WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 |

На правах рукописи

КОЧУРОВА ОЛЬГА ИВАНОВНА

 

Системный анализ И моделирование динамики психофизиологических показателей учащихся в условиях действия метеофакторов среды

(на примере г. Лянтора)

 

05.13.01 – Системный анализ, управление и обработка информации (биологические науки)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени
кандидата биологических наук

Сургут -2008

Работа выполнена в НИИ биофизики и медицинской кибернетики при ГОУ ВПО «Сургутский государственный университет – Ханты - Мансийского автономного округа – Югры»

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор

ЖИВОГЛЯД РАЙСЕ НУРЛЫГАЯНОВНА

ГОУ ВПО «Сургутский государственный университет Ханты - Мансийского автономного округа – Югры»

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор

ФИЛАТОВА ОЛЬГА ЕВГЕНЬЕВНА

ГОУ ВПО «Сургутский государственный университет Ханты - Мансийского автономного округа – Югры»

доктор биологических наук, доцент

ПОПОВ ЮРИЙ МИХАЙЛОВИЧ

ГОУ ВПО «Самарский государственный педагогический университет»

Ведущая организация:

ГУП научно – исследовательский институт Новых медицинских технологий (г. Тула)

Защита состоится “ 29 ” 2008 г. в ___15___часов на заседании диссертационного совета Д 800.005.01 в ГОУ ВПО «Сургутский государственный университет Ханты - Мансийского автономного округа – Югры» по адресу: 628400, г. Сургут, ул. Ленина, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Сургутский государственный университет Ханты - Мансийского автономного округа – Югры» по адресу: 628400, г. Сургут, пр. Ленина, 1.

Автореферат разослан “__28____”___ноября_______ 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного

совета доктор медицинских наук, доцент

И.Ю. Добрынина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

Исследование влияния факторов окружающей среды на организм человека насчитывает не один десяток лет. Первые исследования в этой области относятся еще к XIX веку (работы Т.Г Гексли «Место человека в природе», Д.П. Марша «Человек и природа», К. Бернара и др.). В XX веке русскими исследователями (И.М. Сеченов, К.Ф. Рулье, Н.А Северцов) взаимодействие между организмами и окружающей средой рассматривалось с точки зрения сформулированного ими закона "общения, или двойственных начал". Природная среда (ее компоненты и факторы, а главное климат), оказывая влияние на население, формирует в зависимости от специфических свойств занимаемых им территорий различные приспособительные (адаптивные) типы людей. В свою очередь, общество, влияя на природную среду, видоизменяет ее, создавая новые свойства. Уже преобразованная природная среда вновь воздействует на человека, приводя к существенным изменениям в параметрах его популяций, что выражается как в биологических и социальных приспособлениях, так и в различных формах патологий.

Организм человека является открытой системой, которая непрерывно обменивается с окружающей средой. Аппаратом саморегуляции физиологических функций организма человека являются функциональные системы организма ФСО (П.К.Анохин). При этом экстремальные экологические условия Севера создают механизмы внешнего воздействия на ФСО человека. Действие экофакторов проявляется в значительной нагрузке на жизнеобеспечивающие процессы и психическую сферу.

В настоящее время недостаточно исследовано влияние экстремальных условий ХМАО-Югры на растущий детский организм. Решение этой проблемы может проявиться в ближайшем будущем и не только в снижении умственной и физической работоспособности, нарушении здоровья, снижения эффективности образовательного и воспитательного процесса, но и в серьезных аномалиях детского организма (в 3-м и 4-м поколениях).

В связи с ростом населения ХМАО-Югры, в частности детского населения, исследование воздействия метеофакторов Севера на психофизиологические функции организма (особенно на память, мышление, внимание) является наиболее актуальной проблемой в аспекте инновационного развития РФ. Именно эти функции обеспечивают качество усвоения любых знаний.

В последние годы диагностика и изучение приспособительных функций организма и, в частности работы ФСО, опирается на математические модели биологических динамических систем (БДС), которые позволяют изучать динамику природных биологических процессов на любом уровне и позволяют прогнозировать поведение БДС в случае внешних (сторонних) воздействий или в случае нестандартного (патологического для отдельного организма, например) развития процессов.

В таких исследованиях основное внимание уделяется разработке новых методов изучения ЦНС в рамках системного компартментно-кластерного системного подхода (ККП), который является теоретическим фундаментом для фазатонной теории мозга (ФТМ). При этом мы сейчас используем не только традиционный системный анализ, но и системный синтез, в рамках которого идентифицируются подпространства меньшей размерности, в которых вектор состояния организма человека (ВСОЧ) может достаточно успешно описывать динамику поведения биосистем. При этом идентифицируются аттракторы основных движений ВСОЧ, которые соответствуют саногенезу и патогенезу. В рамках такого подхода ВСОЧ в m-мерном глобальном пространстве диагностических признаков может описывать общее состояние БДС организма человека. Настоящие исследования посвящены применению компартментно-кластерного подхода и компартментно-кластерной теории биосистем для описания параметров вектора состояния организма для психофизиологических показателей (внимание и мышление) учащихся различных возрастных групп в фазовом пространстве.

В рамках такой постановки проблемы, а также общих задач экологии человека на Севере мы определяем круг стоящих перед исследователями проблем в области экологии человека. Существенно, что получаемые нами данные можно всегда сопоставить с подобными результатами исследований учащихся в средней полосе России. Это может составить предмет сравнительного анализа психофизиологических функций человека в период его онтогенеза (в частности, в пубертатный период).

Методами системного анализа возможна разработка новых психофизиологических методик для скрининговых обследований учащихся в условиях Севера РФ для получения объективной информации о показателях памяти, мышления, внимания и изучения их корреляции с показателями нейромоторного и нейровегетативного системокомплексов в рамках разрабатываемой теории фазатона мозга (ТФМ).

Целью настоящих исследований является изучение с помощью методов системного анализа и синтеза особенностей динамики изменения показателей психофизиологических функций учащихся г.Лянтора в зависимости от метеоусловий.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

  1. Проанализировать, отобрать и разработать алгоритмы и программы, которые обеспечивают регистрацию психофизиологических показателей человека с помощью ЭВМ в условиях Севера РФ.
  2. Провести сравнительный анализ изменения психофизиологических показателей учащихся в различные сезоны года (осень, зима) в рамках стохастического подхода и системного анализа и синтеза (синергетики).
  3. Выявить закономерности изменения параметров аттракторов вектора состояния организма человека (ВСОЧ) у учащихся различных возрастных групп в условиях действия метеофакторов.
  4. Дать прогноз и выработать рекомендации по оптимизации нагрузок учащихся в различные периоды учебного года.

Научная новизна исследований.

  1. Разработан алгоритм математическая модель мнемических функций учащихся, а и на ее основе составленный программный продукт обеспечивает скрининговые обследования учащихся школ в условиях действия метеотропных факторов среды обитания.
  2. Разработан и внедрен программный продукт, обеспечивающий регистрацию основных психофизиологических параметров школьника при массовом обследовании в условиях типовых школ Югры.
  3. Изучена возрастная динамика изменения показателей памяти и мышления учащихся - некоренных жителей, проживающих в Югре, в зависимости от сезонов года.
  4. Создана школьная информационная система и база данных на примере школы №6 г. Лянтора, обеспечивающая длительное мониторирование психофизиологических функций учеников и их корреляцию с успеваемостью и выработку новых критериев оценки деятельности педагогических коллективов.

Научно практическая значимость. Разработанные новые программы для ЭВМ, модели, способы и устройства для изучения психофизиологических функций учащихся могут быть использованы в скрининговых исследованиях качества жизни и деятельности учащихся в условиях Севера РФ методами системного анализа. Алгоритмы и компьютерные программы позволяют идентифицировать основные функции организма учащихся в различных климатических условиях. Это обеспечивает новую количественную классификацию и идентификацию показателей функций организма. Разработанные комплексные методы оценки психофизиологических показателей позволяют внедрять их в практику работы органов управления образования для оценки степени утомления учащихся в процессе учебы, выбирать оптимальную траекторию учебных нагрузок у учащихся по различным видам учебной деятельности.

Внедрение результатов исследований. Разработанные способы и устройства прошли апробацию и внедрены в ряде ВУЗов и школ городов Самары, Сургута, Сургутского района. Результаты исследований используются при подготовке студентов в Самарском государственном педагогическом университете, в Сургутском государственном университете в лекционных курсах и на практических занятиях по биофизике, экологии человека и медицинской кибернетики, ИПК РРО г. Ханты– Мансийска.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на кафедральных и факультетских семинарах Сургутского государственного университета; на научной конференции с международным участием IT+S&E’05 (Гурзуф, Украина, 2005), на Всероссийской научной школе (Киров, 2006), на Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Проблемы региональной экологии в условиях устойчивого развития» (Киров, 2007, 2008).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 печатных работ, из них 1 – в рекомендованных ВАК журналах и 1 глава в монографии. Перечень публикаций приведен в конце автореферата.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 145 страницах машинописного текста и состоит из “Введения”; главы “Особенности психофизиологических функций учащихся в условиях действия метеотропных факторов окружающей среды», представляющей обзор литературных данных по рассматриваемой проблеме; главы “Объект и методы исследований”, представляющей объект исследования и общие традиционные и оригинальные авторские методы, применяемые в настоящей работе; главы “Результаты собственных исследований и их обсуждение”, посвященной исследованию в рамках системного анализа психофизиологических функций учащихся ХМАО, разработке новых методов изучаемых процессов с анализом результатов; “Выводов”; “Приложения”. Библиографический указатель содержит 164 наименований работ, из которых 142 на русском языке и 22 иностранных. Текст диссертации иллюстрирован 24 таблицами и 22 рисунками.

Личный вклад автора заключается в постановке задач исследования, анализе современного состояния проблемы, разработке на базе ЭВМ методов мониторирования мнемических функций и математических моделей процессов, проведений исследований учащихся и их анализ по изучению соотношений между метеофакторами ХМАО и психофизиологическими функциями, построении и исследовании моделей динамики изменения ФСО в рамках компартментного подхода.

Положения, выносимые на защиту.

1. На основе разработанных программ для ЭВМ, оригинальных авторских методик и современной компартментно – кластерной теории БДС возможно обеспечение массового мониторирования мнемических функций учащихся и их обобщенное представление.

2. Психофизиологические функции учащихся изменятся в зависимости от действия метеофакторов ХМАО и могут являться количественными оценками степени утомления обучаемого в разные сезоны года. Эти показатели могут обеспечить дифференцировку нагрузки ученика в зависимости от степени его утомления и оценки состояния ФСО.

3. Системный анализ параметров аттракторов поведения психофизиологических функций позволяет адекватно оценивать количественные и качественные показатели психофизиологических функций ученика под действием климатических факторов среды и особенностей его индивидуального развития.

4. Разработанные методики оценки состояния психофизиологических функций в аспекте фазатонной теории мозга обеспечивают оценку влияния экофакторов среды Севера РФ на учащихся разных возрастных групп, индивидуальный подход в оценке усилий ученика в учебном процессе в аспекте соотношений с состоянием его психофизиологических функций.

ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводились на группах добровольцев (учащиеся МОУ «Лянторская средняя общеобразовательная школа №6» (в 2004-2005 учебном году – человека; 2005-2006 учебном году – человек)) без жалоб на психоневрологическую и другую патологию, которые использовались как тестовая группа и для апробации методик, всего 768 человек. У испытуемых регистрировались психофизиологические показатели по авторским методикам. Данная программа заключается в использовании психофизиологических тестов на базе ЭВМ (с автоматической обработкой получаемых статистических данных), с помощью которой исследовались главным образом психомоторные реакции с вовлечением мыслительной деятельности.

Для всех указанных групп испытуемых применялись следующие методики:

Pages:     || 2 | 3 | 4 |






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