Информационно-энтропийная и физиологическая оценки типов морфофункциональных изменений сердца - статья

Информационно-энтропийная и физиологическая оценки типов морфофункциональных изменений сердца - статья

в процессе длительной адаптации человека к физическим нагрузкам

Доктор био наук, доктор Г.С. Козупица, Доктор физико-математических наук, доктор Ю.Л. Ратис, Е.В. Ратис, Самарский муниципальный мед институт, Самара

Согласно современным представлениям здоровье человека в значимой степени определяется способностями адаптации организма к тем либо другим факторам наружной среды Информационно-энтропийная и физиологическая оценки типов морфофункциональных изменений сердца - статья, также к физическим нагрузкам [1, 4]. Сердечно-сосудистая система при всем этом играет главную роль [6, 7]. Потребность в значимом увеличении систолического и минутного объёмов крови при физических нагрузках и связанная с этим гиперфункция сердца приводят к его повышению [5, 7]. Но вопрос о био необходимости тех либо других конфигураций сердца в процессе адаптации к деятельности Информационно-энтропийная и физиологическая оценки типов морфофункциональных изменений сердца - статья мышц по сей день не решен. При всем этом центральной неувязкой становится неувязка "нормы" [3], которая отождествляется со среднестатистическими показателями и в связи с этим подвергается резкой критике [14]. К.С. Симонян [11] в первый раз выдвинул идею внедрения "золотого сечения" в качестве показателя "безупречной нормы". К.Д. Чермит с соавт. [16], А.Г Информационно-энтропийная и физиологическая оценки типов морфофункциональных изменений сердца - статья. Суббота [13] отчасти проверили догадку, согласно которой оптимум здоровья приходится на значение энтропии H=0,618. Другой подход, основанный на использовании информационной энтропии Шеннона в качестве интегральной оценки мед инфы, в первый раз применил Э.М. Сороко [12]. Информационно-энтропийный подход [13, 15, 17] в отличие от обычных статистических способов позволяет дать количественную интегральную оценку Информационно-энтропийная и физиологическая оценки типов морфофункциональных изменений сердца - статья гармонии организма человека.

В связи со произнесенным целью реального исследования явилось определение (выделение) и оценка типов морфофункциональных конфигураций сердца в процессе возрастной адаптации организма к физическим нагрузкам, развивающим в большей степени выносливость, и оценка физиологической необходимости этих конфигураций с внедрением информационно-энтропийного подхода.

Для реализации цели работы было Информационно-энтропийная и физиологическая оценки типов морфофункциональных изменений сердца - статья обследовано 439 спортсменов -пловцов (мужского пола) в возрасте 8-25 лет. Спортивный стаж обследуемых составлял от 1 года до 15 лет, спортивная квалификация - от новичков до заслуженных мастеров спорта, призеров и чемпионов мира и олимпийских игр. Участники исследования были объединены в последующие возрастные группы: младший школьный возраст (8-11 лет), средний школьный возраст (12-15 лет), старший школьный Информационно-энтропийная и физиологическая оценки типов морфофункциональных изменений сердца - статья возраст (16-17 лет), юношеский возраст (18-25 лет - спортсмены высшей квалификации). Морфофункциональные характеристики сердца изучались с помощью эхокардиографии по принятой методике. Статистическая обработка результатов осуществлялась с применением вариационного, факторного, кластерного, дискриминантного анализов [2]. Сопоставление средних величин проводилось с применением t-критерия Стъюдента. Различия числились достоверными при р<0,05.

Рис. 1. Типы конфигураций морфологических структур сердца в процессе Информационно-энтропийная и физиологическая оценки типов морфофункциональных изменений сердца - статья адаптации организма к физическим нагрузкам, развивающим выносливость у спортсменов различного возраста.

Для количественной оценки связи меж априорной информаци ей о случайной величине и видом функции рассредотачивания (x1 , x2,..., xn)=(p1 ,p2,..., pn) рассчитывалась энтропия вероятностного рассредотачивания Шеннона:

Если о случайной величине нет никакой дополнительной инфы, то условие максимума энтропии Информационно-энтропийная и физиологическая оценки типов морфофункциональных изменений сердца - статья Н(p1 ,p2,..., pn) совместно с требованием нормировки:

дает среднее рассредотачивание pi = 1/n , что полностью совпадает с высококачественными представлениями о неопределенности. Более подробное описание способа представлено в работе Г.С. Козупицы, Ю.Л.Ратиса, Е.В.Ратис [9].

