Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Системный анализ, управление и обработка информации

Диссертационная работа:

Шипилова Татьяна Николаевна. Системный анализ параметров функциональных систем организма женщин при патологии беременности в условиях Югры : диссертация ... кандидата медицинских наук : 05.13.01 / Шипилова Татьяна Николаевна; [Место защиты: ГОУВПО "Сургутский государственный университет"].- Сургут, 2009.- 128 с.: ил.

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность работы. Проблема жизни и деятельности человека в северных регионах очень сложна, многогранна и далека от своего окончательного разрешения. Она охватывает такие актуальные аспекты как адаптацию к этим условиям, выживаемость в экстремальных ситуациях, сохранение здоровья, экологические, социальные, психологические и другие аспекты. Попадая в суровые условия при переездах из южных и средних широт РФ, женское население сталкивается с рядом непривычных климатогеографических факторов. Напряжение организма приводит к неэкономному расходованию функциональных резервов, быстрому их истощению. Попытки объяснить наблюдаемые физиологические отклонения функциональных систем организма (ФСО) человека в рамках традиционных подходов наталкиваются на определенные трудности. При этом увеличение сроков проживания на Севере, появление нового поколения в этих северных условиях порождают новые проблемы как для населения, так и для здравоохранения в целом.

Особые проблемы возникают в женском организме в связи с выполнением детородных функций. В частности, гестозы представляют собой осложнения протекающей беременности, характеризующиеся глубоким расстройством функций жизненно важных органов и систем, которые имеют определенные особенности именно в связи с проживанием в условиях северных территорий РФ. При этом возникают проблемы, связанные со снижением защитных систем организма матери и слабым обеспечением потребностей развивающегося плода (Белоцерковцева Л.Д., 2000-2001).

Физиологическая беременность с первых дней сопровождается комплексом динамических системных адаптационных реакций организма, направленных на поддержание гомеостаза в изменившихся условиях и на обеспечение нормального развития плода. Нарушение процессов адаптации при нормально протекающей беременности вызывает многие осложнения гестационного процесса, одним из которых является гестоз.

Исходные изменения параметров ФСО женщин Югры начинаются и на других стадиях жизни. Известно, что проживание на Севере оказывает определенное влияние на протекание обычных физиологических процессов в женском организме, в частности, на характер и длительность менструальных циклов и протекание менопаузы. В последнем случае для женщин Югры характерно ее более раннее начало и наличие определенных осложнений. Изучение подобных особенностей с позиций классической медицины именно в условиях Севера РФ уже представляет новую научную проблему, а использование методов системного анализа и синтеза позволяет по-новому взглянуть на решение этой важной медицинской проблемы. В этой связи настоящее исследование должно внести определенный вклад в изучение обозначенных процессов, дать новую информацию о них для практических врачей и расширить общий диапазон знаний о женском организме в условиях Югры с позиций системного анализа и синтеза (Еськов В.М., 1997-2008).

В целом, в данной работе рассматриваются особенности поведения параметров организма женщин в условиях саногенеза и оценивается состояние ФСО женщин при патологии, в частности, при гестозе в условиях проживания на территории севера РФ с позиций системного анализа и синтеза.

Целью настоящей работы является выявление особенностей состояния функциональных систем организма беременных и небеременных женщин, проживающих в условиях севера Тюменской области, с позиций системного анализа и синтеза.

Поставленная цель определила постановку следующих задач:

1. Изучить динамику показателей кардио-респираторной и вегетативной нервной системы в многомерном фазовом пространстве вектора состояния организма женщин (ВСОЖ) и установить количественные различия в параметрах квазиаттракторов поведения ВСОЖ для трех периодов месячного цикла.

2. Провести сравнение параметров квазиаттракторов функциональных систем организма беременных женщин с гестозом и без гестоза.

3. Выполнить сравнительный анализ данных функциональных систем организма здоровых женщин и при патологии (гестоз) в аспекте идентификации наиболее значимых диагностических признаков (параметров порядка).

4. С помощью анализа параметров вектора состояния женского организма выявить особенности показателей функциональных систем у беременных женщин и беременных женщин без диагноза гестоз и с диагнозом гестоз в аспекте возрастных изменений и оценки характера влияния условий проживания в Югре на протекание патологического процесса и беременности в целом.

Научная новизна работы:

  1. Выявлены особенности и различия поведения вектора состояния ВНС и кардио-респираторной системы женщин Сургута в трех периодах цикла овуляции.

  2. Впервые идентифицированы различия в параметрах квазиаттракторов между разными группами женщин, при этом установлены значимые диагностические признаки (параметры СИМ и ПАР).

  3. Установлены наиболее существенные различия в размерах квазиаттракторов беременных женщин 2-х возрастных групп без патологии, в то время как у женщин с диагнозом гестоз такие возрастные различия выражены менее значительно.

Основные положения, выносимые на защиту:

  1. Размеры объемов квазиаттракторов ВСОЖ в различные периоды месячного овуляционного цикла представляют степень организации КРС, что наиболее разбалансированы в 1-м периоде и далее в 3-м периоде по убыванию, а во втором периоде объем квазиаттрактора наименьший.

  2. Анализ объёмов квазиаттракторов vX при гестозах показал информативную значимость этого показателя при беременности, как маркера степени напряжения КРС, а именно наименьший vX имеется в группе беременных с гестозами.

  3. Анализ параметров ВСОЖ методом системного анализа показал наибольшую информационную значимость величин СИМ и ПАР, что позволяет их выделять как параметры порядка.

  4. Имеются различия в параметрах квазиаттракторов между группой беременных в интервале 19-25 лет и 29-35, в частности, женщин с диагнозом гестоз различаются по этим 2-м группам менее существенно, чем беременные без диагноза гестоз (старшая возрастная группа без гестоза имеет параметры квазиаттрактора в два с лишним раза меньше, чем младшая).То есть гестозы частично нивелируют показатели, тогда как беременные этих 2-х возрастных групп без гестоза различаются существенно.

Внедрение результатов исследования. Разработанные программы и методы идентификации параметров квазиаттракторов ВСОЖ внедрены в институт физиологии им. И.П. Павлова РАН (г. Санкт-Петербург), в НИИ Биофизики и медицинской кибернетики СурГУ и НИИ Новых медицинских технологий (г. Тула), а также в учебные курсы клинической кибернетики медицинского института при СурГУ.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на: Международной конференции International Congress “Neuroscience for medicine and Psychology” (Судак, 2006); Международном междисциплинарном симпозиуме «От экспериментальной биологии к превентивной и интегративной медицине» (Судак, 2007), на теоретических семинарах НИИ Новых медицинских технологий (г. Тула) на семинарах ГУЗ «Гериатрический научно-практический центр» Самарской области.

Декларация личного участия автора заключается в получении первичных материалов при обследовании женщин в условиях клиники с определенными видами гинекологических заболеваний, а также анализе полученных результатов. С непосредственным участием автора исследованы закономерности изменения параметров реальных квазиаттракторов состояния ВСОЖ под действием внешних факторов и внутренних перестроек в условиях нормы и при патологии.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 работ, в том числе 1 монография, 6 статей в изданиях, рекомендованных ВАК для соискания ученой степени кандидата медицинских наук и 8 статей в различных научных журналах и материалах конференций.

Структура и объём диссертации. Диссертационная работа содержит 128 страниц машинописного текста. Она исполнена в классическом стиле и состоит из введения, обзора литературы, описания объектов и методов исследования, четырех глав, содержащих результаты собственных наблюдений, заключения, выводов, списка литературы. Работа содержит 12 рисунков и 18 таблиц. Список используемой литературы включает в себя 147 источников, в том числе 39 на иностранном языке.

В первом кластере исследований использовались материалы обследования 24 женщин (работники консультативно-диагностической поликлиники МУЗ «СОКБ») в возрасте 35-48 лет, проживающие на севере более 15 лет. Наблюдения проводились в течение месячного цикла овуляции (средняя длительность составила 28 дней) в 3 этапа:

I этап – с 1 по 12 день месячного цикла овуляции;

II этап – с 13-15 день месячного цикла овуляции;

III этап – с 16 по 28 день месячного цикла овуляции.

Были выделены такие векторы состояния организма женщин (ВСОЖ) как:

- (Х1) SIM – показатели вклада симпатического компонента вегетативной нервной системы в регуляторные процессы организма;

- (Х2) PAR – показатели вклада парасимпатического компонента вегетативной нервной системы в регуляторные процессы организма;

- (Х3) ИНБ – индекс напряжения Баевского, отражающий степень напряжения регуляторных систем организма, преобладания центральных механизмов над автономными;

- (Х4) ЧСС – частота сердечных сокращений, характеризующая усредненный уровень функционирования сердца;

- (Х5) SpO2 – уровень оксигемоглобина в крови испытуемых (в %);

- (Х6) VLF – спектральная мощность колебаний ритма сердца в диапазоне сверхнизких частот (мс2);

- (Х7) LF – спектральная мощность колебаний ритма сердца в диапазоне низких частот (мс2);

- (Х8) HF – спектральная мощность колебаний ритма сердца в диапазоне высоких частот (мс2);

- (Х9) Total – общая спектральная мощность колебаний ритма сердца (мс2).

Отдельная группа исследований была связана со сравнением параметров аттракторов беременных женщин с диагнозом гестоз и без диагноза гестоз, а также небеременных. Был обследован 81 человек: из них 31 женщина с диагнозом гестоз, 20 беременных без диагноза гестоз и 30 небеременных пациенток. Исследования проходили в сентябре-ноябре 2008 г. в городской поликлинике № 3 г. Сургут. Диагноз гестоз был выставлен на основании клинических и лабораторно–инструментальных данных в соответствии с МКБ-10. Статистическая обработка данных проводилась с помощью программы Matrix с критерием Стьюдента.

Третий кластер исследований проводился в Сургутской окружной клинической больнице в акушерском отделении патологии беременных. Был обследованы и изучены всего 60 беременных женщин по показателям вегетативной нервной системы и КРС. Обследуемых женщин разделили на две группы по 30 человек: первая группа (А) – беременные женщины с диагнозом гестоз; вторая группа (Б) – беременные здоровые женщины. Эти 2 группы в свою очередь разделили по возрасту на 4 подгруппы: 1-я подгруппа – беременные женщины с диагнозом гестоз от 19 до 25 лет; 2-я группа – беременные женщины с диагнозом гестоз от 26 до 35 лет; 3-я группа – беременные здоровые женщины от 19 до 25 лет; 4-я группа – беременные здоровые женщины от 26 до 35 лет. Показатели ФСО снимались приблизительно в одинаковых условиях – в тихий час. Исследования заканчивались построением графиков и расчетом показателей с занесением в специальный файл ЭВМ, эти файлы накапливались и обрабатывались по группам с учетом статистических параметров.

Показатели функциональных систем организма женщин снимали с помощью специализированного программного вычислительного комплекса на базе ЭВМ пульсоксиметра «Элокс-01», разработанного и изготовленного ЗАО ИМЦ «Новые Приборы», г. Самара. В устройстве применялся датчик пальцевого типа (в виде прищепки), с помощью которого происходила регистрации пульсовой волны с одного из пальцев кисти. Технически он выполнен с применением оптических излучателей и фотоприемника двух типов: в ближнем инфракрасном и красном спектре диапазона световой волны, которые дают возможность вычислять значение степени насыщения гемоглобина кислородом, в %. Прибор снабжен программным продуктом «ELOGRAPH», который в автоматическом режиме позволяет отображать изменение ряда показателей в режиме реального времени с одновременным построением гистограммы распределения длительности кардиоинтервалов (КИ). Нами выполнена некоторая модификация программы в отношении усреднения показателей симпатической и парасимпатической вегетативной нервной системы.

Все показатели (X1-X9) оценивались в режиме непрерывного мониторирования (длительность съема информации – около пяти минут и регламентировались наличием 300 ударов сердца для каждого испытуемого). Все эти методики комплексные и определялись с помощью ЭВМ по специальной модифицированной программе (до доверительного интервала). Выбор данного метода был связан с тем, что ритм сердечных сокращений является наиболее доступным для регистрации физиологическим параметром, отражающим процессы вегетативной регуляции в сердечно-сосудистой системе и организме в целом. Динамические характеристики ритма сердца позволяют оценить выраженность сдвигов симпатической и парасимпатической активности ВНС при изменении состояния пациента.

Кроме того, при анализе адаптационного синдрома, изменение активности ВНС, определяемое по отношению к тоническому уровню, может быть соотнесено с мерой адаптационных реакций организма, что дает возможность контроля выраженности стресса на всех его стадиях. Поскольку ритм сердца находится под контролем звеньев всех уровней управления функциями организма, и в конечном итоге фазатона мозга человека, то его анализ дает достоверную оценку адаптации системы кровообращения, ВНС и организма в целом к действию стрессорных факторов (беременности, гестозы и экофакторы Югры).

Отметим, что основным критерием в вариационной пульсометрии является показатель колебаний длительности межпульсовых интервалов по отношению к среднему уровню. В покое, когда превалирует тонус парасимпатического отдела ВНС, эти колебания в норме носят относительно быстрый характер и значительная вариабельность сердечного ритма обусловлена, большей частью, вагусными влияниями. При активации симпатического отдела ВНС, происходящей во время стресса или физического труда, колебания длительностей межпульсовых интервалов происходят медленнее, а вариабельность сердечного ритма падает.

Полученные эмпирические данные параметров квазиаттракторов поведения векторов состояний организма человека (ВСОЧ) обрабатывали с помощью запатентованной программы “Identity”. Исследование поведения аттракторов в m-мерном фазовом пространстве позволяет анализировать поведение квазиаттракторов в выбранных фазовых плоскостях. В графическом режиме на экране показывается положение точек состояния исследуемой системы, границы пространства состояний систем. Таким образом, были построены фазовые траектории во всех фазовых плоскостях. В режиме суперпозиции (наложения траекторий и границ) разных фазовых плоскостей, возможно и визуальное исследование динамики процесса, а также количественное исследование корреляции его параметров.

Программа позволяет представить и рассчитать в фазовом пространстве с выбранными фазовыми координатами параметры квазиаттрактора состояния ФСО женщин (объем V m-мерного параллелепипеда, внутри которого находится искомый квазиаттрактор и коэффициент асимметрии rX). Исходные параметры (координаты в m-мерном пространстве) вводились вручную. Производились расчеты координат граней, их длины и объема m-мерного параллелепипеда, ограничивающего квазиаттрактор, хаотического и статистического центров, а также показатель асимметрии стохастического и хаотического центров. Кроме того, можно проследить изменение фазовых характеристик во времени и скорость изменения состояний системы.

Алгоритм такой процедуры основывается на следующих шагах:

  1. В программу расчета на ЭВМ поочередно вводили исходные компоненты ВСОЖ в виде матриц ФСО по каждому из k кластеров, т.е. получили матрицу состояний для всех кластеров в – мерном фазовом пространстве, причем - бегущий индекс компонента вектора (), a - номер биообъекта (пациента) (), бегущий индекс кластера k определял число массивов данных ().

  2. Производился поочередный расчет координат граней параллелепипеда объемом VG, внутри которого находился квазиаттрактор движения ВС для всех-х женщин () из -го кластера (); их длинны (Interval) , и объема k-го параллелепипеда , где координаты крайних точек, совпадающих с нижней и верхней границей фазовой области внутри которой движется ВСОЖ по координате xi; вектора объемов (General Value) , ограничивающих всеквазиаттракторов, а также показатели асимметрии (Asymmetry) стохастического , и хаотических центров квазиаттракторов для каждого j-го пациенток .

Здесь - формула для идентификации стохастического центра квазиаттрактора, который находится путем вычисления среднего арифметического одноименных координат точек, представляющих проекции конца вектора состояния КРС и ВНС на каждую из координатных осей.

3. Вводился параметр R, показывающий степень изменения объема квазиаттракторов для -го кластера до и после уменьшения размерности фазового пространства. В исходном приближении вычисляем .

4. После исключения поочередно каждой из координат вектора , вычислялись вторые приближения параметров. Таким образом, получали , т.е. вектор значений, по которым можно определить уменьшилась или увеличилась относительная величина квазиаттракторов V при изменении размерности фазового пространства. При уменьшении относительных размеров V, анализировались параметры системы и на основе их неизменности или малой изменчивости делалось заключение о существенной (если параметры существенно меняются) или несущественной (параметры почти неизменны) значимости конкретного, каждого xi компонента ВС для всего вектора.


© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net