автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Системный анализ и моделирование динамики возрастных особенностей показателей кардиореспираторной системы учащихся г. Лянтора

На правах рукописи

003474026

СИНКЖ ОКСАНА АЛЕКСАНДРОВНА

СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ ВОЗРАСТНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАРДИОРЕСПИРАТОРНОЙ СИСТЕМЫ УЧАЩИХСЯ Г. ЛЯНТОРА

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

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

1 о 2000

Сургут -2009

003474026

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

Научный доктор биологических наук, профессор

руководитель: ФИЛАТОВА ОЛЬГА ЕВГЕНЬЕВНА,

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

Официальные доктор биологических наук, доцент оппоненты: ВЕДЯСОВА ОЛЬГА АЛЕКСАНДРОВНА,

ГОУ ВПО «Самарский государственный университет»

чл.-корр. РАО, доктор биологических наук, профессор БАЛЬСЕВИЧ ВАДИМ КОНСТАНТИНОВИЧ, ГОУ ВПО «Российский государственный университет физической культуры, спорта и туризма»

Ведущая Институт экологии Волжского бассейна РАН

организация: (г.Тольятти)

Защита состоится "26" июня 2009г. в 14.00 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, пр. Ленина, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке «Сургутского государственного университета Ханты-Мансийского автономного округа -Югры» по адресу: 628400, г. Сургут, пр. Ленина, 1.

Автореферат разослан "25" мая 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор медицинских наук, доцент

И.Ю. Добрынина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Функциональные системы организма ребенка в процессе онтогенеза проходят определенные этапы становления и формирования в тесной взаимосвязи с окружающей средой. Немаловажное значение для здоровья и формирования устойчивой адаптации имеют климатогеографические условия того региона, где проживает ребенок.

Адаптация детей к гипокомфортным условиям окружающей среды - одна из наиболее актуальных медико-биологических проблем. Это обусловлено многими факторами и, прежде всего многообразными взаимодействиями организма ребенка в ходе его возрастной (онтогенетической) изменчивости с количественными и качественными изменениями параметров окружающей среды.

Наиболее универсальным индикатором функционального состояния организма и его компенсаторно-приспособительных функций является кардиореспираторная система. Исследованиями Г.М. Данишевского (1968), А.П. Авцына (1985), H.A. Аганджаняна (1997), А.Б. Гудкова (2000), В.А. Карпина (2001), В.М. Еськова (2003) и др. установлено влияние факторов внешней среды на функционирование сердечно-сосудистой и дыхательной систем организма.

Известно, что сердечно-сосудистая и дыхательная системы являются ведущими звеньями при адаптации к условиям окружающей среды и в формировании реакции организма на воздействие метеофакторов. Становление функциональных показателей данных систем в период роста и развития детей в условиях северной территории подчинено как общим возрастным закономерностям, так и адаптивным реакциям на экстремальную климатическую среду (P.A. Калюжная, 1973, A.B. Мазурин, 1990, H.A. Ананьева, 1993, H.A. Фомин, 1995, В.И. Хаснулин, 1996, Ю.Г. Солонин, 1996, JI.A. Битюцкая, 1990, М.В. Антропова, 2000, В.М.Еськов, 2004, O.E. Филатова, 2005 и др.).

Югра относится к числу северных регионов Российской Федерации. Территория характеризуется как природно-экстремальная зона, предъявляющая повышенные требования к приспособительным возможностям организма человека. К жестким климатическим условиям северной территории относят продолжительную и суровую зиму, короткое холодное лето, флюктуацию параметров погодных условий (температуры, влажности, давления), резкое нарушение обычной для умеренного климата фотопериодичности, тяжелый аэродинамический режим, и др. (О.В. Соромотина, 1996, В.В. Плотников, 1997, Л.И. Калашников, 1998, В.П. Зуевский, 2001, В.А. Карпин, 2003, В.М. Еськов, 2004, A.A. Хадарцев, 2004, С.Н. Русак, 2008).

Таким образом, к становлению функциональных систем детского организма на севере предъявляются повышенные требования на всех этапах его развития, и, прежде всего, к системе потребления и транспорта кислорода.

Поэтому наиболее важной проблемой в настоящих исследованиях является изучение возрастных особенностей кардиореспираторной системы ребенка в условиях действия метеофакторов среды обитания. Решение этой проблемы может

быть выполнено с позиций теории хаоса и синергетики (ТХС) с использование методов системного анализа и синтеза.

Цель диссертационной работы: методами системного анализа исследоват возрастную динамику изменений параметров кардиореспираторной системы детей подростков на примере учащихся г. Лянтора в условиях действия метеофакторо среды обитания.

Данная цель определила постановку и решение следующих задач:

1. Проанализировать, отобрать и адаптировать новые методы и программны продукты для мониторинговых исследований параметров функциональных систе организма на примере кардиореспираторной системы учащихся в услови северного региона.

2. Выполнить системный анализ и синтез параметров вектора состояни кардиореспираторной системы учащихся г. Лянтора для разных возрастно-половы групп.

3. Идентифицировать модель поведения вектора состояни кардиореспираторной системы в фазовом пространстве состояний функциональны систем организма детей и подростков, проживающих в Югре.

Научная новизна работы. Впервые в условиях массового обследовани выполнен системный комплексный анализ состояния функциональных систе организма на примере кардиореспираторной системы (КРС) учащихся в условия действия метеофакторов среды. Разработанные алгоритмы, программы и модел позволили прогнозировать динамику изменений параметров функциональны систем организма детей и подростков в условиях действия метеофакторов описывать возможные сдвйги в адаптационных процессах и определить модел поведения квазиаттрактора вектора состояния организма человека в услови северного региона.

Научно-практическая значимость. Разработанные новые подходы программные продукты и модели для изучения возрастной динамики изменени показателей КРС учащихся в рамках ТХС могут быть использованы и уж используются в скрининговых исследованиях качества жизни человека в условия северного региона. Также они обеспечивают получение объективной информации динамике развития физиологических функций каждого ребенка. Алгоритмы компьютерные программы позволяют идентифицировать поведение вектор состояния организма учащихся в различных климатических условиях, что, в сво очередь, обеспечивает количественную классификацию и идентификаци показателей функций организма. Разработанные комплексные методы оценк показателей функциональных систем организма (ФСО) и вегетативной нервно системы (ВНС) позволяют внедрять их в практику работы органов управлени образования для оценки степени утомления учащихся в ходе учебного процесса необходимой при выборе оптимальной траектории учебных нагрузок учащихся.

Внедрение результатов исследований. Разработанные способы и устройств прошли апробацию и внедрены в ряде ВУЗов и школ городов Самары, Сургута Лянтора, Ханты-Мансийска. Автоматизированный комплекс и программно обеспечение были использованы при комплексном мониторировании учащихс

школ г. Лянтора, проводимом НИИ биофизики и медицинской кибернетики при Сургутском государственном университете ХМАО - Югры (НИИ БМК при СурГУ ХМАО - Югры). Практические результаты внедрены в практику работы педагогических коллективов школ г. Сургута и Сургутского района, о чем имеются акты внедрения (МОУ СОШ № 4 и № 6 г. Лянтор, гимназии № 4 г. Сургута). Теоретические результаты работы внедрены в учебном курсе "Биофизика", «Экология человека», «Мониторинг экофакторов», «Функциональные системы организма человека на Севере» на факультете биологии СурГУ ХМАО - Югры.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на кафедральных семинарах и в НИИ БМК при СурГУ ХМАО - Югры; Всероссийской научно -практической конференции с международным участием «Проблемы региональной экологии в условиях устойчивого развития» (Киров, 2007 г., 2008 г.); втором Международном Междисциплинарном конгрессе «Нейронаука для медицины и психологии» (Судак, Крым, Украина, 2006 г.); открытой окружной конференции «Спасти и сохранить» (Сургут, 2006 г.); конференции "Экологическое образование и здоровый образ жизни" (Сургут, 2005 г.); XIV Международной конференции по нейрокибернетике (Ростов-на-Дону, 2005 г.); открытой окружной конференции "Наука и инновация XXI века" (Сургут, 2005 г.).

Личный вклад автора заключается в получении первичных данных мониторинга показателей КРС разных возрастных групп учащихся; в анализе современного состояния проблемы. При непосредственном участии автора разработаны методы оценки параметров аттракторов и исследования характера динамики параметров КРС человека в многомерном фазовом пространстве; определена модель поведения квазиаттрактора вектора состояния в фазовом пространстве состояний организма человека в условиях северного региона.

Автором самостоятельно осуществлена статистическая обработка материалов, их интерпретация и анализ данных. В диссертационной работе использованы результаты исследований, выполненных и опубликованных в соавторстве с долей личного участия автора 50-70%

Публикации. Основные результаты исследований по теме диссертации опубликованы в 19 печатных работах, в том числе 1 монография (в соавторстве), 3 работы по списку в ВАК изданиях. Их перечень приведен в конце автореферата.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 143 страницах машинописного текста и состоит из "Введения", в котором обосновывается актуальность исследования возрастных изменений параметров КРС учащихся Югры в условиях действия метеофакторов среды обитания.

В первой главе представлен обзор литературных данных по современным подходам и методам в изучении ФСО с позиций системного анализа и синтеза, медико-биологическим аспектам влияния климатоэкологических факторов на состояние КРС человека.

В главе "Объект и методы исследований" представляется объект исследования и рассматриваются оригинальные авторские методы, применяемые для исследования динамики параметров КРС человека с использованием автоматизированного комплекса.

Глава "Результаты экспериментальных исследований" посвящена изучению возрастных особенностей КРС учащихся (возрастных и тендерных групп) в разные сезоны периода 2005-2008 г.г. с позиций системного анализа и синтеза. В главе также дана характеристика метеофакторов среды обитания и оценка их влияния на динамику поведения вектора состояния КРС организма учащихся.

Имеются выводы и приложения. Библиографический указатель содержит 167 наименований работ, из которых 147 на русском языке и 20 иностранных. Текст диссертации иллюстрирован 13 таблицами и 34 рисунками.

Положения, выносимые на защиту

1. Методы системного анализа и синтеза, разработанные программные продукты позволяют обеспечить проведение массовых мониторинговых исследований возрастных особенностей ФСО учащихся, находящихся в условиях постоянного влияния метеофакторов среды обитания.

2. Выявлены существенные сезонные различия параметров КРС учащихся разных возрастно-половых групп.

3. Расчет параметров аттракторов вектора состояния КРС организма учащихся позволяет установить количественные различия в состоянии ФСО у разных возрастно-половых групп детей и подростков.

4. Разработанные подходы и методы в рамках системного анализа и синтеза позволяют определить модель поведения квазиаттракторов вектора состояния КРС в фазовом пространстве состояний и обеспечивают идентификацию наиболее существенных (значимых) параметров ФСО испытуемых в условиях Севера.

ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

В настоящей работе приводятся результаты исследования показателей ФСО учащихся 1-11 классов г. Лянтора. Изучались пять показателей КРС в группах по тендерным различиям (девочки и мальчики) в два сезона трех учебных годов (20052006, 2006-2007, 2007-2008): в осенний период (с 15 сентября по 15 октября) и в зимне-весенний период (с 15 февраля по 15 марта). Это деление по сезонам составило два кластера результатов обследований.

Исследования проводились:

- в осенний период (сентябрь-октябрь) в начале учебного года, с целью исключения влияния на организм учащихся утомления от учебного процесса, которое наблюдается в конце учебного года;

- в зимне - весенний период (февраль - март) в середине 3-й четверти, когда организм ребенка испытывает сочетанное негативное влияние холодного сезона (средняя температура анализируемого периода колеблется от -2°С до -37°С) и нарастающего утомления в ходе учебного процесса.

В данном исследовании принимали участие учащиеся МОУ «Лянторская СОШ № 6» без жалоб на состояние здоровья (большинство из них по результатам планового медосмотра в соответствии с приказом Минздрава РФ № 621 от 30.12.2003 г. отнесено ко 2-й группе здоровья (имеющие некоторые морфофункциональные нарушения)). В мониторинговых исследованиях в каждый

сезон участвовало в среднем 620 учащихся в тендерном соотношении 1:1. Всего за шесть сезонов число обследованных составило 3705 человек.

В возрастных группах испытуемых выделены группы мальчиков и девочек младшего (1-4 класс, возраст 6-10 лет), среднего (5-7 класс, возраст 11-13 лет) и старшего (8-11 класс, возраст 14-17 лет) возрастов.

В ходе исследований использовались следующие методы:

1. Состояние КРС учащихся оценивалось методом вариационной пульсометрии с выполнением анализа вариабельности сердечного ритма (ВСР) во временном и амплитудно-частотном аспекте, которые позволяют характеризовать особенности функционирования КРС учащихся в конкретных условиях окружающей среды. Этот метод был реализован на базе пульсоксиметра «ЭЛОКС -01СЗ» с использованием программного продукта «Elograph» (проф. Л.И. Калакутский, проф. В.М. Еськов), который в автоматическом режиме позволяет регистрировать изменения параметров КРС: показателей активности симпатического (SIM, у.е.) и парасимпатического (PAR, у.е.) отделов вегетативной нервной системы (ВНС), частоты сердечных сокращений (SSS, уд./мин.), индекс Баевского (IN В), уровень насыщения гемоглобина крови кислородом (SP02, %)).

2. Полученные данные математически обрабатывались с использованием программы «Microsoft Excel». Рассчитывались показатели: <х> - среднее арифметическое значение, Dfc) - статистическая дисперсия, ох - среднее квадратичное отклонение, а<х> - среднее квадратичное отклонение среднего арифметического, (<х>± dx) - доверительный интервал, dx - стандартная ошибка.

3. Исследование параметров движения вектора состояния организма учащихся x-x(t)=fal,x2,...,xm)T в фазовом пространстве состояний производилось методами ТХС, в рамках которой идентифицировались параметры аттракторов с использованием программного продукта «Идентификация параметров аттракторов поведения вектора состояния биосистем в m-мерном фазовом пространстве» (НИИ БМК при СурГУ ХМАО - Югры, проф. В.М.Еськов). Метод базируется на сравнении параметров различных кластеров, представляющих биологические динамические системы (БДС), к которым могут относиться одни и те же БДС (в нашем случае - К PCX но находящиеся в разных физиологических состояниях. С использованием данного метода находились показатели общих объемов т-мерных параллелепипедов (vX) и расстояние между точками геометрического (хаотического) и статистического (стохастического) центров (гХ) этих параллелепипедов в разные сезоны периода исследования.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Организм человека является сложной системой со множеством уровней организации и управления. Слаженная работа различных функциональных систем организма, оптимальное управление со стороны ЦНС всеми ФСО обеспечивает гомеостаз целостного организма. Универсальным индикатором компенсаторно-приспособительной деятельности организма являются функциональные показатели

<

КРС, по которым можно прогнозировать общее функциональное состояние организма.

С целью изучения возрастной динамики изменений параметров КРС детей и подростков были проведены обследования учащихся разных возрастно-половых групп в период 2005-2008 г.г. В таблицах 1-2 представлены результаты исследований КРС учащихся по возрастным (6-17 лет) и тендерным (мальчики, девочки) группам на примере 2007-2008 учебного года.

Таблица 1

Возраст Пол Б1М РАН 5Р02 ШВ

6-7 лет жен 4,38±0,66 12,70±0,83 102,38±1,79 97,14±0,19 57,43±9,33

муж 3,80±0,56 13,56±0,90 103,68±2,03 97,5±0,21 44,04±5,51

7-8 лет жен 2,62±0,47 15,29±|,04 95,19±2,22 97,81±0,20 55,95±13,11

муж 3,15±0,38 !4,15±0,39 96,92±2,01 97,62±0,19 43,85±6,22

8-9 лет жен 2,81 ±0,39 15,26±0,73 96,95±1,46 97,53±0,14 35,81±5,15

' муж 3,57±0,57 14,25±0,93 96,36±1,67 97,07±0,37 45±8,72

9-10 лет жен 2,41±0,29 16,08±0,96 92,67±1,85 97,83±0,11 33±4,12

муж 2,68±0,37 16,03±0,71 94,63±1,60 97,23±0,22 31,47±4,53

10-И лет жен 2,07±0,28 |6.86±0,96 88,46±1,85 97,54±0,21 31,60±3,77

муж 2,89±0,36 14,6540,82 92,20±1,85 97,67±0,19 38,76±5,27

11-12 лет жен 2,47±0,34 15,57±0,83 90,73±1,81 97,43±0,22 36,07±4,36

муж 3,1 ±0,42. 14,25±0,84 89,85±|,56 97,6±0,14 39,2±4,12

12-13 лет жен 2,58±0,39 15,96±0,84 93,21±1,68 97,25±0,28 33,75±3,82

муж 2,45±0,36 17,55±0,93 91,53±1,61 96,68±0,30 85,05±5,79

13-14 лет жен 1,71±0,22 18,17±0,71 82,24±1,84 96,82±0,35 23,09±2,89

муж 1,72±0,28 17,86±1,80 82,56±1,80 96,97±0,49 26,19±3,бб

14-15 лет жен 1,68±0,21 18,24±0,82 81,11*1,46 97,82±0,18 23,42±2,27

муж 2,14±0,29 17,43±1,00 81,64±2,25 97,25±0,25 23,93±2,64

15-16 лет жен 2,44±0,34 16,34±0,81 81,51±1,72 97,65±0,19 30,26±3,65

муж ],79±0,39 16,95±1,09 78,11±2,2! 97,79±0,14 26,32±5,57

16-17 лет ясен 1,6±0,25 19,03±0,8 79,95±1,73 97,1 ±0,49 23,35±3,14

муж 2,67±0,59 !8,52±2,07 80,19±1,96 96,81±0,36 34,29±6,48

Средние значения па( Таблица эаметров КРС учащихся, февраль - март 2008 г.

Возраст Пол 51М РАЯ 585 вРОг 1ЫВ

6-7 лет жен 2,52±0,50 15,76±1,03 93,56±2,23 97,32±0,22 43,12±8,19

муж 3,1!±0,41 14,36±0,78 96,93±1,50 97,46±0,15 45,04±5,19

7-8 лет жен 1,84±0,26 15,53±0,67 95,37±1,62 97,42±0,25 34,52±3,65

муж 2,70±0,30 14,67±0,76 94,33±1,52 97,44±0,11 41,37±4,69

Возраст Пол SIM PAR SSS SP02 INB

8-9 лет жен 1,68±0,16 16,92±0,66 88,81±1,57 97,46±0,19 34,27±7,97

муж 2,22±0,28 16,19±0,89 88,41±1,68 97,38±0,18 31,88±3,18

9-10 лет жен 1,38±0,26 19,55±0,89 83,21±1.62 97,10±0,29 19,48±2,69

муж 2,04 ±0.25 17,44±1,15 88,76±1.82 97,04±0,23 28,64±3,15

10-11 лет жен 3,09±0,67 14,76±1,29 90.95±2,81 97.62±0,18 48,57±10,|5

муж 2,52±0,35 15,38±0,90 86,03±1,68 97,21 ±0,19 32,66±3,54

11-12 лет жен 3,33±0,52 14,45±0,99 91,21 ±2,05 97,33±0,19 46,б1±6,61

муж 3,19±0,59 16±1,07 92.03±2,41 97±0,19 42.05±7,36

12-13 лет жен 1,77±0,37 17,68±1,12 83,59±2,19 97,36±0,39 27±5,71

муж 1,89±0,21 18,15±0,87 85,21±1,55 97,26±0,21 25,59±2,58

13-14 лет жен 1,97±0,33 17,6±1,14 78,4±1,73 97,63±0,18 23,93±2,66

муж 1,98±0,35 17,53±0,71 81,63±1,82 97,6±0,16 27,83±4,47

14-15 лет жен 1,79±0,27 17,55±0,98 79,54±1,71 97,45±0,22 25,33±2,97

муж 1,69±0,40 20,39±1,32 78,96±2,39 97,13±0,41 20.13±3,85

15-16 лет жен 1,77±0,29 17,53±0,79 79,93±1,50 96,97±0,49 27,1±3,97

муж 1,72±0,60 19,83±1,25 78,78±2,24 97,39±0,26 20,89±5,75

16-17лет жен 1,56±0,21 18.44±1,03 78,06±1,77 97,59±0,19 23,41±2,60

муж 2,71±0,75 18,53±1,63 80,82±2,79 96,65±0,57 29,12±6,83

При комплексной оценке результатов исследований, представленных в таблицах

1 - 2, установлено, что у младших школьников (6-10 лет):

- наиболее высокие значения показателя активности SIM в осенний период,

определяемые в целом как слабая активность (1-15 у.е.), в сравнении с зимне-весенним наблюдаются: у девочек 6-7лет - 4,38±0,66 и 2,52±0,50 соответственно и у мальчиков - 3,80±0,56 и 3,11±0,41, что свидетельствует о напряжении КРС, т.к. одновременно с влиянием экологических факторов окружающей среды на организм учащихся оказывает действие напряжения, связанное с адаптационным периодом начала учебного года. Ситуация осложняется еще и тем, что многие учащиеся прибыли в Югру после летних каникул из других географических зон;

- максимальные значения показателя активности PAR в зимне-весенний период, определяемые как умеренная активность (16-30 у.е.), в сравнении с осенним: у девочек 9-10 лет - 16,08±0,96 и 19,55±0,89 соответственно и у мальчиков 9-10 лет-16,03±0,71 и 17,44±1,15.

