CC BY
52
Статья
3. Результаты исследования. Данные по изучению АРА производных 3-ГП и 5-ГБ с помощью гомогенной гидрофильной хемилюминесцентной системы представлены в табл. 1.
Таблица 1
Константы тушения (Кі) хемилюминесценции р-гидроксипроизводных азотистых гетероциклов (производных 3-ГП и 5-ГБ)
Вещество Ki М'1
2-этил-6-метил-3-ГП 2.4 x 104
N-ацетилцистеинат 3-ГП 1.25 x 105
2,4,6-триметил-3-ГП 1.25 x 105
3-ГП гемисукцинат 2.7 x 104
5-ГБ глутамат 1.5 x 104
5-ГБ оксалат 3.0 x 105
5-ГБ оротат 2.0 x 105
4-метилтиобензимидазолил-3-ГП 4.5 x 105
Как из нее видно, все исследованные вещества в различной степени ингибировали развитие ХЛ, индуцированной реакциями СРО. По АРА они могут быть расположены в следующей последовательности: VIII > VI > VII > II, III > IV > I > V .
На фоне действия эндотоксина было обнаружено, что среди производных 3-ГП и 5-ГБ имеются и ингибиторы продукции N0, и ее стимуляторы (табл. 2).
Таблица 2
Влияние Р-гидроксипроизводных азотистых гетероциклов (производных 3-ГП и 5-ГБ) на синтез N0 в печени мышей
№ п/п Вещество Ингибирование, %
I 2-этил-6-метил-3-ГП 66
II N-ацетилцистеинат 3-ГП 115
III 2,4,6-триметил-3-ГП 112
IV 3-ГП гемисукцинат 155’
V 5-ГБ глутамат 61’
VI 5-ГБ оксалат 117
VII 5-ГБ оротат 122
VIII 4- метилтиобензимидазолил-3-ГП 13’
Примечание. * - различия статистически значимы по сравнению с контролем (р<0,05), принятым за 100%
При этом существенное влияние на характер модификации оказывали противоионы. В частности, основание (III) существенно не влияло на содержание NO, а производное 3-ГП (IV) в форме гемисукцината в 1,5 раза (p<0,05) увеличивало содержание NO. Среди исследованных производных 5-ГБ также был обнаружен подобный эффект. Соль (VI) со щавелевой кислотой значимо не изменяла продукцию NO, в то время как 5-ГБ глутамат (V) в 1,6 раза (p<0,05) снижал содержание NO.
Обобщая результаты, можно заключить, что среди испытанных веществ имеются соединения с АРА, а также изменяющие синтез NO в печени мышей. При этом наибольшее внимание обращает на себя производное 3-ГП (4-метилтиобензимидазолил-
3-ГП, VIII), обладающее самой высокой АРА и способностью ингибировать синтез NO в печени мышей.
Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проекты: 05-04-49461-а, 05-04-08125-офи_а) и Правительства Калужской области (проект:
04-04-97238-р_центр_а) и госбюджета.
Литература
1. Moneada S. // Acta Cardiol.- 2004.- Vol. 59, Suppl. 1.-Р. 47-50.
2. Ванин А.Ф. и др.// Studia Biophys.- 1984.- Vol. 102.№2.-P.135-143.
3. Смирнов Л.Д. // Химическая и биологическая кинетика. Новые горизонты. - М. :Химия, 2005.- С.102-129.
4. Смирнов Л.Д., Дюмаев КМ. // Наука производству.-2002.- № 3.- С. 53-55.
5. Смирнов Л.Д. и др. // Изв. АН СССР, Сер. Хим.- 1985.-№ 8.- С. 1855-1858.
6. Воронина Т.А. // Психофармакол. биол. наркол.- 2001.-Т. 1, № 1.- С. 2-12.
7. Дюмаев К.М. и др. Антиоксиданты в профилактике и терапии патологий ЦНС.- М.: Изд. Института биомедицинской химии РАМН, 1995.- 272 с.
8. Клебанов Г.И. и др. // Вестник РАМН.- 1999.- № 2.-С. 15-22.
9. Теселкин Ю.О. и др. // Вопросы мед. химии.- 1997.-Т. 43.- С. 87-92.