Для заслуги цели был проведен кластерный анализ результатов эхокардиографического исследования левого Информационно-энтропийная и физиологическая оценки типов морфофункциональных изменений сердца - статья желудочка (ЛЖ) (рис. 1). В качестве группирующих переменных были выбраны рост, масса тела (МТ), общие размеры сердца (ОРС), поперечник корня аорты (ДА); характеристики, характеризующие размеры полости ЛЖ сердца: конечно-диастолический размер (КДР), конечно-систолический размер (КСР); характеристики, характеризующие мышечную массу ЛЖ: толщина миокарда в диастолу (ТМД), толщина миокарда в систолу Информационно-энтропийная и физиологическая оценки типов морфофункциональных изменений сердца - статья (ТМС), толщина межжелудочковой перегородки в диастолу (ТМЖПД). Выбор этих характеристик был обоснован тем, что при факторном анализе они имели самые большие факторные значения.

Как надо из рис. 1, во всех возрастных группах выделено по два типа конфигураций морфологических структур сердца в процессе возрастной адаптации организма к физическим нагрузкам.

В табл Информационно-энтропийная и физиологическая оценки типов морфофункциональных изменений сердца - статья. 1 приведены результаты антропометрических и эхоморфометрических исследовательских работ характеристик сердца выделенных типов адаптации.

Можно отметить, что подавляющее большая часть размеров сердечных структур было статистически достоверно больше при 1-м типе адаптации по сопоставлению со 2-м. Вкупе с тем зависимо от возраста и стажа занятий спортом меняется соотношение размеров миокарда и полости ЛЖ Информационно-энтропийная и физиологическая оценки типов морфофункциональных изменений сердца - статья. В младшем и среднем школьном возрасте толщина мышечной стены и линейные размеры полости ЛЖ были больше при 1-м типе адаптации по сопоставлению со 2-м. В старшем школьном возрасте толщина миокарда преобладает при 1-м типе, а величина полости ЛЖ - при 2-м типе адаптации.

Таким макаром, возрастная адаптация к физическим нагрузкам Информационно-энтропийная и физиологическая оценки типов морфофункциональных изменений сердца - статья у пловцов связана с повышением размеров ЛЖ. На различных шагах онтогенеза изменяются соотношения характеристик, характеризующих массу миокарда и полости ЛЖ.

Какой тип конфигураций ЛЖ в процессе адаптации к физическим нагрузкам более целесообразен?

Для ответа на этот вопрос в каждой возрастной группе были рассчитаны значения энтропии Шеннона. Для расчета энтропии Информационно-энтропийная и физиологическая оценки типов морфофункциональных изменений сердца - статья использовались характеристики, характеризующие размеры ЛЖ (КДР, КСР, ТМД, ТМС, ТМЖПД); центральную гемодинамику (ЧСС, кровяное давление, общее периферическое сосудистое сопротивление, удельное периферическое сосудистое сопротивление, среднее динамическое давление); сократительную способность миокарда (коэффициент систолического утолщения миокарда, скорость утолщения миокарда в систолу, большая скорость изгнания, линейная скорость изгнания - Vл и др.); интракардиальную Информационно-энтропийная и физиологическая оценки типов морфофункциональных изменений сердца - статья гемодинамику (ударный объём сердца, минутный объем кровообращения, ударный индекс, сердечный индекс); эффективность работы миокарда (фракция изгнания, интенсивность функционирования структур, внутримио кардиальное напряжение, показатель напряжения, показатель расслабления, аспект эффективности); биофизические характеристики (статическая работа миокарда, мощность сокращения, индекс ударной работы).

Рис. 2. Энтропия Шеннона для типов морфофункционального состояния сердца на различных шагах возрастной адаптации к Информационно-энтропийная и физиологическая оценки типов морфофункциональных изменений сердца - статья физической нагрузке у спортсменов-пловцов

Обозначения: 1 - младший школьный возраст, 2 - средний школьный, 3 - старший школьный, 4 - юношеский

Таблица 1. Динамика размеров сердечных структур при разных типах возрастной адаптации к тренировочным нагрузкам у спортсменов-пловцов