У школьников среднего звена (11-13 лет) отмечается некоторое повышение показателей SIM (в сравнении со старшим) в оба сезона года, что мы связываем с началом гормональных перестроек в организме детей. В поведении параметров наблюдается:

- в осенний период наибольшие значения показателя активности SIM у девочек 12-13 лет - 2,58±0,39, а у мальчиков 11-12 лет - 3,1±0,42; наибольшие показатели PAR отмечаются у девочек 10-11 лет - 16,86±0,96, а у мальчиков 12-13 лет -17,55±0,93;

- в зимне-весенний период наиболее высокие показатели активности SIM у девочек и мальчиков 11-12 лет - 3,19±0,59 и 3,33±0,52 соответственно, у девочек и мальчиков показатель активности PAR составил 12-13 лет 18,15±0,87 и 17,68±1,12 соответственно.

Показатели активности отделов ВНС старших школьников (14-17лет) отличаются более высокими значениями PAR, особенно в зимне-весенний период у мальчиков, что, возможно, связано с прессингом учебных нагрузок, возрастающих к концу учебного года, общим утомлением организма, действующих одновременно с гипокомфортными условиями среды. Так показатель активности PAR у мальчиков 14-15 лет составляет 20,39±1,32, а у девочек 16-17 лет - 18,44±1,03. У девочек в возрастных группах 13-15 и 16-17 лет показатели PAR выше в осенний период. У девочек и мальчиков 16-17 лет показатели PAR в оба периода года сопоставимы.

Таким образом, полученные данные по большинству возрастно-половых групп испытуемых подтверждают гипотезу особенностей сезонных изменений физиологических показателей организма человека: в условиях северного региона - в зимнее время года ведущую роль имеет парасимпатический отдел ВНС (в диапазоне умеренной активности), а осенью повышается активность симпатического отдела ВНС (в диапазоне слабой активности).

Значения частоты сердечных сокращений (SSS, д./мин.) у мальчиков в оба сезона имеют тенденцию снижения по мере роста и развития от 6-7 лет к 16-17 годам. В осенний период значения несколько выше. У девочек значения SSS1 имеют нестабильный характер, но, вместе с тем, отмечена тенденция к снижению в оба сезона от 12-13 лет к 16-17 годам. В целом SSS имеет ярко выраженные возрастные изменения, причем показатели SSS для всех возрастных групп выше возрастной физиологической нормы.

Изучая показатель Sp02 (%) в крови испытуемых, установлены его высокие значения - 96-98 % практически у всех учащихся (в средней полосе обычно менее 93%). Это свидетельствует о постоянном напряжении компенсаторных возможностей организма детей и подростков, что рано или поздно приведет к их срыву.

Пределы изменчивости признака - индекс напряжения по Баевскому (JNB) в оба сезона варьируют от 20 до 45 у мальчиков (за исключением 12-13 лет (85,05±5,79) в осенний период), от 20 до 58 у девочек. Практически во всех возрастных группах в осенний период значения INB выше зимне-весенних. Данный интегративный показатель (INB), отражающий уровень адаптации организма к меняющимся условиям окружающей среды, в оценке компенсаторно-приспособительных возможностей организма учащихся является наиболее существенным. Наблюдение за динамикой данного параметра в течение трех лет мониторинга учащихся показало, что его значения практически всегда ниже условий нормы (80-150), что свидетельствует о постоянном напряжении регуляторных систем организма ребенка и нарушении его компенсаторных возможностей.

С использованием программного продукта на базе ЭВМ была проведена идентификация параметров аттракторов поведения вектора состояния КРС учащихся в 5-мерном фазовом пространстве, построены графики в сравнительном

аспекте показателей уХи гХ для разных возрастно-половых групп в два сезона трех учебных годов. На рисунке 1 приведена динамика поведения вектора состояния КРС учащихся на примере полученных данных в 2007-2008 учебном году.

6-7 7-8 8-9 9-10 10-11 11-12 12-13 13-14 14-15 15-1« 16-17

[__П сентябрь-октябрь 2007г.

□ февраль-март 2008г. |

1.1. Значения гХ у мальчиков зо

6-7 7-8 8-9 9-10 10-11 11-12 12-13 13-14 14-15 15-16 16-17

□ сентябрь-октябрь 2007г.

□ февраль-м арт 2008г.

1.2. Значения уХ 10 у мальчиков

|97,7о!

6-7 7-8 8-9 9-10 10-11 11-12 12-13 13-14 14-15 15-16 16-17

□ сентябрь-октябрь 2007г.

Офевраль-март 2008г.

1.3. Значения гХ у девочек

Г Dсентябрь-октябрь 2007г. Офевраль-март 2008г. |

1.4.Значения vX\О6 у девочек

Рис. 1. Изменение значений коэффициентов ассиметрии (гХ) и общих объемов I (уХ) 5-мерных параллелепипедов ВСО учащихся в 2007-2008 уч. г. Здесь: 1 - значения гХ у мальчиков, 2 - значения vX'106 у мальчиков, 3-значения гХ у девочек, 4 - значения vX 10б у девочек

В 2007-2008 уч. г. максимальные значения гХ наблюдаются:

- у мальчиков осенью в возрастных группах 8-9 лет (70,31), 12-13 (79,89), а также в зимне-весенний период у 13-14-летних (63,98);

- у девочек начальной школы 6-9 лет (максимальный гХ в 8-9лет) и у девочек 10-11 лет в феврале - марте 2008 г. (63,57).

Наибольшие значения vX в осенний период были отмечены у мальчиков 8-9 лет (21,59' 10б) и 12-13 лет (35,9110б), а у девочек 6-7 лет (29,5П0б); в зимнее - | весенний период у мальчиков 11-12 лет (21,49'106). У девочек же больших значений vX в феврале-марте не выявлено, что говорит о более стабильном состоянии КРС у девочек.

Динамика поведения вектора состояния КРС организма учащихся имеет значительные изменения значений vXn гХ :

- у мальчиков значения гХ от осеннего периода к зимне-весеннему снижаются в возрасте 8-9 лет с 70,31 до 8,43, значения vXc 21,59106до 2,12 10е; в возрасте 12-13 лет с 79,89 до 18,23 и с 35,91'Ю6 до 2,44 106 соответственно. И наоборот, значения vX \ и гХ увеличиваются от осеннего к зимне-весеннему периоду в возрасте 11-12 лет: vX -с 8,93106 до 21,49106 и гХ - с 26,17 до 51,12;

- у девочек значения vX и гХ увеличиваются от осеннего к зимне-весеннему периоду в возрасте 10-11 лет (гХ-с 13,58 до 63,57, vA"- с 1,3810б до 8,52 106) и 1213 лет [гХ-с 11,89 до 41,68, vA'- с 1,4610б до 6,59 1 06). И наоборот, значения vX и гХ уменьшаются от осеннего к зимне-весеннему периоду в возрасте 6-7 лет (гХ - с 97,70 до 52,94, vX-с 29,5110б до 6,5ПО6) и 16-17 лет (гХ- с 27,73 до 12,85, vA"-c 13,61106 до 1,5110б). 1

Также следует отметить общий сценарий динамики поведения вектора состояния КРС учащихся в оба сезона за весь период 2005-2008 г.г. (уХ и гХ) у разных возрастно-половых групп, наблюдаемый в течение трех лет исследований:

- у мальчиков значения гХ уменьшаются от сентября-октября к февралю- марту в возрастных группах 8-9, 9-10 лет, и наоборот, гХ увеличиваются в 11-12, 13-17 лет; значения уХ уменьшаются от осени к зимне-весеннему периоду 6-7, 9-10, 13-14 лет, и наоборот, увеличиваются в возрасте 11-12и15-17лет;

- у девочек значения гХ уменьшаются от сентября - октября к февралю - марту в 7-8, 13-14 лет, значения уХ также уменьшаются в возрастных группах 7-9, 13,-14 лет. Следовательно, у девочек по сравнению с мальчиками, нет ярко выраженной динамики поведения ВСО в течение трех лет.

Аттракторы движения вектора состояния КРС испытуемых в разные сезоны года имеют разные коэффициенты ассиметрии и объемы 5-мерных параллелепипедов. Чем больше значения уХ и гХ в 5-мерном фазовом пространстве состояний, тем более выражена мера хаотичности состояния ФСО, что свидетельствует о значительных разбросах параметров аттракторов вектора состояния КРС испытуемых.

Существенно, что использование варианта расчета методом сравнения двух кластеров данных (КРС в разные сезоны 2007-2008 года) позволило выявить значимость определенных параметров при определении объемов этих же аттракторов. Процедура поэтапного (поочередного) исключения из расчета отдельных компонент вектора состояния КРС учащихся разных возрастных и половых групп в два сезона 2007-2008 уч. г., с одновременным сравнением существенных и несущественных изменений в параметрах аттракторов после такого исключения, позволила выявить те признаки, которые существенно влияют на показатели расчетных параметров аттракторов ВСО учащихся.

В таблице 3 представлены результаты анализа исключения отдельных признаков параметров вектора состояния КРС организма учащихся в разные сезоны 2007-2008 уч. г. (на примере детей 8-9 лет).

Таблица 3

Результаты анализа исключения отдельных признаков параметров вектора

состояния КРС учащихся в разные сезоны 2007-2008 учебного года

УхО - 7 232 400.0000 УуО - 97 500.0000 ¿¡Г-7 134900.0000 В.0-98 6519% УхО - 15 422 400.0000 У>0 - 959 175.0000 »КГ-14 463 225.0000 №-93.7806%

Ух1 -516 600.0000 Уу) -32 500.0000 ИГ)-484 100,0000 К1-93.7089% V*)-907 200.0000 Уу1 - 137 025.0000 »Ш-770 )75.0(>(Ю Ю- £4.8958 % .

Ух2 - 344 400.0000 Уу2 - 7 500.0000 «Ш-336 900.0000 Я2* 97.8223% Ух2 - 642 600.0000 Уу2 = 63 945.0000 ¿¡0578 655.0000 Ю- 90.Ы90 %

УхЗ ~ 176 400.0000 УуЗ - 3 900.0000 (110-172 500.0000 ЯЗ» 97.7891 % УкЗ - 428 400.0000 УуЗ - 33 075.0000 ¿¡13-395 325.0000 ЯЗ- 92.2794%

У»4 «36 1610000 Уу4 - 3 900.0000 «Ш4-32262.0000 89,2152% У«4 - 73 440.0000 Уу4 • 15 225.0000 <№4«5Я 215.О0М> Я4-79.2Ш %

Ух5-2 410 800.0000 Уу5 - 24 375.0000 <Ш-2 386 425.0000 Я5- 98.9889% Ух5 - 3 084 4 80.0000 Уу5 - 191 *35.(Ю(Ю <Ш-2 8У2 645.00Ш Я5- 93.7806%

гО - 26.9233 го - 30.0917

г\ -26.8439 Ъ) -30.0455

72 " 26.7703 ъг - 30.0491

гз-25.5794 73 - 29.2340

24-9.1153 24 - 7.5339

25 - 26.9226 ЪЪ - 30.0828

девочки; 1-9 лет мальчики 8-9 лет

здесь: УхО - объем первого аттрактора; УуО - объем второго аттрактора; сИ/- разница между первым и вторым объемами аттракторов; И0 - относительная погрешность;

ZO - расстояние между центрами двух аттракторов, Xi - SIM, х2 -INB, хь - SPO,

PAR, х3 - SSS, Х4 -

Анализ параметров порядка выявил существенную значимость четвертого признака Z/ - IN В в определении параметров аттракторов ВСО учащихся для сентября-октября 2007 г. и февраля - марта 2008 г. для возрастных групп: 8-12 и 1417 лет; при этом отдельно у мальчиков в возрасте 6-7, 12-13 лет, а у девочек - 7-8 лет. Исключение по данному признаку составляют девочки возрастов 6-7, 9-10, 1214 лет и мальчики 7-8 лет (для них существенная значимость установлена для координаты фазового пространства Z3 - SSS). Для мальчиков 13-14 лет значимым является Z2 - PAR.