УДК 616.4-074/-078
ВВЕДЕНИЕ В СИСТЕМНЫЙ СИНТЕЗ В.М. ЕСЬКОВ*, В.А. МЕЛЬНИКОВ**, А.А. ХАДАРЦЕВ***
Изучение и моделирование вариантов клинического течения заболеваний для прогнозирования развития острых и хронических осложнений и разработка индивидуальной стратегии профилактики и лечения - основная задача современной клинической медицины. Она важна не только для эволюции европейской медицины, основанной на системном анализе, но и для ее воссоединения с древней восточной медициной, базирующейся на системном синтезе. Европейская медицина располагает диагностической базой, позволяющей выявлять координаты многомерного фазового пространства (абстрактное пространство, где координатами служат компоненты состояния, степени свободы системы) в норме и при патологии, но имеет слабые позиции в рамках системного синтеза. В восточной медицине используется подход синергизма, индивидуального многообразия малого в едином целом, но в ней мало современных лабораторных и инструментальных методов диагностики.
Введение в биологическую терминологию понятия компар-тментов (в середине XX века), разработка понятия гомеостаза, определение структурных (элементарных) единиц системного синтеза — ведут к смене парадигм в медицине.
Компартменты. Постоянство состава цитоплазматического матрикса, внеклеточной жидкости (по определению Клода Бернара - «внутренней среды»), представленной межклеточной жидкостью и плазмой крови (содержащей белки, не диффундирующие через стенки капилляров, и отличающейся по составу от межклеточной жидкости), - необходимо. Во внутренней среде осуществляется обмен компонентами между функциональными подсистемами организма, между организмом и внешней средой [2]. Анализ причинно-следственных связей нарушения обменных процессов, опыт моделирования водного, электролитного, кислотно-щелочного состояния - показали, что полное представление об этих процессах возможно только при представлении их в виде динамического взаимодействия множества компартментов, объединенных в подсистемы (или кластеры) [6, 7, 14].
Понятие компартментов наиболее широко стало использоваться при развитии молекулярной биологии. Под компартмен-тами понимаются обособленные клеточные структурыг. Т.к. ферменты находятся в разных компартментах клетки, то химические компоненты в виде потоков управляются не только химическим, но и физическим путем. При наличии двух ферментов в ферментном комплексе, катализирующем две последовательные реакции, - продукт первой ферментативной реакции не диффундирует через цитоплазму, чтобы встретиться со вторым ферментом. По окончании первой реакции сразу начинается вторая. Переход пирувата в ацетилкоэнзим А осуществляется на одном и том же ферментном комплексе. Функционально связанные ферменты могут концентрироваться в мембранах, или водных компар-тментах органеллыг. Пируват захватывается из цитозоля во внутреннее пространство митохондрий, содержащее все ферменты и метаболиты цикла лимонной кислоты (Кребса). И даже внутренняя митохондриальная мембрана содержит все ферменты для катализа последовательных реакций окислительного фосфорилирования. Такие клеточные органеллы, как ядро, аппарат Гольджи, лизосомы - также рассматриваются, как компартменты с набором функционально связанных ферментов [1].
Разграничение клетки внутренними мембранами позволяет специализировать биохимические функции органелл. Взаимосвязь ферментов ведется в рамках специализированных компартмен-тов, хотя не все клеточные реакции происходят в одних и тех же внутриклеточных образованиях. Из трех стадий расщепления глюкозы в эукариотической клетке - гликолиз - осуществляется в цитозоле, а реакции цикла лимонной кислоты и окислительного фосфоролирования - в митохондриях (рис. 1).
Анализ множества показателей, получаемых в эксперименте и клинике, даже от одного биологического объекта, возможен лишь при группировке этих показателей по принципу: органеллы - клетка
**Сургутский государственныйуниверситет
** *Пензенский государственный университет
ГУП ТО НИИ новых медицинских технологий, объединенный с медфа-культетом ТулГУ
В.М. Еськов, В.А. Мельников, А.А. Хадарцев
- орган - система (подсистема) - организм. Поскольку внутриклеточные мембраны и органеллы являются средоточием ферментных комплексов однонаправленного действия в рамках компар-тмента, то этот термин реален и необходим при анализе внутриклеточных процессов. Различные компартменты обеспечивают функционирование клетки по многим параметрам. Объединение клеток, сходных по своим функциям и морфогенезу - можно именовать кластером. Кластер (от англ. cluster - гроздь, скопление однотипных объектов). Совокупность (скопление, кластер) печеночных клеток - это печень как орган. В свою очередь, печень - это подсистема организма как системы.