Характеристики Типы адаптации Младший школьный возраст Средний школьный возраст Старший школьный возраст Юношеский возраст
МТ, кг 1 39,450±5,69* 57,08±8,86* 75,12±8,09* 80,67±6,13*
2 31,9±3,81 41,96±6,178 68,76±9,69 73,79±6,45
Рост, см 1 150,96±5,53* 172,42±27,08* 182,53±6,98* 187,02±5,89*
2 139,88±5,93 154,97±7,33 176,48±7,49 179,78±5,77
ОРС, см 1 8,67±0,51* 9,89±0,70* 11,05±0,74* 10,72±0,86
2 7,67 ±0,51 8,49±0,59 10,24±0,65 10,65 ±0,91
КДР.см 1 4,50±0,33* 4,99±0,44* 5,28±0,36 5,04±0,38*
2 3,95 ±0,29 4,43±1,37 5,15±0,41 5,56 ±0,35
КСР, см 1 3,07±0,37* 3,41±0,42* 3,38 ±0,41* 3,17±0,44*
2 2,66 ±0,37 3,04±0,36 3,59±0,39 3,78 ±0,43
ДА, см 1 2,50±0,22* 2,79±0,26* 2,99±0,26 3,12±0,23
2 2,28 ±0,19 2,49±0,23 2,87±0,24 2,98 ±0,29
ТМД, см 1 0,67 ±0,12 0,82±0,14* 1,04±0,13* 0,99 ±0,14
2 0,64 ±0,13 0,66±0,10 0,84±0,15 0,92 ±0,11
ТМС, см 1 1,36±0,23* 1,49±0,21* 1,79±0,20* 1,84±0,24*
2 1,19±0,21 1,22±0,17 1,48±0,17 1,64 ±0,14
ТМЖПД, см 1 0,69 ±0,15 0,81±0,17* 1,03±0,12* 0,96 ±0,20
2 0,64 ±0,13 0,68 ±0,11 0,85±0,19 0,93 ±0,14

* - различия достоверны Информационно-энтропийная и физиологическая оценки типов морфофункциональных изменений сердца - статья по отношению ко 2-му типу адаптации, р<0,05

Результаты расчета энтропии Шеннона для 2-ух типов морфофункционального состояния сердца в процессе возрастной адаптации к физическим нагрузкам представлены на рис. 2.

Типично, что при 1-м типе адаптации энтропия Шеннона остается фактически без конфигураций во всех возрастных группах и поболее близка к "золотому числу Информационно-энтропийная и физиологическая оценки типов морфофункциональных изменений сердца - статья" - 0,618 (от 0,587 в младшем школьном до 0,546 в юношеском возрасте). При 2-м типе адаптации этот интегральный показатель наименее устойчив (от 0,691 в младшем школьном до 0,489 в юношеском возрасте).

Таблица 2. Скоростные характеристики миокарда при 2-ух типах морфофункционального состоя-ния сердца в процессе возрастной адаптации к физическим нагрузкам

Характеристики Типы адаптации Младший школьный возраст Средний школьный возраст Старший школьный Информационно-энтропийная и физиологическая оценки типов морфофункциональных изменений сердца - статья возраст Юношеский возраст
Ууголщ, см/с 1 2,72±0,09* 2,69±0,09* 2,64 ±0,18 3,64±0,32*
2 2,28 ±0,09 2,17±0,06 2,45 ±0,13 2,97 ±0,29
2 6,45±0,13 6,28 ±0,09 8,66±1,21 8,91±0,50
СЦУ, с-1 1 1,25±0,02* 1,23 ±0,02 1,30±0,04* 1,57±0,14*
2 1,34±0,03 1,19±0,02 1,16±0,04 1,32±0,09
Ve,мл/с 1 218,56±5,13* 272,55±6,27* 317,60±12,57* 342,02±33,37
2 168,62±3,53 202,37±4,22 278,55±11,36 367,11±21,65
va,мл/с 1 66,39±1,88* 66,40±1,67* 67,04±2,89 66,99±6,54*
2 61,59±1,78 61,53±1,38 63,93±2,85 78,22±4,83
2 436,93±17,14 573,31±17,75 745,38±39,09 873,27±63,34

* - различия достоверны по отношению ко 2-му типу адаптации, р < - 0,05 Обозначения: Vутолщ - скорость утолщения задней стены ЛЖ в систолу, СЦУ- скорость цирку-ляторного укорочения волокон миокарда, Ve - объёмная скорость изгнания ЛЖ, va - линейная скорость изгнания

Так как энтропия - это мера хаоса и Информационно-энтропийная и физиологическая оценки типов морфофункциональных изменений сердца - статья в нашем случае употребляется как интегральный показатель "упорядочения" работы системы в целом, можно представить, что 1-й тип морфофункционального состояния сердца в процессе возрастной адаптации спортсменов к физическим нагрузкам, развивающим в большей степени выносливость, характеризуется более устойчивым функционированием системы по сопоставлению со 2-м типом адаптации и, как следует, физиологически более целесообразен Информационно-энтропийная и физиологическая оценки типов морфофункциональных изменений сердца - статья.

Для доказательства изготовленных на базе энтропийно-информационного подхода выводов мы провели анализ многофункциональных особенностей сердца при различных типах адаптации с применени ем обычных способов математической статистики.

Сравнительные свойства высокоскоростных характеристик миокарда представлены в табл. 2. Анализ указывает, что при 1-м типе адаптации функциональное состояние ЛЖ более желательно по сопоставлению со 2-м Информационно-энтропийная и физиологическая оценки типов морфофункциональных изменений сердца - статья типом во всех возрастных группах.