Таким образом, наиболее значимым является признак - INB (в 73% всех случаев), который оказывает наибольшее влияние на величину расстояния Z между центрами аттракторов движения ВСОЧ для большинства возрастных групп учащихся.

Параллельно с исследованиями параметров КРС проводилось мониторирование метеорологических показателей (температуры воздуха - Т (в градусах Цельсия), влажности - R (относительная влажность, %) и атмосферного давления - Р (мм. рт. ст)) по г. Лянтору в два сезона периода обучения детей в 2005-2008 г.г.

Флюктуация метеофакторов представлена в таблице 4, где отражены среднесуточные перепады показателей Т, Р, R.

Таблица 4

Перепады среднесуточных показателей метеофакторов

Год Проба Максимальные и минимальные значения среднесуточных показателей метеофакторов (max/min)

Т. 'С Р, мм. pm. ст. R, %

2005-2006 учебный год сентябрь - октябрь 16/1 770/754 85/45

февраль - март -21-22 779/752 ; :■;" 94/50

2006-2007 учебный год сентябрь - октябрь 12/-7 768/745 97/66

февраль - март -3/-37 780/754.: 95/66

2007-2008 учебный год сентябрь - октябрь 11/-1 777/756 96/64

февраль - март -21-2% 768/741 96/67

В период диагностики КРС учащихся, приходящийся на февраль - март наблюдалось более хаотичное поведение метеофакторов, так как диапазон амплитуды колебаний температуры воздуха в среднем составил от -37°С (февраль -март 2007 г.) до -2°С. В отдельные дни наблюдалась резкая смена Т в течение суток. Соответственно отмечаются и колебания атмосферного давления (Р). Например, наибольшие колебания Р наблюдались в феврале - марте 2006 г. и 2008 г. За период наблюдений были отмечены высокие показатели влажности (до 95-97 %) в оба сезона 2006-2007, 2007-2008 уч. г.г.

Анализ результатов среднесуточных показателей метеофакторов показывает, что наиболее холодными являлись сезоны 2006-2007 уч. г. (Г в сентябре - октябре 1,58±0,87, в феврале - марте -20,86±2,02). Доверительные интервалы среднесуточных значений атмосферного давления (Р) и относительной влажности воздуха (Я) в анализируемые периоды имели незначительный разброс.

Таким образом, комплексное воздействие основных показателей метеоусловий (Т, Р, К) и их режим несомненно будут вызывать изменения в функционировании КРС человека.

Для характеристики динамики параметров экосреды г. Лянтора используем подход, обеспечивающий анализ поведения аттракторов вектора состояний метеофакторов, т.е. с использованием метода идентификация параметров аттракторов в трехмерном пространстве признаков: х¡, х2, х3 Такой подход' в описании факторов среды позволил определить размеры объемов «-мерных параллелепипедов (уХ) (ш=3) и расстояние между точками стохастического и хаотического центров (гХ).

Таблица 5

Результаты идентификация параметров аттракторов метеосостояний в 3 - мерном пространстве состояния (Х0 -Г.Х1-Р, Х2- К) для сентября - октября и февраля - марта периода 2005-2008 г. г.

Количество измерений N = 31 Размерность фазового пространства - 3

IntervalX0= 15.0000 AsymmetryX0= 0.0634 IntervalXl= 16.0000 AsymmetiyXl= 0.0625 IntervalX2= 40.0000 AsymmetryX2= 0.2298

General asymmetry value rX = 9.2966 General V value vX = 9 600.0000

А. сентябрь - октябрь 2005г.

Количество измерений N = 29 Размерность фазового пространства = 3

IntervalX0= 20.0000 AsymmetryX0= 0.0052 lntervalXl= 27.0000 AsymmetryXl= 0.0223 IntervalX2= 44.0000 AsymmetryX2= 0.1371

General asymmetry value rX = 6.0655 General V value vX = 23 760.0000

Б. февраль - март 2006г._

Количество измерений N - 31 Размерность фазового пространства = 3

IntervalX0= 19.0000 AsymmetryX0= 0.0484 IntervalXl= 23.0000 AsymmetryXl= 0.0231 IntervalX2= 31.0000 AsymmetryX2= 0.0213

General asymmetry value rX = 1.2513 General V value vX = 13 547.0000

В. сентябрь - октябрь 2006г._

Количество измерений N = 29 Размерность фазового пространства = 3

IntervalX0= 34.0000 AsymmetryX0= 0.0254 IntervalXl = 26.0000 AsymmetryX 1 = 0.0570 IntervalX2= 29.0000 AsymmetryX2= 0.1076

General asymmetry value rX = 3.5610 General V value vX = 25 636.0000

Г. февраль - март 2007г.

Количество измерений N = 31 Размерность фазового пространства = 3

IntervalX0= 12.0000 AsymmetryX0= 0.0269 IntervalXl= 21.0000 AsymmetryXl= 0.0330 IntervalX2= 32.0000 AsymmetryX2= 0.1270

General asymmetry value rX = 4.1359 General V value vX = 8 064.0000

Д. сентябрь - октябрь 2007г._

Количество измерений N = 30 Размерность фазового пространства = 3

IntervalX0= 2 6.0000 Asymmetry Х0= 0.1538 IntervalXl= 27.0000 AsymmetryX 1= 0.0049 IntervalX2= 29.0000 AsymmetryX2= 0.0517

General asymmetry value rX = 4.2741 General V value vX = 20 358.0000

E. февраль - март 2008г.

Здесь: rX (General asymmetry value) - расстояние между точками геометрического и стохастического центров (коэффициент ассиметрии); vX (General V value) - общий объем m-мерного параллелепипеда.

Установлено, что значения vX имеют тенденцию к увеличению от осеннего периода к зимне-весеннему в среднем в 2 и более раза, что связано с большим разбросом (флюктуацией) значений метеопараметров в феврале-марте в отличие от сентября - октября, что характеризует данный период как период с наибольшей нестабильностью параметров метеоусловий. Значения гХ не претерпевают значительных изменений за весь период наблюдений при попарном сравнении «осень-зима», за исключением 2006-2007 уч. г. (гХо= 1,25, гХз=3,56).

Полученные результаты убедительно доказывают тот факт, что в определении влияния метеорологических факторов (ТР, R) на организм человека необходимо определять не только их величину, т.е. абсолютное значение, но и режимы, в которых они воздействуют на организм, особенно параметры изменчивости, т.е поведение вектора состояния метеоусловий среды во времени.

Таким образом, режимы действия таких показателей как Т, Р, R в два сезона периода 2005-2008 г.г. можно охарактеризовать как крайне неблагоприятные и экстремальные. Данная динамика метеофакторов отрицательно влияет на КРС учащихся г. Лянтора, что подтверждено нашими исследованиями.

Нами был выполнен корреляционный анализ связей параметров КРС учащихся разных возрастно-половых групп и метеопараметров двух сезонов сентября-октября 2007 г. и февраля-марта 2008 г. Данные полученных расчетов представлены в виде матриц - значений коэффициентов корреляции (rv) Пирсона между параметрами КРС (SIM PAR, SSS, INB, SP02) и метеопараметрами (T, Р, R) для двух сезонов 20072008 уч. г. Отмечается как положительный, так и отрицательный характер направленности корреляционной связи.

Анализ данных, представленных в матрице значений гху, позволил установить следующее:

- наличие в основном умеренных (0,30< гху <0,49) корреляционных связей между параметрами ФСО учащихся разных возрастно-половых групп и метеопараметрами;

- средние корреляционные связи (0,50< гху <0,69) между PAR/ Т установлены у девочек 14-15 лет, INB/P-у мальчиков 6-7 лет, SP02/Р-у мальчиков 8-9,13-14 лет в сентябре - октябре 2007 г.; SSS/R у мальчиков 10-11 лет в феврале-марте 2008 г.;

- умеренная корреляция между Т и показателями SIM, PAR, SSS отмечается одновременно у девочек 14-15 лет и мальчиков 15-16 лет в сентябре-октябре 2007 г.;

- умеренная корреляция между INB и всеми тремя метеопараметрами - осенью 2007 г. у девочек 7-8 лет;

- наибольшее количество средних и умеренных корреляционных связей между параметрами ФСО и метеопараметрами среды отмечено в группах мальчиков возраста 6-7 лет, 8-9 лет, 15-16 лет в сентябре - октябре 2007 г. и мальчиков возраста 12-13 лет в феврале - марте 2008 г.;

- отсутствие корреляционных связей между SIM/ Т у мальчиков и девочек в феврале - марте 2008 г., а также PAR/ R и SSS/P в сентябре-октябре 2007 г.

В результате проделанной работы установлено, что:

-параметры КРС учащихся различных возрастно-половых групп в разные сезоны года существенно отличаются;

-динамика поведения метеофакторов среды обитания существенно влияет на ФСО детей и подростков;

-слабые корреляционные связи параметров ФСО и метеопараметров среды характерны для девочек.

Для анализа поведения вектора состояния КРС в фазовом пространстве состояний ФСО детей и подростков, проживающих в Югре, нами обследовано 120 учащихся по 30 человек в каждой группе:

1 группа А — мальчики, рожденные в Югре,

2 группа Б - мальчики, проживающие в Югре не более 3-х лет,

3 группа В - девочки, рожденные в Югре,

4 группа Г - девочки, проживающие в Югре не более 3-х лет.

При изучении динамики поведения вектора состояния КРС детей и подростков, рожденных и проживающих в Югре не более 3-х лет, выявлены следующие особенности.

Значения vXh гХ у мальчиков, рожденных на севере (группа А), в оба сезона 2007-2008 уч. г. ниже, чем у мальчиков, проживающих в Югре не более 3-х лет (группа Б). Отмечается тенденция к уменьшению гХ от сентября - октября к февралю - марту у мальчиков группы А (с 9,32 до 6,58) и увеличение гХ у мальчиков группы Б - с 23,81 до 43,45. Вместе с тем значения vX в группе А в оба сезона приблизительно в 3 раза ниже, чем vX в группе Б, на фоне того, что внутри каждой группы не происходит значимых изменений vXot осени к зиме.

У девочек динамика поведения вектора состояния КРС более сложная (рис. 2 -3), чем у мальчиков.

У девочек группы В от сентября-октября к февралю-марту наблюдается уменьшение значений гХ с 62,85 до 15,31 и vX- с 6,64Ю6 до 3,21106. И наоборот, у девочек группы Г отмечается увеличение гХ с 28,40 до 71,14, a vX с 3,94106 до 23,38'106 от осеннего к зимне-весеннему периоду.

То есть, изменения параметров КРС у девочек групп В и Г происходят разнонаправлено. У девочек группы В (рожденные в Югре) значения гХ и vX уменьшаются в 4 и в 2 раза соответственно в зимне-весенний период, а у девочек группы Г (до 3-х лет проживания в Югре) гХ и vX увеличиваются в зимне-весенний период в 2 и в 7 раз соответственно.

В целом общий сценарий поведения вектора состояния КРС организма учащихся связан с уменьшением гХи vXy детей и подростков, рожденных в Югре, говорит о высокой мобилизации ФСО в зимний период, причем данное поведение вектора состояния КРС наиболее ярко выражено у девочек (зимой гХ меньше в 4 раза, a vX— в 2 раза по сравнению с осенним их значением).

1) 2)

Количество измерений N = 30 Количество измерений N = 30

Размерность фазового пространства = 5 Размерность фазового пространства = 5

IntervalX0= 8.0000 IntervalX 1=21.0000 IntervalX2= 52.0000 Interval Х3= 190.0000 IntervaIX4= 4.0000

AsymmetryX0= 0.1417 AsymmetryX 1 = 0.0524 AsymmetryX2= 0.0865 AsymmetryX3= 0.3298 AsymmetryX4= 0.1667

lntervalX0= 5.0000 IntervalXl= 21.0000 IntervalX2= 53.0000 IntervalX3= 72.0000 lntervalX4= 8.0000

AsymmetiyX0= 0.1533 AsymmetryXl= 0.1063 AsymmetryX2= 0.1013 Asymmetry X3= 0.1940 Asymmetry X4= 0.2750

General asymmetry value rX = 62.85 General asymmetry value rX = 15.31

General V value vX = 6,64 1 06 General V value vX = 3,21 10s

Рис. 2. Аттракторы вектора состояния KPC организма учащихся группы В 1) в сентябре-октябре 2007 г. и 2) в феврале-марте 2008 г. в 5-ти мерном фазовом пространстве, где хО - SIM, xl - PAR, х2 - SSS, хЗ - INB, х4 - SP02

1) 2)

Количество измерений N = 30 Количество измерений N = 30

Размерность фазового пространства = 5 Размерность фазового пространства - 5

IntervalX0= 8.0000 AsyminetryX0= 0,1667

IntervalXl= 20.0000 AsymmetryXl = 0.0133

IntervalX2= 56.0000 AsymmetryX2= 0.0226

IntervalX3= 110.0000 AsymmetryX3= 0.2576

IntervalX4= 4.0000 AsymmetryX4= 0.1917

IntervalX0= 13.0000 AsymmetryX0= 0.3026

IntervalX 1= 24.0000 AsymmetryXl= 0.0264

IntervalX2= 53.0000 Asymmetry X2= 0.0742 Interva1X3= 202.0000 AsymmetryX3= 0.3510

IntervalX4= 7.0000 Asymmetry X4= 0.2571

General asymmetry value rX = 28.40 General asymmetry value rX = 71.14

General V value vX = 3,94 10Л General V value vX = 23,38 TO6

Рис. 3. Аттракторы вектора состояния KPC организма учащихся группы Г 1) в сентябре-октябре 2007 г. и 2) в феврале-марте 2008 г. в 5-ти мерном фазовом пространстве, где хО - SIM, xl - PAR, х2 - SSS, хЗ - INB, х4 - SP02

Дети и подростки, проживающие до 3-х лет в Югре (группы Б, Г), характеризуются более нестабильными, «хаотически» изменяющимися параметрами ФСО (КРС, ВНС) в зимний период, на что указывает увеличение значений гХ и уХ зимой. Тендерные различия такого поведения ВСОЧ очевидны: существенные изменения у девочек - гХ зимой увеличивается в 2 раза, уХ - в 7 раз по сравнению с их осенними значениями, у мальчиков (группа Б) только гХ увеличивается в 2 раза, уА'же практически не изменяются.

Таким образом, системный анализ на базе новых разработанных нами подходов изучения ФСО (с использованием ЭВМ) и моделирование поведения вектора состояния КРС в фазовом пространстве состояний открывают принципиально новые возможности в оценке влияния метеофакторов среды обитания на динамику поведения показателей КРС учащихся.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Адаптированные методы системного анализа и синтеза в рамках теории хаоса и синергетики и программные продукты обеспечивают анализ данных мониторинговых исследований параметров функциональных систем организма с учетом сезонных и возрастных особенностей состояний параметров кардиореспираторной системы (КРС) учащихся: во всех возрастных группах отмечена слабая активность отделов ВНС (до 15 у.е.), причем в возрасте 6-8 лет в осенний и зимне-весенний сезоны года наблюдаются максимальные значения активности симпатического (4,38±0,66) и минимальные значения парасимпатического (11,67±1,56) отделов ВНС; в возрасте П-13 лет отмечены максимальные значения активности симпатического (3,74±0,56) и умеренные значения парасимпатического (17,71±0,80) отделов ВНС; для 16-17 лет характерны умеренные значения парасимпатического (19,79±1,55) и слабые значения активности симпатического (1,56±0,21) отделов ВНС.

2. Новые методы и программные продукты показали различия в поведении метеофакторов: в феврале - марте трех рассматриваемых годов объемы аттракторов уХ (для Т, Р, Я ) превышают таковые для сентября-октября более чем в 2 раза (в осенний период уХ= 10,4Т03, в зимне-весенний уХ= 23,ЗТО3).

3. Корреляционный анализ связей параметров КРС учащихся и метеопараметров двух сезонов позволил установить, что в большинстве возрастно-половых групп корреляционные связи умеренные (0,30< гху <0,49). Наибольшее количество средних и умеренных корреляционных связей отмечено в группах мальчиков 6-9 лет, 15-16 лет в осенний период и у мальчиков 12-13 лет в зимне-весенний. Слабые корреляционные связи (гху <0,19) характерны для девочек.

4. Установлено, что аттракторы движения вектора состояния КРС испытуемых в разные сезоны года имеют разные коэффициенты ассиметрии и объемы 5-мерных параллелепипедов. Отмечен общий сценарий поведения динамцки гХ и уХ у разных возрастно-половых групп: у мальчиков значения гХ уменьшаются от сентября-октября к февралю-марту в возрасте 8-10 лет, а в возрасте 11-17 лет гХ наоборот увеличиваются; значения уХ уменьшаются от осени к зимне-весеннему

периоду в возрасте 6-7, 9-10, 13-14 лет, а в возрасте 11-12 и 15-17 лет увеличиваются. У девочек значения и гХ и \Х уменьшаются от осени к февралю -марту в возрасте 7-8,13-14 лет, т.е. нет ярко выраженной динамики поведения ВСО по сравнению с мальчиками.

5. Системный синтез показал, что наиболее значимым из 5 признаков КРС является индекс напряжения по Баевскому (в 73% всех случаев), оказывающий наибольшее влияние на величину расстояния 2 между центрами аттракторов движения ВСОЧ для большинства возрастных групп учащихся.

6. Модель поведения квазиаттракторов вектора состояний КРС учащихся, рожденных на севере, в фазовом пространстве состояний представлена снижением значений гХ и уХ в зимне-весенний период относительно осени, а у учащихся, проживающих до 3-х лет в Югре, увеличением (в 2-7 раз) гХ и уЛ'в зимне-весенний период. Причем у девочек обеих групп разнонаправленный характер поведения этих моделей выражен более значительно, чем у мальчиков.

Список работ по теме диссертации

По теме диссертации опубликовано 19 научных работ, в том числе:

Монография:

1. Синюк O.A. Проблема подготовки кадров в сфере биологии и экологии с позиций элективного и профильного обучения учащихся./ Кочурова О.И., Сорокина С.Ю.// Федеральные и региональные аспекты проблемы поддержки одаренных в России. Часть 2. Поддержка одаренных учащихся в Югории. - Российская Академия образования, Самара - Сургут. - 2006. - С. 43-53.

Статьи в журналах по списку ВАК:

1. Синюк O.A. Системный анализ возрастных изменений кардиореспираторной системы учащихся г. Лянтора ХМАО - Югры./Филатова O.E.// Приложение к журналу «Вестник новых медицинских технологий». -2009 - №1 - С.118-120.

2. Синюк O.A. Состояние нейровегетативного системокомплексов учащихся Югры./ Мишина Е.А., Майстренко Е.В. Козлова В.В., Кочуров В.Н.//Приложение к журналу «Вестник новых медицинских технологий». -2009 -№1 - С.136-138.

3. Синюк O.A. Новые информационные технологии в исследованиях организма человека с позиций системного анализа и синтеза. Парадигмы синергетики и кластерного подхода. /Адайкин В.И., Еськов В.М., Лазарев В.В., Пшенцова И.Л., Филатова О.Е.//Информационные технологии в науке, социологии, экономике и бизнесе. (IT+SE'07 — Гурзуф). Приложение к журналу «Открытое образование». -

2007. - С.422-424.

Статьи в других журналах и материалах конференций:

1. Синюк O.A. Параметры аттракторов вектора состояния организма школьников в условиях широтных перемещений./ Филатова O.E., Глущук A.A., Кочурова О.И.//Международный Междисциплинарный Симпозиум «От экспериментальной биологии к превентивной и интегративной медицине» (Судак) -

2008.-С. 127-128.

2. Синюк O.A. Проведение региональной экологической акции «Спасти и сохранить» в условиях общеобразовательной школы./ Кочурова О.И.//Проблемы региональной экологии в условиях устойчивого развития (материалы Всероссийской научно - практической конференции с международным участием), Киров. - 2008. - выпуск 4, часть 2. - С.391-393.

3. Синюк O.A. Особенности показателей функциональных систем организма учащихся младших классов./ Козлова В.В, Кочурова О.И.//Экологический вестник Югории. - 2007. - T.IV, №1. - С. 61-68.

4. Синюк O.A. Эколого-биологические представления об обучении и памяти человека./ Балтиков А.Р., Кочурова О.И., Магамедов Ш.К., Майстренко В.И., Сорокина С.Ю.//Экологический вестник Югории. -2007. -T.IV, №4.- С. 85-91.

5. Синюк O.A. Влияние экофакторов на показатели кардио-респираторной системы учащихся в условиях Севера./ Кочурова О.И., Кочуров В.Н.//Проблемы региональной экологии в условиях устойчивого развития (материалы Всероссийской научно - практической конференции с международным участием), Киров. - 2007. - выпуск 5, часть 2. - С.350-354.

6. Синкж O.A. Системный синтез параметров аттракторов состояния вегетативной нервной системы населения Югры./ Еськов В.М., Добрынин Ю.В., Мишина Е.А., Козлова B.B.//InternationaI Congress "Neuroscience for medicine and Psychology" (Судак) - 2006. - С. 92-93.

7. Синюк O.A. Анализ вариабельности сердечного ритма у учащихся различных возрастных групп, проживающих в ХМАО - Югре./ Кочурова О.И., Мишина Е.А., Филатов М.А.//Экологический вестник Югории. - 2006. - T.III, №1-2. -С.45-51.

8. Синюк O.A. Динамика изменения показателей кардио - респираторной системы (КРС) учащихся младших классов в условиях Севера./ Кочурова О.И., Сорокина С.Ю., Кочуров В.Н.//Экологический вестник Югории. — 2006. - T.III, №3-4.-С. 36- 47.

9. Синюк O.A. Изучение корреляций между некоторыми психофизиологическими показателями и успеваемостью учащихся Югры./ Гайнуллина Л.У., Кочурова О.И., Мишина Е.А.//Материалы открытой окружной конференции "Спасти и сохранить" (Сургут): Изд-во СурГУ. - 2006.- С. 145 - 147.

10. Синюк O.A. Состояние психофизиологических функций учащихся Югры в осенний и зимний периоды обучения./ Кочурова О.И., Майстренко Е.В., Филатов М.А., Хисамова A.B.// Экологический вестник Югории. - 2005. - T.II, №1. - С. 3653.

11. Синюк O.A. Фазатонная теория мозга в объяснении особенностей состояния ФСО и показателей функциональной асимметрии полушарий (ФАП) мозга человека на Севере./Кочурова О.И., Пшенцова И.Л., Филатов М.А.// Экологический вестник Югории. - 2005. -T.II, №1. - С.54 - 66.

12. Синюк O.A. Системный анализ и моделирование показателей памяти у учащихся Севера РФ./ Еськов В.М., Филатов М.А., Кочурова О.И., Хисамова A.B. // Материалы XIV международной конференции по нейрокибернетике, Ростов-на-Дону. - 2005.-С.146- 149.

13. Синюк O.A. Состояние некоторых показателей кардио -респираторной системы учащихся Югры в различные сезоны года./ Филатова O.E., Кочурова О.И., Мишина Е.А.//Материалы конференции "Экологическое образование и здоровый образ жизни" (Сургут). - 2005. - С. 148-150.

14. Синюк О. А. Теория фазатона мозга в изучении функциональных систем человека на Севере РФ./ Гайнуллина Л.У., Кочурова О. И., Мишина Е. А.// "Наука и инновация XXI века". Сургутский гос.ун-т,- Сургут: Изд-во СурГУ, 2005. - С. 197198.

15. Синюк O.A. Динамика изменения показателей двигательных функций в зависимости от возраста учащихся. / Асташов C.B., Кочурова О.И., Козлова В.В., Майстренко Е.В.// Экологический вестник Югории.- 2004.- Т. 1. № 3-4.- С.32-41.

Список сокращений

ВНС - вегетативная нервная система

ВСОЧ - вектор состояния организма человека

В СО - вектор состояния организма

ВСР - вариабельность сердечного ритма

INB - индекс напряжения по Баевскому

ТХС - теория хаоса и синергетики

УФ - уровни функционирования

ФС - функциональная система

ФСО - функциональные системы организма

ФПС — фазовое пространство состояний

ХМАО - Югра - Ханты - Мансийский автономный округ - Югра

ЦНС - центральная нервная система

ЭВМ - электронная вычислительная машина

SIM - показатель активности симпатического отдела ВНС

SPO2 — насыщение гемоглобина крови кислородом

SSS - частота сердечных сокращений

PAR - показатель активности парасимпатического отдела ВНС

Формат 60x84/16. Объем 0,97 уч.-изд.л. Тираж 60 экз. Заказ №612. Отпечатано на ризографе в полиграфическом отделе СурГУ, 628400, г. Сургут, ул. Лермонтова, 5.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ПАРАМЕТРОВ

ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА

1.1. Современные подходы и методы оценки состояний функциональных систем организма человека с позиций системного анализа и синтеза

1.2. Общая и возрастная характеристика функциональных систем организма человека, их регуляция

1.3. Климатогеографические характеристики Ханты-Мансийского автономного округа -Югры и г. Лянтора

1.4. Медико-биологические аспекты влияния климатоэкологических факторов на состояние кардиореспираторной системы человека

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Методы регистрации параметров кардиореспираторной функциональной системы организма человека

2.2. Методы математической статистики

2.3. Методы идентификации параметров аттракторов • вектора состояния организма человека и метеофакторов в т-мерном фазовом пространстве. Методы системного синтеза параметров

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Характеристика метеофакторов среды обитания 2005 -2008 г.г.

Анализ динамики возрастных особенностей кардиореспираторной системы учащихся в условиях северного региона

Системный анализ и синтез параметров вектора состояния кардиореспираторной системы учащихся разных возрастно-половых групп в условиях влияния метеофакторов среды

3.4. Анализ поведения вектора состояния кардиореспираторной системы в фазовом пространстве состояний функциональных систем организма детей и подростков, проживающих в Югре

Функциональные системы организма ребенка в процессе онтогенеза проходят определенные этапы становления и формирования в тесной взаимосвязи с окружающей средой. Немаловажное значение для здоровья и формирования устойчивой адаптации имеют климатогеографические условия того региона, где проживает ребенок.

Адаптация детей к гипокомфортным условиям окружающей среды - одна из наиболее актуальных медико-биологических проблем, что обусловлено многими факторами. Прежде всего, это многообразные взаимодействия организма ребенка в ходе его возрастной (онтогенетической) изменчивости с количественными и качественными изменениями окружающей среды.

Наиболее универсальным индикатором функционального состояния организма и его компенсаторно-приспособительных функций является кардиореспираторная система.

Исследованиями Г.М. Данишевского* (1968), А.П. Авцына (1985); Н.А. Аганджаняна (1997), А.Б. Гудкова (2000), В.А. Карпина (2001), В.М. Еськова (2003) и др. установлено влияние факторов<внешней среды на функционирование сердечно-сосудистой и дыхательной систем организма.

Известно, что сердечно-сосудистая и дыхательная системы являются ведущими звеньями при адаптации к условиям окружающей среды и в формировании реакции организма на воздействие метеофакторов. Становление функциональных показателей данных систем в период роста и развития детей в условиях северной территории подчинено как общим возрастным закономерностям, так и адаптивным реакциям на экстремальную климатическую среду (Р.А. Калюжная, 1973, А.В. Мазурин, 1990, Н.А. Ананьева, 1993, Н.А.

Фомин, 1995, В.И. Хаснулин, 1996, Ю.Г. Солонин, 1996, Л.А. Битюцкая, 1990,

М.В. Антропова, 2000, В.М.Еськов, 2004, О.Е. Филатова, 2005 и др.).

Югра относится к числу северных регионов Российской Федерации. Территория характеризуется как природно-экстремальная зона, предъявляющая

•1 I повышенные требования к приспособительным возможностям организма человека. К жестким климатическим условиям северной территории относят продолжительную и суровую зиму, короткое холодное лето, флуктуацию параметров погодных условий (температуры, влажности, давления), резкое нарушение обычной для умеренного климата фотопериодичности, тяжелый аэродинамический режим, и др. (О.В. Соромотина, 1996, В.В. Плотников, 1997, Л.И. Калашников, 1998,- В.П. Зуевский, 2001, В.А. Карпин, 2003, В.М. Еськов, 2004, А.А. Хадарцев, 2004, С.Н. Русак, 2008).

Таким образом, к становлению функциональных систем детского организма на севере предъявляются повышенные требования на всех этапах его развития, и, прежде всего, к системе потребления и транспорта кислорода.

Поэтому наиболее важной проблемой в настоящих исследованиях является изучение возрастных особенностей кардиореспираторной системы ребенка в условиях действия метеофакторов среды обитания. Решение этой проблемы может быть выполнено с позиций теории хаоса и синергетики (ТХС) с использованием методов системного анализа и синтеза.

Цель диссертационной работы: Методами системного анализа исследовать возрастную динамику изменений параметров кардиореспираторной системы детей и подростков на примере учащихся г. Лянтора в условиях действия метеофакторов среды обитания.

Данная цель определила постановку и решение следующих задач:

1. Проанализировать, отобрать и адаптировать новые методы и программные продукты для мониторинговых исследований параметров функциональных систем организма на примере кардиореспираторной системы учащихся в условиях северного региона.

2. Выполнить системный анализ и синтез параметров вектора состояния кардиореспираторной системы учащихся г. Лянтора для разных возрастно-ПОЛОВЫХ Групп:

3. Идентифицировать модель поведения вектора состояния кардиореспираторной системы в фазовом пространстве состояний функциональных систем организма детей и подростков, проживающих в Югре.

Научная новизна работы. Впервые в условиях массового обследования выполнен системный комплексный анализ состояния функциональных систем организма на примере кардиореспираторной системы (КРС) учащихся в условиях действия метеофакторов среды. Разработанные алгоритмы, программы и модели позволили прогнозировать динамику изменений параметров функциональных систем организма детей и подростков, в условиях действия метеофакторов и описывать возможные сдвиги в адаптационных процессах организма человека в условиях северного региона.

Научно-практическая значимость. Разработанные новые подходы, программные продукты и модели для^ изучения возрастной динамики изменений показателей КРС учащихся в рамках ТХС могут быть использованы и уже используются в скрининговых исследованиях качества жизни человека в. условиях северного региона. Также они обеспечивают получение объективной информации о динамике развития физиологических функций каждого ребенка. Алгоритмы и компьютерные программы позволяют идентифицировать поведение вектора состояния организма учащихся в различных климатических условиях, что, в свою очередь, обеспечивает количественную классификацию и идентификацию показателей функций организма. Разработанные комплексные методы оценки показателей функциональных систем организма (ФСО) и вегетативной нервной системы (ВНС) позволяют внедрять их в практику работы органов управления образования для оценки степени утомления учащихся в ходе учебного процесса, необходимой при выборе оптимальной траектории учебных нагрузок учащихся.

Положения, выносимые на защиту

1. Методы системного анализа и синтеза, разработанные программные продукты позволяют обеспечить проведение массовых мониторинговых исследований возрастных особенностей ФСО учащихся, находящихся в условиях постоянного влияния метеофакторов среды обитания.

2. Выявлены существенные сезонные различия параметров КРС учащихся разных возрастно-половых групп.

3. Расчет параметров аттракторов вектора состояния- КРС организма учащихся позволяет установить количественные различия в состоянии ФСО у разных- возрастно-половых групп детей и подростков.

4. Разработанные подходы и методы в рамках системного анализа и синтеза позволяют определить модель поведения квазиаттракторов вектора состояния КРС в фазовом пространстве состояний и обеспечивают идентификацию наиболее существенных (значимых) параметров ФСО испытуемых в условиях Севера.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 143 страницах машинописного текста и, состоит из "Введения", в котором^ обосновывается актуальность исследования возрастных- изменений параметров' КРС учащихся Югры в условиях действия метеофакторов .среды обитания.

В. первой главе представлен обзор литературных данных по современным подходам и методам в изучении ФСО с позиций системного анализа и синтеза, медико-биологическим аспектам влияния климатоэкологических факторов на состояние КРС человека.

В главе "Объект и методы исследований" представляется объект исследования и рассматриваются оригинальные авторские методы, применяемые для исследования динамики параметров КРС человека с использованием автоматизированного комплекса.

Глава "Результаты экспериментальных исследований" посвящена изучению возрастных особенностей КРС учащихся (возрастных и тендерных групп) в разные сезоны периода 2005-2008 г.г. с позиций системного анализа и синтеза. В главе также дана характеристика метеофакторов среды обитания и оценка их влияния на динамику поведения вектора состояния КРС организма учащихся.

Имеются выводы и приложения. Библиографический указатель содержит 167 наименований работ, из которых 147 на русском языке и 20 иностранных. Текст диссертации иллюстрирован 13 таблицами и 34 рисунками.

выводы

1. Адаптированные методы системного анализа и синтеза в рамках теории хаоса и синергетики и программные продукты обеспечивают анализ данных мониторинговых исследований параметров функциональных систем организма с учетом сезонных и возрастных особенностей состояний параметров кардиореспираторной системы (КРС) учащихся: во всех возрастных группах отмечена слабая активность отделов ВНС (до 15 у.е.), причем в возрасте 6-8 лет в осенний и зимне-весенний сезоны года наблюдаются максимальные значения активности симпатического (4,38±0,66) и минимальные значения парасимпатического (11,67±1,56) отделов ВНС; в возрасте 11-13 лет отмечены максимальные значения активности симпатического (3,74±0,56) и умеренные значения парасимпатического (17,71±0,80) отделов ВНС; для 16-17 лет характерны умеренные значения парасимпатического (19,79±1,55) и слабые значения активности симпатического (1,56±0,21) отделов ВНС.

2. Новые методы и программные продукты показали различия в поведении метеофакторов: в феврале - марте трех рассматриваемых годов объемы аттракторов vX (для Т, Р, R) превышают таковые для сентября-октября о более чем в 2 раза (в осенний период vX = 10,4-10 , в зимне-весенний vX = 23,3-103).

3. Корреляционный анализ связей параметров КРС учащихся и метеопараметров двух сезонов позволил установить, что в большинстве возрастно-половых групп корреляционные связи умеренные (0,30< г^ <0,49). Наибольшее количество средних и умеренных корреляционных связей отмечено в группах мальчиков 6-9 лет, 15-16 лет в осенний период и у мальчиков 12-13 лет в зимне-весенний. Слабые корреляционные связи (г^, <0,19) характерны для девочек.

4. Установлено, что аттракторы движения вектора состояния КРС испытуемых в разные сезоны года имеют разные коэффициенты ассиметрии и объемы 5-мерных параллелепипедов. Отмечен общий сценарий поведения динамики гХ и vX у разных возрастно-половых групп: у мальчиков значения гХ уменьшаются от сентября-октября к февралю-марту в возрасте 8-10 лет, а в возрасте 11-17 лет гХ наоборот увеличиваются; значения vX уменьшаются от осени к зимне-весеннему периоду в возрасте 6-7, 9-10, 13-14 лет, а в возрасте 11-12 и 15-17 лет увеличиваются. У девочек значения и гХ и vX уменьшаются от осени к февралю - марту в возрасте 7-8, 13-14 лет, т.е. нет ярко выраженной динамики поведения ВСО по сравнению с мальчиками.

5. Системный синтез показал, что наиболее значимым из 5 признаков КРС является индекс напряжения по Баевскому (в 73% всех случаев), оказывающий наибольшее влияние на величину расстояния Z между центрами аттракторов движения ВСОЧ для большинства возрастных групп учащихся.

6. Модель поведения квазиаттракторов вектора состояний КРС учащихся, рожденных на севере, в фазовом пространстве состояний представлена снижением значений гХ и vX в зимне-весенний период относительно осени, а у учащихся, проживающих до 3-х лет в Югре, увеличением (в 2-7 раз) гХ и vX в зимне-весенний период. Причем у девочек обеих групп разнонаправленный характер поведения этих моделей выражен более значительно, чем у мальчиков.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Разработанные новые подходы, программные продукты и модели для изучения возрастной динамики изменений показателей КРС учащихся в рамках ТХС могут быть использованы и уже используются в скрининговых исследованиях качества жизни человека в условиях северного региона. Также они обеспечивают получение объективной информации о динамике развития физиологических функций каждого ребенка. Алгоритмы и компьютерные программы позволяют идентифицировать поведение вектора состояния организма учащихся в различных климатических условиях, что, в свою очередь, обеспечивает количественную классификацию и идентификацию показателей функций организма. Разработанные комплексные методы оценки показателей функциональных систем организма и вегетативной нервной системы позволяют внедрять их в практику работы органов управления образования для оценки степени утомления учащихся в ходе учебного процесса, необходимой при выборе оптимальной траектории учебных нагрузок учащихся.

1. Авцын А. П. Патология человека на Севере / А. П. Авцын, А. А. Жаворонков, А. Г Марачев. - М. : Медицина,. 1985. - 215 с.

2. Авцын А. П. Введение в географическую патологию / А. П: Авцын. М. : Медицина, 1972. - 328 с.

3. Авцын А. П. Проявление адаптации* и дезадаптации у жителей Крайнего Севера / А. П. Авцын,-А. Г. Марачев // Физиология человека 1975. - № 4. - С. 587-600.

4. Агаджанян Н. А. Экология человека / Н. А. Агаджанян, В. И. Торшин // Избранные лекции. М.: КРУК, 1994. - С. 256

5. Агаджанян Н. А. Хронофизиология, хронофармакология. и хрономедицина / Н. А-. Агаджанян, В. Н. Петров. Волгоград : Изд-во ВолГМУ, 2005. - 336с.

6. Адайкин В.И. Новый метод идентификации хаотических и стохастических параметров экосреды / В. И. Адайкин, М. Я. Брагинский, В. М. Еськов // Вестник новых медицинских технологий. Тула : Изд-во ТулГУ. - Том 13, № 2. - 2006. -С. 39-41.

7. Адайкин В. И. Задачи мониторирования урбанизированных экосистем с позиций аттракторов в фазовом пространстве состояний / В. И. Адайкин, Е. С. Кургузова, В. В. Лазарцев // Экологический вестник Югории. Т. 2, № 2. - 2005. -С. 26-40.

8. Ю.Айдаралиев А.А. Медико-экологические феномены Крайнего Севера / А. А. Айдаралиев, А. П. Максимов // Вестник Дальневосточного отделения- РАН. 1992. -№ 3/4. - С. 47-53.

9. П.Алисов Б. П. Климатология / Б. П. Алисов, Б. В. Полтораус. М. : Изд-во МГУ, 1974. - 299 с.

10. Алисов Б. П. Курс климатологии : в 2 ч. / Б. П. Алисов. М., 1952. - 485 с.

11. Ананьева Н. А. Ямпольская Ю.А. Физическое развитие и адаптационные возможности школьников / Н. А. Ананьева // Вестник РАМН, 1993. -№ 5. С. 1924.

12. Андронова Т. И. Гелиометеотропные реакции здорового и больного человека / Т. И. Андронова, Н. Р. Деряпа, А. П Соломатин. JI. : Медицина, 1982. - 248с.

13. Анохин П. К. Кибернетика функциональных систем / П. К. Анохин. М. : Медицина, 1998. - 285 с.

14. Антропова М. В. Прогностическая значимость адаптационного потенциала сердечно-сосудистой системы у детей 10-11 лет / М. В. Антропова, Т. В. Бородкина // Физиология человека. 2000. - Т. 26, № 1. - С. 56-61.

15. Антонец В. А. Статистическое моделирование непроизвольных микроколебаний конечности / В. А. Антонец, Э. П. Ковалева // Биофизика. 1996. -Т. 41, № 3. - С. 704-710.у

16. Апанасенко Г. JI. Медицинская валеология / Г. JL Апанасенко, JI. А. Попова. Ростов н/Д : Феникс ; Киев : Здоровье, 2002. - 243 с.

17. Баевский Р. М. Теоретические и прикладные аспекты оценки и прогнозирования функционального состояния организма при действии факторов длительного космического полета / Р. М. Баевский. — М. : Медицина, 2005. 235с.

18. Баевский Р. М. Анализ вариабельности сердечного ритма при использовании различных электрокардиографических систем : в помощь практическому врачу / Р. М., Баевский, Г. Г Иванов, JI. В Чирейкин // Вестник аритмологии. 2002. - Ч. 1, № 24. - С. 65-67.

19. Баевский Р. М. Оценка адаптационных возможностей организма и риск развития заболеваний / Р. М. Баевский, А. П. Берсенева. М. : Медицина, 1997. -235 с.

20. Баевский Р. М. Прогнозирование состояний на грани нормы и патологии / Р. М. Баевский. М.: Медицина, 1979. - 296 с.

21. Баевский Р. М. Анализ вариабельности сердечного ритма в космической медицине / Р. М. Баевский // Физиология человека, 1997. Т. 28, № 2. - С. 70-82.

22. Баевский Р. М. Холтеровское мониторирование в космической медицине : анализ вариабельности сердечного ритма / Р. М. Баевский, Г. А. Никулина // Вестник аритмологии. 2000. - Вып. 16. - С. 6-16

23. Бейли Н. Математика в биологии и медицине / Н. Бейли. М. : Мир, 1970. — С. 202-223.

24. Битюцкая JI. А. Особенности физического развития школьников в различных климато-географических зонах / JL А. Битюцкая, К. М. Устинов // Возрастные особенности физиологических систем детей и подростков : тез. докл. Всесоюзной конф.-М.', 1990.-С. 33.

25. Вейна А. М. Вегетативная нервная система / A. Ml Вейна. М., 1998. - 584с.

26. Волокитина Т. В Вариабельность сердечного ритма у детей младшего школьного возраста / Т. В. Волокитина, А. В. Грибнов. Архангельск : Поморский гос. ун-т., 2004. - 194 с.

27. Гичев Ю. П. Современные проблемы экологической медицины / Ю. П. Гичев. Новосибирск, 1999. - 180 с.

28. Гичев Ю. П. Экологическая обусловленность основных заболеваний и сокращения продолжительности жизни / Ю. П. Гичев. Новосибирск : СО РАМН, 2000. - 90 с.