В рамках представлений системного анализа - можно было бы ограничиваться понятием системы и подсистем, выстроенных иерархически. Но молекулярная биология потребовала новой терминологии и предложила ее. Однако пользоваться этой терминологией стали, прежде всего, специалисты медицинской и клинической кибернетики. Компартменто-кластерный анализ позволяет определить норму для различных аспектов жизнедеятельности, а, следовательно, прогнозировать, например, развитие заболевания у человека или в популяции [16]. В биологии и медицине понятие нормы (которая в науках о живых организмах рассматривается, как некая точка отсчета - эталон, стандарт, для сравнения с другими вариантами состояния живого объекта) тесно связано с изучением патологии. Нормальное состояние организма поддерживается гомеостазом.
Гомеостаз. Достаточно сравнить два высказывания Клода Бернара: «Все жизненные механизмы, как бы разнообразны они ни были, имеют только одну цель - сохранение постоянства условий жизни во внутренней среде...» и «Создание такой среды нужно не само по себе, а чтобы обеспечить организм и снабдить его в надлежащей мере», чтобы увидеть двойственность целей регуляторных механизмов в управлении организмом. И.М. Сеченов считал, что в организме очень много механизмов, осуществляющих регуляцию прихода с расходом, но: «Приход и расход минеральных веществ равны между собой, и это есть, конечно, ручательство за то, что содержание этих веществ в организме остается постоянным». Уже в то время им определялась связь управления темпами потоков и постоянством внутренней среды. Уолтер Кеннон в 1932 году в своей книге «Мудрость тела» писал: «Координированные физиологические процессы, которые под-
держивают большинство установившихся состояний в организме, настолько сложны и специфичны для живых систем, включая, возможно, мозг и нервы, сердце, легкие, почки и селезенку, работающие совместно, что я предложил специальное обозначение для этих состояний - гомеостазис. Это слово не предполагает чего-то установленного и неподвижного, застывшего. Оно означает состояние, которое может меняться, но которое относительно постоянно». Под гомеостазом (гомеостазис, по Кеннону) -от греческого гомео (homoios -подобный, одинаковый) и stasis (неподвижность, состояние) - понимается относительное динамическое постоянство состава и свойств внутренней среды и устойчивость основных физиологических функций организма. Такая трактовка гомеостаза соответствовала кибернетическим подходам, разрабатываемым в 60-70-х годах XX века. При этом акцентировалась важность постоянства внутренней среды, а необходимость удовлетворения потребностей недооценивалась. Технические возможности позволили проводить точные измерения различных переменных внутренней среды. При этом установлено, что вариабельность внутренней среды больше общепринятой. Индивидуальные «нормы» по большинству измеряемых переменных допускали заметные отклонения, сами переменные совершали колебания во времени, а «нормы» менялись в зависимости от возраста, профессии, условий жизни организма.
Переменные, характеризующие минеральный обмен, оказались нерегулируемыми (их регуляция осуществляется пассивно). Концентрация ряда компонентов в крови может меняться в десятки раз без видимых отрицательных последствий (концентрация лимонной кислоты, например, меняется в пределах от 1,4 до 30 мг %). Концентрация многих веществ на некоторое время возрастает и после приема пищи (глюкозы, липидов). Современная биохимия установила, что специальные механизмы существуют для поддержания постоянства многих (холестерин, липиды, глюкоза, мочевина и др.) веществ, но не для всех. В частности, для веществ, которые не синтезируются в организме (незаменимые аминокислоты, витамины и проч.), существует только один способ «регуляции» - регулярное получение их с пищей [10]. Концепция гомеостаза постепенно освобождалась от ограниченности и ранних кибернетических представлений. Гомеостаз - это относительное постоянство переменных внутренней среды организма при внешних и внутренних возмущениях. Это - важный фактор удовлетворения жизненных потребностей организма. Для поддержания гомеостаза организм расходует метаболическую энергию. Постоянство внутренней среды поддерживается там, где дополнительные энерготраты необходимы для жизнедеятельности или окупаются расширением жизненных возможностей. В остальном гомеостаз поддерживается за счет «дешевых» средств, например, пассивной регуляции (если она справляется с возмущениями) и вообще там, где постоянство каких-либо веществ получается «попутно», т.е. без расхода энергии [10]. Экономия ведет к тому, что «гомеостатируется» лишь некоторая часть переменных в организме, к которым относятся показатели обменных процессов в высокоорганизованных системах организма: в нервных клетках, в высокоспециализированных клетках внутренних органов и т. д.
Обеспечение гомеостаза, как одна из целей самосохранения организма, позволяет эффективно поддерживать процессы жизнедеятельности, но потеря гомеостатических свойств какими-то системами еще не смертельна для организма. Жизнь продолжается и в экстремальных условиях, хотя это может привести к плохим последствиям. В экстремальных условиях гомеостатические механизмы действуют «в интересах целостности организма», лишая «командными методами» некоторые части тела возможности удовлетворять свои потребности. В терминах теории управления гомеостаз означает, что часть переменных внутренней среды в определенных условиях и диапазоне активности инвариантны к возмущениям.
Основные жизненные процессы в организме обеспечиваются работой клеток. Механизмы клеточной регуляции, управления, обеспечения клеток энергией и необходимыми веществами, -ограничены в своих возможностях, так как они осуществляются за счет пассивной регуляции. Так как для клетки «внешней средой» является внутренняя среда организма, то поддержание постоянства внутренней среды обеспечивает оптимальную жизнедеятельность клеток. При таком постоянстве ведется постоянный приток веществ в клетку, автоматически поддерживается скорость биохимических реакций. Гомеостаз ограждает клетки
В.М. Еськов, В.А. Мельников, А.А. Хадарцев
от возмущений в самой внутренней среде. Механизмы гомеостаза обеспечивают защиту от метаболических последствий функционирования клетки (выделения тепла, выброса продуктов метаболизма), предоставляя клетке возможность работать с максимальными нагрузками и скоростями, обеспечивается защита от внедрения в организм микроорганизмов, чужеродных биологически активных веществ, продуктов клеточного аутолиза.
В процессе развития организмы высших (гомойотермных) животных с их сложноорганизованными структурами внутренних органов, нервных тканей, выработали «дорогостоящие» гомеостатические механизмы, обеспечивающие постоянство температуры тела. Ранние кибернетические представления ограничивались констатацией отрицательной обратной связи по рассогласованию. Но оказалось, что эта модель - не единственная и не лучшая. В организме есть ряд параллельных каналов, работающих одновременно во имя одной цели. При этом суммарный результат будет высоким, а изменение в каждом параллельном канале - незначительными. Во время весеннего паводка в верховьях рек - подъем воды высок, а при разделении реки на рукава, в низовьях - почти незаметен. По этому принципу ведется терморегуляция у кроликов: когда температура тела растет, кровь поступает в расширенные сосуды ушей, из-за чего возрастает поверхность теплоотдачи. Но важнейшими переменными в организме управляют обычно ряд механизмов, включаютщиеся поочередно, вытесняя друг друга по алгоритму (рис. 2).
5*5
Птетш нехаит 'регуляции Мнения
Ю14 ЖНШЯШШб Условное Иремя С мин Ч £Ш
Рис. 2. Механизмы, участвующие в регуляции кровообращения [10]
Изменение артериального давления из-за каких-либо нарушений в организме вызывает включение ряда механизмов управления, «вытесняющих» друг друга по истечении характерного для каждого из них времени действия. При этом активируются пассивные механизмы, поддерживающие постоянство своей переменной. Постоянное напряжение кислорода во внутренней среде обеспечивается его пассивным связыванием с гемоглобином в альвеолах. Затем кислород активно переносится в зоны повышенной концентрации (потребления), затем он пассивно диссоциирует и обогащает среды организма. Но постоянство кислорода в компартментах внутренней среды - не самоцель регуляции кровообращения, ибо не весь кислород связывается тканями организма. Кровь переносит множество веществ и тепло, участвуя таким образом в гомеостазе по ряду др. переменных внутренней среды.
Тернарная парадигма, системный синтез. Переход научного сообщества от бинарной парадигмы, как господствующей концептуальной системы, стиля мышления - к тернарной, к сожалению, происходит с использованием традиционных бинарных понятий. Стереотипные бинарные представления (два лагеря, две культуры, порядок - хаос, лево - право, черное - белое и т.д.) недостаточны для системного синтеза. Это разделяющие структуры. Прежняя научная парадигма была аналитической. Анализ (от греч. апаНв1в - разложение) - доминировал в науке. Простейшее разделение целого на две части (дихотомия) породило диады, или бинарные оппозиции. В философии выделялись категории: материализм - идеализм, необходимость - случайность, сущность - явление. Науки делились на естественные - гуманитарные, прикладные - фундаментальные. Но возрастание дифференциации потребовало объяснения, синтеза. В химии структурные формулы веществ нельзя построить на основе только парных взаимодействий. Даже для воды ее структурная формула с углом в 105° выводится при одновременном рассмотрении всех 3-х атомов [3].
Для синтеза необходима другая элементарная структура, хотя бы тернарная, или триадная. Триада - совокупность трех элементов, связанных между собой. Они могут быть линейными (одномерными), переходными и системными (целостными). Одномерные триады структурно упрощены (левые - центр -правые), переходные - не раскрывают движущую структуру (тезис - антитезис - синтез). Системные триадыг представлены единством трех потенциально равноправных элементов одного уровня. Причем каждый из этих элементов служит мерой совмещения двух других. В математической статике триада «точность - вероятность - правильность» - соответствуют этому принципу. Системная триада - элементарная структура синтеза. Третий элемент относится к бинарным противоречиям как критерий истины, или мера компромисса. Системная триада лежит в основании тетраэдра, вершину которого представляет результат синтеза. Если к диаде явление - сущность - добавить монаду: структура, то получится триада. Такое замыкание может быть аналитическим (рациональным), качественным (эмоциональным), или субстанциальным (интуитивным). В триаде: явление - сущность - структура явление носит качественный характер, сущность - субстанциальный, а структура - аналитический, замкнувший триаду компонент. Тринитарные (или -тернарные) подходы были известны давно. Тройственность коснулась таких наук, как физика (теория элементарных частиц -теория относительности - квантовая механика), биология (изменчивость - отбор - наследственность) и др. [15]. Д.И. Менделеев считал, что нераздельны и сочетаются такие грани познания, как: «.. .вещество, сила и дух; инстинкт, разум и воля; свобода, труд и долг» [3]. Аристотель выделил три степени совершенства: «завершенное - наилучшее - достигшее цели», а науки подразделял на теоретические - практические - творческие или действенные (политика) - производительные (зодчество, кораблестроение) -умозрительные (геометрия, астрономия).
Пифагор разделял душу человека на три части: ум - рассудок - страсть. Причем рассудок относил к присущему только человеку свойству, которое замыкало триаду [4]. Триады существуют и в религиях. В христианстве - Троица: нераздельная -неслиянная - единосущная. Три смысла текстов: душевный (моральный) - телесный (историко-грамматический) - духовный (аллегорический и мистический) [11]. Триединство наука - религия - искусство - так же существует в реальном мире в виде культуры, представляющей синтез науки, религии и искусства [5]. Этика представляет собой синтез: творчество (цель) - любовь (путь) - свобода (условие) [9]. Парменид считал, что Эрос -та сила, которая связывает противоположности света и тьмы, огня и земли, мужского и женского [12]. Князь-анархист П.А. Кропоткин в своей лекции «Справедливость и нравственность» определил нравственность, как сложную систему чувств и понятий, развившихся и развивающихся в человечестве. Но в основу ее положил триаду: инстинкт общительности (унаследованный) - справедливость (понятие нашего разума) - самоотвержение, самопожертвование (чувство, ободряемое разумом, проявление высшего удовлетворения продуманных требований своей природы) [8].
Ученым в области биологии и медицины необходимо, наряду с познанием уже имеющейся терминологии, отражающей выявленные новые закономерности, или новые представления о ранее выявленных закономерностях в живых системах, - ставить задачи перед смежными науками для осуществления системного синтеза накопленных при системном анализе результатов.
Литература
1. Албертс Б.и др. Молекулярная биология клетки. Т.1.-М.: Мир, 1994.- 517 с.
2. Ахутин В.М. и др. Инженерная физиология и моделирование систем организма.- Новосибирск: Наука, 1987.- 235 с.
3. Баранцев Р.Г. Синергетика в современном естествознании.- М.: Едиториал УРСС, 2003.- 144 с.
4. Лаэрсткий Диоген. О жизни, учениях и изречениях знаменитых философов.- М.: Мысль, 1979.- 620 с.
5. Зеньковский В.В. История русской философии.- Т.1., Ч.1.-Л., 1991.- 221 с.
6. Кассиль Г.Н. Внутренняя среда организма.- М.: Наука,
1978.
Статья
7. Конфранек И., Покорны З. Моделирование систем в биологии и медицине.- Прага, 1982.- С. 723.
8. Кропоткин П.А. Анархия, ее философия, ее идеал: Сочинения.- М.: Эксмо, 2004.- 864 с.
9. Миронов Ю. Этический синкретизм.- Брянск, 1994.- 94 с.
10. Новосельцев В.Н. Организм в мире техники: кибернетический аспект.- М.: Наука. Гл. ред. Физ.-лит., 1989.- 240 с.
11. Ориген. О началах.- Самара, 1993.- 318 с.
12. Таранов П.С. Философия изнутри: 70 мудрецов философов мыслителей от Соломона до Шопенгауэра.- М.:Остожье, 1996.- 463 с.
13. Синергетика и интегративная медицина: Теория и практика восстановительной медицины.- T.V): Монография / Хадарцев А. А. и др.// Под ред. А.А. Хадарцева, В.М. Еськова.- Тула: ООО РИФ «ИНФРА» - Москва, 2006.- 264 с.
14. Ikeda N. // Annals of Biomed. Engineering.- 1979.- N° 7.-Р. 135-166.
15. Philiberth B. Der Dreieine. Anfang und Sein. Die Structur der schopfung. Stein am Rhein.- 1974.- 608 S.
16. http://ru. wikipedi a. org- Свободная многоязычная энциклопедия Википедия.
УДК 618.14-089
ОСОБЕННОСТИ ГЕСТОЗОВ И НАРУШЕНИЙ УГЛЕВОДНОГО ОБМЕНА
И.Ю. ДОБРЫНИНА, В.М. ЕСЬКОВ, Р.Н. ЖИВОГЛЯД, С.М. ЧАНТУРИЯ, Т.Н.ШИПИЛОВА*
Введение. Среди возможных патологических изменений в женском организме при беременности гестозы и нарушения углеводного обмена занимают особое место. Это обусловлено высокой частотой этих патологий и весьма неблагоприятными исходами в течении этих заболеваний. Особую тревогу вызывают эти виды заболеваний в условиях северных регионов РФ.
Клиника гестозов и метаболических патологий у женщин на Севере РФ характеризуется рядом особенностей, часть из которых обусловлена состоянием гомеостаза человека на Севере. Механизмы центральных регуляторов функциональных систем организма (ФСО) на Севере (которые сосредоточены в структурах ЦНС и имеют название «фазатон мозга» - ФМ) чаще функционирует в режимах тонического состояния ФМ, которое для средней полосы РФ можно характеризовать как предболезнь.
В аспекте сказанного возникает проблема идентификация (количественной и качественной) особенностей протекания женских патологий при проживании на Севере РФ. Для решения таких проблем нами разработаны новые кибернетические методы на базе теории хаоса и синергетики. Они обеспечивают компар-тментную и кластерную дифференцировку динамических признаков, идентификацию их значимости (ранжирование весов), диагностическую ценность наиболее важных из них с учетом эндемики., что представляет интерес для медицины, т.к. приближает ее к индивидуальному подходу, к решению задач диагностики с учетом особенностей проживания человека в данной местности в рамках теории хаоса и синергетики (ТХС).
Системный синтез в решении медицинских задач. Создание теоретических основ ТХС и разработка формального анализа синергизма в биодинамических системах (БДС), к которым относятся все ФСО человека, составляет основу развития естествознания. Но при этом возникают весьма сложные задачи формализации процедуры идентификации параметров порядка (ПП) и русел (Р), описывающих динамику поведения вектора состояния биосистемы (ВСБ) в т-мерном фазовом пространстве состояний. После идентификации ПП и Р мы уже работаем в к-мерном пространстве признаков БДС, т.к. параметры порядка определяют только наиболее важную часть компонент х ^=1,...,к) из всего набора компонент ВСБ х=(хх,..., Хт)т.
Основу системного синтеза составляет теория отыскания параметров порядка и русел, минимальной размерности к подпространства состояний, в котором можно бы было весьма полно
* СурГУ, 628400, г. Сургут, Энергетиков 14, СурГУ, 8-(3462) -52-47-13, email: [email protected]
и прогнозируемо описывать динамику поведения вектора состояния организма человека (ВСОЧ). Последний в т-мерном фазовом (общем) пространстве состояний мог бы описывать довольно точно саногенез или патогенез любого организма, любого человека, но работать с такими большими размерностями (т>1000, например) весьма неудобно, дорого (на одну полную диагностику уйдет много средств и времени), но и главное - это не нужно
делать. Достаточно выявить параметры порядка Х1 (где 1= 1,_,к) и
идентифицировать русла [3-4].
В медицине это делается постоянно на любых этапах работы врача. Например, при обращении к терапевту последний обязан выполнить идентификацию минимум четырех признаков (к=4), т.е. определить температуру тела пациента (1;°С=х0, систолическое артериальное давление (х2= САД), диастолическое давление (х3= ДАД) и измерить частоту сердечных сокращений (х4=ЧСС). Часто эти параметры порядка должны измеряться для определения временной нетрудоспособности пациента. В более сложных случаях приходится расширять пространство признаков, увеличивать размерность к, т.е. переходить от к к к1 или к2 и т.д.
Увеличение размерности пространства состояний к должно сопровождаться идентификацией заболевания. Если диагноз будет поставлен правильно и выявлена нозологическая единица, то и в этом случае возникает проблема: какие координаты ВСОЧ следует наблюдать в дальнейшем, на какие х обратить особое внимание, какие из них можно считать параметрами порядка?
В рамках классического подхода европейской медицины этот вопрос часто и не стоит особо остро. У врача есть стандартные методики, должностные инструкции и правила по клинике данного заболевания, и он работает в рамках этих стандартных правил. Но в восточной медицине работает другой подход. Он основан на индивидуализации заболевания. В рамках клинической кибернетики это означает, что у каждого пациента (даже если уже поставлен правильный диагноз) его ВСОЧ может иметь только ему (пациенту) присущие координаты [3-5]. Это очень необычно для европейской медицины, т.к. получается, что для каждого пациента будет своя размерность фазового пространства и свой набор ранжирования диагностических признаков (т. е. свои Х1 и свое к), где ) - номер пациента). На данном этапе развития медицины мы готовы говорить об эндемичности признаков, т. е. для каждой группы населения (проживающей в особых экологических условиях) современная медицина допускает разделения значимости диагностических признаков и измерение размерности фазового пространства. Но что бы говорить об индивидуализации для каждого пациента, то для современной медицины это пока недостижимо. Вместе с тем с позиций ТХС - это уже свершившийся факт. Каждый человек индивидуален, у него существует свой набор ПП и Р для саногенеза и патогенеза. Протекание заболевания Ъ в возрасте 25 лет будет описываться другими (не совпадающими) параметрами х чем у того же пациента, но в 50 или 65 лет. Мы сейчас подходим к индивидуальной медицине, т.к. клиническая кибернетика позволяет уже это сделать. Главная проблема системного синтеза - это формализация процедуры идентификации ПП и Р, остающаяся неразрешимой [4].
На сегодняшний день существуют ряд подходов к решению этой проблемы. В частности, для ряда режимов поведения БДС в лаборатории биокибернетики и биофизики сложных систем при Сургутском государственном университете (СурГУ) такая проблема уже решена в виде создания специальных алгоритмов, зарегистрированных программ ЭВМ и разработки специальной теории идентификации частичного или полного синергизма в БДС и идентификации интервалов устойчивости БДС. Такие методы и программные продукты обеспечивают идентификацию ПП и Р для БДС, находящихся в стационарных (или квазистацио-нарных в биологическом смысле) режимах функционирования. Они пригодны для компартментного и кластерного анализа БДС при дискретности мониторинга БДС (в режиме «стоп-кадр»). Они сейчас успешно применяются для идентификации параметров аттракторов и диагностики различий между стохастикой и хаосом в любом режиме поведения БДС.
В настоящей работе представляется фрагмент одного из трех созданных подходов в клинической кибернетике (конкретно нейрокомпьютерный подход) для идентификации ПП и Р с использованием нейросетевых технологий.
Использование нейро-ЭВМ для идентификации параметров порядка. Следует отметить парадоксальность постановки и решения такой задачи. Действительно, нейросети и нейро-