При всем этом спортсмены первой группы достигнули и огромных фурроров в плавании, так как спортивный разряд и уровень спортивных результатов, соотнесенных вместе, у представителей плавания на разные дистанции по специальной шкале (S. Schneider, K. Wagner, 1988) в первой группе были достоверно выше по Информационно-энтропийная и физиологическая оценки типов морфофункциональных изменений сердца - статья сопоставлению со 2-ой.

Резюмируя изложенное, можно отметить, что при 1-м типе адаптации сердечко работает в покое более экономно и отлично, при всем этом имеет наилучшую сократительную способность, а спортсмены с этим типом адаптации добиваются более больших спортивных результатов по сопоставлению со спортсменами со 2-м типом. Как следует, 1-й тип Информационно-энтропийная и физиологическая оценки типов морфофункциональных изменений сердца - статья морфофункционального состояния миокарда в процессе возрастной адаптации к физическим нагрузкам, развивающим в большей степени выносливость, физиологически более целесообразен.

Таким макаром, результаты информацион но-энтропийного анализа типов морфофункционального состояния сердца полностью согласуются с данными других видов статистического анализа. Основное достоинство информационно-энтропийного способа заключается в способности получения интегральных черт как отдельных систем, так Информационно-энтропийная и физиологическая оценки типов морфофункциональных изменений сердца - статья и человеческого организма в целом.

Перечень литературы

1. Агаджанян Н.А. Экология человека и интегративная медицина //Материалы VIII интернационального симпозиума "Эколого-физиологические препядствия адаптации". М., 1998, с. 2-6.

2. Айвазян С.А., Мхитарян В.С. Прикладная статистика и базы эконометрики. - М.: ЮНИТИ, 1998. - 1022 с.

3. Амосов Н.М. Раздумья о здоровье. Кемерово, 1981. - 215 с.

4. Давиденко Информационно-энтропийная и физиологическая оценки типов морфофункциональных изменений сердца - статья Д.Н. Адаптация и многофункциональные резервы организма //Вестник Балтийской академии. 1998, вып. 20, с. 15-31.

5. Журавлева А.И., Граевская Н.Д. Спортивная медицина и целебная физическая культура /Управление. - М.: Медицина. 1992. - 432 с.

6. Земцовский Э.В. Спортивная кардиология. - СПб: Гиппо -крат, 1995. - 448 с.

7. Карпман В.Л., Любина Б.Г. Динамика кровообращения у спортсменов. - М.: ФиС. 1982. - 135 с Информационно-энтропийная и физиологическая оценки типов морфофункциональных изменений сердца - статья.

8. Карпман В.Л., Белоцерковский З.Б., Гудков И.А. Тестирование в спортивной медицине. - М.: ФиC, 1988. - 201 с.

9. Козупица Г.С., Ратис Ю.Л., Ратис Е.В. Информационно-энтропийный подход к определению здоровья //Вестник Балтийской академии. 1999, вып. 25, c. 38-43.

10. Мухарлямов И.М., Беленков Ю.Н. Ультразвуковая диагностика в кардиологии - М.: Медицина Информационно-энтропийная и физиологическая оценки типов морфофункциональных изменений сердца - статья, 1981. - 156 c.

11. Симонян К.С. Перитонит. - М.: Медицина, 1971. - 261 с.

12. Сороко Э.М. Структурная гармония систем. Минск, 1984. - 221 с.

13. Суббота А.Г. "Золотое сечение" ("SectioAurea") в медицине. СПб., 1996. - 167 с.

14. Трахтенберг И.М. с соавт. Неувязка нормы в токсикологии. - М.: Медицина, 1991.

15. Фишер Р.А. Статистические способы для исследователей. - М.: Гостехиздат, 1958. - 648 с.

16. Чермит Информационно-энтропийная и физиологическая оценки типов морфофункциональных изменений сердца - статья К.Д., Мамгетов К.Ю., Мамгетова Т.Н. Системно-cимметрийный способ оценки здоровья человека. Майкоп, 1994. - 154 с.

17. Шеннон К.Э. Работы по теории инфы и кибернетике. М., 1963. - 827 с.

18. Schneider S., Wagner K. Zur Einschutzung und zum Vergleich von Schwimmleistungen unter Berecksichtigung des Weltniveaus und der Entwicklungstendenzen des Sportschwimmens in Zeitraum. - Leipzig Информационно-энтропийная и физиологическая оценки типов морфофункциональных изменений сердца - статья, 1985. - 92 s.


informacionno-tehnologicheskaya-revolyuciya.html
informacionno-ukazatelnie-znaki.html
informacionnoe-agentstvo-rosbalt-moskovskaya-pressa-regionalnaya-pressa.html