29. Голиков А. П. Сезонные биоритмы в физиологии и патологии / А.П. Голиков, П. П Голиков. М. : Медицина, 1973. - 166 с.

30. Гончаров Ю. И. Физическая подготовленность школьников г. Норильска и пути ее совершенствования с целью подготовки к сдаче норм ГТО / Ю. И Гончаров // Нормативные требования советской системы физического воспитания. М. : ВНИИФК, 1976. - С. 76-83.

31. Горизонтов П. Д. Стресс и система крови / П. Д. Горизонтов, О. Н. Белоусова, М. И. Федотова. -М.: Медицина, 1983. 239 с.с

32. Грибанов А. В. Общая характеристика климато-географический- условий Русского Севера и адаптивных реакций человека в холодной климатической зоне / А. В. Грибанов, Р. И Данилова // Север. Дети. Школа. : сб. науч. тр. Архангельск,f1999. С. 4-27.130

33. Гудков А. Б. Влияние специфических факторов Заполярья на функциональные системы организма человека / А. Б. Гудков, Н. Ю. Лабутин // Экология человека. 2000. - № 2. - С. 18-20.

34. Гудков А. Б. Показатели деятельности сердечно-сосудистой системы у военнослужащих учебного центра военно-морского флота России в условиях Европейского севера / А. Б. Гудков, А. А. Небученных // Экология человека. 2008. - № 1. - С. 39^13.

35. Гундобин Н. П. Домашний лечебник / Н. П. Гундобин. СПб : тип. Брокгауз-Ефрон, 1905. - Вып. 1. - С. 20-23.

36. Давиденко В. И. Метеотропные реакции в субэкстремальных климатических условиях Сибири и Антарктиды / В. И. Давиденко М. И. Мошкин // Бюллетень СО АМН СССР, 1985. № 5. - С. 34-35.

37. Данишевский Г. М. Патология человека и профилактика заболеваний на Севере / Г. М. Данишевский. М. : Медицина, 1968. - 190 с.

38. Деряпа Н. Р. Адаптация человека в полярных районах Земли / Н. Р. Деряпа, И. Ф. Рябинин. JI.: Медицина, 1977. - 293 с.

39. Дмитриев Д. А. Физиологическая оценка состояния организма детей в зависимости от экологических условий / Д. А. Дмитриев // Экология человека. -1999.-№ 1.-С. 55-57.

40. Дьяченкова М. Г. Основные тенденции формирования здоровых детей и подростков, проживающих в условиях севера РФ / М. Г. Дьяченкова, Н. Г Беляков // Экология человека. 2005. - № 4. - С. 19-23.

41. Ермолаев Ю. А. Возрастная физиология. : учеб. пособие для студ. высш. и сред. проф. учеб. заведений физ. культуры / Ю. А. Ермолаев. М. : СпортАкадемПресс, 2001. -443 с. : ил. -Библиогр.: 409-410с.

42. Еськов В. М* Синергетика в клинической кибернетике. Ч. 1. Теоретические основы системного синтеза и исследований хаоса в биомедицинских системах / В. Mi Еськов, А. А. Хадарцев, О.* Е. Филатова. Самара : Офорт, 2006. - 233 с.

43. Еськов В. М. Компьютерная «идентификация респираторных нейронных сетей / В. М: Еськов, О. Е. Филатова. Пущино*: ОНТИ ПНЦ РАН, 1994. - 92 с.

44. Еськов В. М. Введение в компартментную теорию респираторных нейронных сетей / В. М. Еськов. М. : Наука, 1994. - 160 с.

45. Еськов В. М. Возможно ли построение некоторой общей, фундаментальной теории организации и функционирования биосистем / В. Ml Еськов // Вестник новых медицинских технологий. 2001- Т. 8; № 2. - С. 93-95.

46. Еськов В. М. Программа расчета коэффициента синергизма в биологических динамических системах с хаотической организацией / В. М. Еськов, В. А Папшев, С. В Кулаев // Свидетельство об официальной регистрации для ЭВМ № 2005612885.-М., 2005.'

47. Еськов В. М. Методы измерения интервалов устойчивости биологических динамических систем и их сравнение с классическим математическим подходом в теории устойчивости динамических систем / В. М. Еськов // Метрология. — 2005. — № 2. С. 24-37.

48. Еськов В. М. Понятие нормы и патологии в фазовом пространстве состояний с позиции компартментно-кластерного подхода / В. М. Еськов, Р. Н. Живогляд, Н'. М. Карташова // Вестник новых медицинских технологий. 2005. - Т. 12, № 1. — С. 12-14.

49. Еськов В. М. Экологические факторы1 Ханты Мансийского автономного округа. Ч1. 1. Безопасность жизнедеятельности человека на севере РФ> / В. М. Еськов, О. Е. Филатова, В. Аг Карпин. - Самара-: Офорт, 2004. - 168 с. - Гриф РАН.

50. Еськов> В. М. Экологические факторы Ханты Мансийского автономного, округа. Ч. 2. Безопасность жизнедеятельности человека на* севере РФ' / В. М. Еськов, О: Е. Филатова, В. А. Карпин. - Самара : Офорт, 2004. - 172 с. - Гриф РАН.

51. Еськов В. М. Компартментно-кластерный подход в исследованиях биологических динамических систем (БДС). Ч. 1. Межклеточные взаимодействия в нейрогенераторных и биомеханических кластерах : монография. / В. М. Еськов. -Самара : Изд-во НТЦ, 2003. 198 с.

52. Еськов В. М. Влияние климатических факторов Севера РФ на показатели кардио-респираторной системы школьников / В. М. Еськов, А. В Хисамова, О. Е. Филатова // Экологический вестник Югории. Т. 1, № 1/2. - 2004. - С. 42-^-9.

53. Еськов Bi М. Основные законы и противоречия синергетики в экологии и общей теории, познания мира / В. М. Еськов, Г. А. Хадарцева, Ю. М. Попов // Экологический вестник Югории. 2007. - Т. 4; № 2/3. - С. 75.

54. Еськов В. М. Явление изменения параметров стационарных режимов функционирования биологических динамических систем. Открытие № 285 / В. М.

55. Еськов, О. Е. Филатова, Н. А. Фудин // Научные открытия : сб. кратких описаний. -М., 2005. -С. 32-34.

56. Иванова О. Я. Влияние природно климатических факторов, на сезонные ритмы системы крови жителей Кисловодска^/ О. Я'. Иванова // Экология человека. - 2007. - №-3. - С. 3-8.

57. Исаев А. А. Экологическая климатология / А. А. Исаев // Экологическая* климатология. М. : Научный мир, 2001. - 458 с.

58. Исследования в области экологии человека 3^1989-1990 гг. : (обзор) / ред. JI. С. Белоконь. М. : ИНИОН, 1991. - 61 с.

59. Казначеев В. П. Адаптация и конституция человека / В. П. Казначеев, С. В. Казначеев. -'Новосибирск : Наука, 1986. 140 с.

60. Казначеев В. П. Донозоологическая диагностика в практике массовых обследований населения / В. П. Казначеев, Р. М. Баевский, А. В. Берсенева. JI. : Медицина, 1980. - 270 с.

61. Казначеев В. П. Современные аспекты адаптации / В. П. Казначеев. -Новосибирск : Наука, 1980. 192 с.

62. Калашников JI. И. О состоянии окружающей среды Ханты-Мансийского автономного округа / JI. И. Калашников, В. Н. Макеев, В. В. Белов. Ханты -Мансийск, 1998. - 155 с.

63. Карапетян Т. Д. Состояние атмосферы и здоровье населения республики Карелия / Т. Д. Карапетян, Н. В Доршакова // Атмосфера и здоровье человека : тез. докл. Всероссийской конф. СПб.: Гидрометеоиздат, 1998. - 33 с.

64. Карпин В. А. Медицинская экология урбанизированного Севера / В. А. Карпин, Н. Г. Гвоздь, Т. В. Зуевская. Сургут, 2001. - 120 с.

65. Карпин В. А. Современные медико-экологические аспекты урбанизированного Севера / В. А. Карпин, В. Н. Катюхин, Н. Г. Гвоздь. М., 2003.- 100 с.

66. Кассиль Г. Н. Внутренняя среда организма / Г. Н. Кассиль. М. : Наука, 1983.- 224 с.

67. Катюхин, В. Н. Артериальная гипертензия на Севере // Артериальная гипертензия на Севере / В. Н. Катюхин. Сургут : СурГУ, 2000. - 132 с.

68. Ковалевская Г. Т. Соотношение «утренних» и «вечерних» типов среди пришлого населения Крайнего Севера / Г. Т. Ковалевская, М. П. Мошкин, // Современные аспекты физиологии, адаптации и патологии. Новосибирск : Изд-во СО АМН СССР, 1979. - С. 22-24.

69. Колосова Т. С. Адаптивные возможности организма студентов в период «биологической тьмы» / Т. С. Колосова, С. Н. Чикова, А. Е. Чиков // Экология человека, 2007. №1. - С. 50-54.

70. Колосова Т. С. Соматотипы и особенности вегетативной регуляции сердечного ритма у 11-12 летних детей, проживающих в условиях приполярного региона / Т. С. Колосова, С. Ф. Лукина, Ч. А. Савенкова // Экология человека, 2008. -№ 5. - С. 21-27.

71. Корчин В. И. Антропометрические параметры детей и подростков Тюменского Севера / В. И. Корчин, О. Л. Нифонтова // Экология человека, 2007. -№5.-С. 15-18.

72. Курдюмов С. П. Нелинейная динамика и проблемы прогноза / С.- П. Курдюмов, Г. Г. Малинецкий // Вестник РАН, 2001. Т 71, № 3. - С. 210-224.

73. Лаврова Н. Ю. Особенности вариабельности сердечного ритма у школьников при умственной нагрузке в различное время года / Н. Ю. Лаврова, Н. И. Шлык, Е.

74. Д: Синяк // Материалы международной конференции. Ижевск : УдГУ. — 1998. - С. 70.

75. Лебедева О. П. Динамика функционального состояния кардиореспираторной системы у подростков 11-12 лет на Крайнем'Севере в различные сезоны года / О. П. Лебедева // Физическая культура. 2003. - № 3. - С. 13-17.

76. Мазурин А. В. Метеопатология у детей / А. В. Мазурин, К. И. Григорьев. -М) : Медицина, 1990. 143 с.

77. Максимов А.Л. Особенности взаимосвязи функциональных показателей и факторов среды при оценке здоровья у подростков Приморского края и Магаданской области / А. Л. Максимов, Е. В1. Пегова // Экология человека. 2006. - № 9. - С. 13-18.

78. Матвеев Л. М. Работоспособность и гемодинамика у мужчин в условиях проживания в средних и высоких широтах / Л: М. Матвеев // Физиология человека, 1985.-№ 1.-С. 113-120.

79. