WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 12 |

На правахрукописи

ЛОГИНОВ СергейИванович

СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ИУПРАВЛЕНИЕ

ФИЗИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТЬЮЧЕЛОВЕКА

В УСЛОВИЯХХМАО-ЮГРЫ

05.13.01 – системный анализ,управление

и обработка информации(биологические науки)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соисканиеученой степени

доктора биологическихнаук

Сургут– 2008

Работа выполнена в НИИБиофизики и медицинской кибернетики пригосударственном образовательномучреждении высшего профессиональногообразования «Сургутский государственныйуниверситет Ханты-Мансийского автономногоокруга-Югры»

Научный

консультант:

Доктор биологических наук,профессор

ФИЛАТОВА ОЛЬГАЕВГЕНЬЕВНА,

ГОУ ВПО «Сургутскийгосударственный университет

Ханты-Мансийскогоавтономного округа – Югры»

Официальные

оппоненты:

Чл.-корр. РАО, доктор биологическихнаук, профессор

БАЛЬСЕВИЧ ВАДИМКОНСТАНТИНОВИЧ,

ГОУ ВПО «Российскийгосударственный университет

физической культуры,спорта и туризма»

Доктор медицинских наук, профессор

ПЯТИН ВАСИЛИЙ ФЕДОРОВИЧ,

ГОУ ВПО «Самарскийгосударственный медицинскийуниверситет»

Докторбиологических наук

ВЕДЯСОВА ОЛЬГА АЛЕКСАНДРОВНА,профессор ГОУ ВПО «Самарскийгосударственный университет»

Ведущая

организация

ГУНИИ нормальной физиологии человека

им. П.К. Анохина РАМН

Защита состоится 18 сентября 2008 г. в12 часов назаседании диссертационного совета Д 800.005.01при государственном образовательномучреждении высшего профессиональногообразования “Сургутский государственныйуниверситет Ханты-Мансийского автономногоокруга – Югры”по адресу: 628400, г. Сургут, ул. Энергетиков,22.

С диссертацией можноознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО“Сургутский государственный университетХанты-Мансийского автономного округа– Югры” поадресу: 628412, г. Сургут, проспект Ленина,1.

Автореферат разослан« » августа 2008 г.

Ученый секретарьдиссертационного

совета, доктормедицинских наук,

доцент И.Ю. Добрынина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКАРАБОТЫ

Актуальность проблемы.Организм человекапредставляет собой сложно организованнуюиерархическую многофункциональнуюсистему, которая обеспечивает различныерегуляторные процессы жизнедеятельности,как в норме, так и в условиях патологии. Этаконцепция продолжает развиваться исовершенствоваться на принципахгомеостаза и гомеокинеза в живой и коснойприроде (П.Д. Горизонтов, 1981; Ю.М. Горских,В.В. Скупченко, 1991-1996, А.А. Хадарцев, 2000-2007).Гомеостаз организма обеспечивается путеммультипараметрической регуляции, нетребующей устойчивости каждого отдельновзятого параметра системы. Между тем,только скоординированная работа всехфункциональных систем организма человекав норме и при патологии обеспечиваетгомеостаз и поддержание всех жизненныхфункций (К.В. Судаков, Н.А. Фудин, В.Г. Зилов,1969–2007).Становление гомеостатических механизмов,их тонкое сопряжение и специфическаяинтеграция в ряду эволюции животных ичеловека, осуществляемая по принципуфункциональной системы (П.К. Анохин, 1975),обеспечивает в наиболее общей формеполезный приспособительный результат ввиде локомоторной (физической) активности.При патологических изменениях системарегуляции гомеостаза преобразуется в цепьпатогенеза конкретного заболевания,сопровождающуюся характернымиизменениями архитектуры функциональныхсистем организма и соответствующимизменением паттерна физической активности(ФА). Такой кибернетический подход визучении процессов патогенеза базируетсяна представлениях о нарушении баланса вцентральных регуляторных кластерах мозгаи нервной системы в целом, ответственных заобщую регуляцию функциональных системорганизма (В.В. Скупченко, 1989; 1996,. В.М.Еськов, 1993-2007).

Снижение физическойактивности человека – явление повсеместное инеблагоприятное (В.К. Бальсевич, 2002). Сучетом сезонности ФА во многом определяетуспешность адаптации к условиямокружающей среды. Низкая ФА вызываетснижение степени синергизма, сужениеинтервалов устойчивости биологическихдинамических систем, что способствуетуходу в глубокую тоническую фазупоказателей фазатона мозга (В.В. Скупченко,В.М. Еськов, А.А. Хадарцев и др., 1991-2007). В то жевремя ФА умеренной и высокой интенсивностиснижает риск возникновения гипертонии иинфаркта миокарда (S.G. Wannammethee, A.G. Shaper, 2001; N.Nakanishi, K. Suzuki, 2005), рака груди и толстой кишки(T. Kuroishi,S. Tominaga,2001; F. Lagra et al., 2004), диабета IIтипа (F.B. Hu et al., 2000), ожирения, остеопороза идепрессивных состояний (Е.Г. Старостина,А.В. Древаль, 2001; A. Devine et al., 2004; P.A. Eiken et al., 2005),способствует снижению массы тела иповышению минерализации костей (K. Brooke-Wavell,2000), снятию стресса, улучшению настроения иповышению работоспособности (S.A. Adams et al.,2005).

Особое значениепроблема низкой физической активностиимеет для урбанизированных северныхтерриторий РФ и, в частностиХанты-Мансийского автономного округа– Югры(ХМАО-Югры), население которого испытываетна себе мощный прессинг комплекса влияний,включающий неизбегаемые факторыокружающей среды (суровыеприродно-климатические условия,неблагоприятную экологию, сложный социум).В этой связи, на фоне повсеместного(глобального) спада физической активности,ее снижение на Севере носит поистинедраматический характер.

С позиций детерминизмафизическая активность человекаобусловлена наследственностью.Действительно, после успешной реализациимноголетней международной программы«Геном человека» появилась возможностьвыявить гены, тесно ассоциированные сформированием, развитием и проявлениемразличных физических качеств человека.Выявление ассоциированного наследиядвигательных качеств и наследственноустойчивых признаков, маркирующихиндивидуальную конституцию и физическуюактивность человека, возможно на основеанализа полиморфизма специфических геновс использованием ДНК-технологий.Характерной особенностью молекулярнойгенетики физической активности,основанной на данных о молекулярнойструктуре генома человека, является ееиндивидуальный характер.

С позиций теории хаоса исинергетики физическая активностьчеловека является сложной биосоциальнойсистемой с хаотической динамикойповедения. Ее коррекция до уровня,обеспечивающего безопасное проживаниечеловека на Севере, вполне возможна наоснове системного анализа, теории хаоса исинергетики. Саногенные и патогенныереакции могут быть наиболее полно описаныв рамках современного компартментно -кластерного подхода с использованиемконструктов транстеоретической моделиизменения поведения. Однако, несмотря наважность этой проблемы дляурбанизированных территорий СибирскогоСевера РФ, системный анализ признаков,характеризующих физическую активность исвязанные с ней функциональные системыорганизма людей, постоянно проживающих внеблагоприятных условиях Севера с позицийединства нейромоторного,нейротрансмиттерного инейровегетативного системокомплексов досих пор подробно не проводился.

В связи с вышеизложеннымопределение параметров порядка иминимальной размерности фазовогопространства состояний физическойактивности человека и взаимосвязанных сней функциональных систем организмапредставляет собой актуальную проблемубиомедицинской кибернетики.

Цель исследования.На основе системного анализа,теории хаоса и синергетики сиспользованием математических,поведенческих моделей и новых методовобработки информации (идентификацииглавных, определяющих характеристикпараметров вектора состояний организмачеловека –ВСОЧ) исследовать эффекты внешнихуправляющих воздействий, приемлемых дляосуществления коррекции физическинизкоактивного поведения различныхкатегорий населения, постояннопроживающего на территорииХМАО-Югры.

Задачиисследования

  1. Провести анализсуществующих подходов и методовидентификации параметров порядкаразличных состояний физической активностичеловека и обосновать целесообразностьприменения наиболее эффективных из них длякоррекции низкой физической активности вусловиях ХМАО-Югры.
  2. Разработатьалгоритмы идентификации размероваттракторов поведения вектора состоянияорганизма человека в фазовом пространствефункциональных признаков, представляющихздоровье и повседневную физическуюактивность человека.
  3. Осуществитьидентификацию системно значимыхколичественных показателей физическойактивности человека, физического развития,физической подготовленности ифункционального состояния организмаразличных категорий населения в условияхХМАО-Югры с учетом параметров фазовогопространства, в котором находится ВСОЧ.
  4. Исследоватьфакторы здоровья и их взаимосвязи ссостоянием вегетативного статусаразличных категорий населения в условияхХМАО-Югры на основе теории фазатона мозга икомпартментно-кластерного подхода.
  5. Изучить эффектывнешних управляющих воздействий,разработанных на основетранстеоретической модели с позицийаттракторов фазовых состояний инейросетевых методик, для коррекции низкойфизической активности различных категорийнаселения в условиях ХМАО-Югры.

Научная новизна работы.Впервые разработаны иапробированы алгоритмы идентификациипараметров аттракторов движения ВСОЧ вфазовом пространстве состояний дляописания физической активности различныхкатегорий населения в условиях ХМАО-Югры.

На основекомпартментно–кластерной теории биосистем (ККТБ)обоснованы методы идентификациипараметров порядка диагностическихпризнаков физической активности различнойпродолжительности и интенсивности,которые реализуются путем оценкиразмерности фазового пространства, данныхнейросетевых технологий и переменныхтранстеоретической модели (ТТМ).

Впервые изученыпоказатели физического развития,физической подготовленности ифункционального состояния организма сопределением параметров порядка иразмерности фазового пространствасостояний (ФПС), продолжительности иинтенсивности ФА человека, индекса массытела, максимального потребления кислорода,баланса принятия решения,самоэффективности, показателейповеденческой и познавательной стратегийизменения физически низкоактивногоповедения, составляющих кластерыизменений ФА различных категорийнаселения в условиях ХМАО-Югры.

Исследовано состояниефазатона мозга как центральногорегулятора ФСО и физической активности вусловиях ХМАО-Югры и установлено, чтохаотическая динамика ВСОЧ характеризуетсядоминированием низкочастотныххарактеристик показателей спектральноймощности сердечного ритма. Этосвидетельствует о снижении резервныхвозможностей адаптации и стрессовойустойчивости организма, которыенезависимо от возраста более выражены умужчин по сравнению с женщинами.

Установлено, что балансвегетативной нервной системы, оцениваемыйпо соотношению симпатического (СИМ) ипарасимпатического (ПАР) отделов вусловиях ХМАО-Югры характеризуетсяотносительным преобладаниемпарасимпатических влияний, выраженностькоторых доминирует у индивидов с низкойфизической активностью (НФА) по сравнению слицами, демонстрирующими уровень ФАумеренной и высокой интенсивности иявляется отражением неспецифическогокомпонента адаптационной реакциицелостного организма при физическихнагрузках. Впервые установлено, чтодинамика движения параметров ФСО в фазовомпространстве в условиях ХМАО-Югрыхарактеризуется увеличением размероваттрактора ВСОЧ (General V value) и увеличениемобщего показателя асимметрии (General asymmetry valuerX) у индивидов с низкой физическойактивностью, по сравнению с лицами,демонстрирующими ФА умеренной и высокойинтенсивности. В пределах разрабатываемыхновых подходов выявленаудовлетворительная эффективность внешнихуправляющих воздействий для коррекции НФАразличных категорий населения в условияхХМАО-Югры.

Выявлена закономерностьдинамики анализируемых параметровфизической активности и связанных с нейФСО в процессе применения внешнихуправляющих воздействий. Этазакономерность характеризуется снижениеммеры хаотичности поведения ВСОЧ приповышении уровня физической активности отнизкого к умеренному, что дает возможностьколичественно оценить степеньэффективности применяемых управляющихвоздействий с целью коррекции низкойфизической активности.

Впервые в Россиидоказана целесообразность примененияконструктов транстеоретической модели дляпланирования, осуществления иинтерпретации результатов внешнихуправляющих воздействий, проводимых сцелью коррекции НФА различных категорийнаселения в условиях ХМАО-Югры.

Научно–практическоезначение

Разработанные алгоритмысистемного анализа и синтеза в рамках ТТМ иККТБ, базирующиеся на анализе размерностифазового пространства и нейросетевыхтехнологиях, дают возможностьпринципиально нового теоретическогообъяснения динамики ВСОЧ при ФА разнойпродолжительности и интенсивности вусловиях ХМАО-Югры.

Разработанные на основеповеденческих теорий новые высоковалидныеанкеты и опросники позволяют проводитьнаучные изыскания, касающиеся физическойактивности на стыке биомедицинскойкибернетики, психофизиологии, адаптивной иоздоровительной физической культуры исоциологии с участием различныхконтингентов людей на индивидуальном ипопуляционном уровнях.

Системные подходы иметоды оценки и коррекции ФА в зависимостиот фазического или тонического состоянияфазатона мозга и стадии мотивационнойготовности обеспечивают получениеобъективной информации о текущем уровнефизической активности индивидуума ипозволяют прогнозировать уровень его ФА наближайшую перспективу.

Предлагаемые моделивнешних управляющих воздействий,разработанные на основе ККТБ и ТТМ,целесообразно использовать не только всредних и высших учебных заведениях длякоррекции НФА учащихся и студентов, но идля других категорий населения по местужительства. Применение конструктов ТТМпозволяет планировать, проводить,интерпретировать и прогнозироватьрезультаты внешних управляющихвоздействий с целью коррекции НФА иприобщения различных категорий населенияк регулярным занятиям физическимиупражнениями в условиях ХМАО-Югры.

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 12 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»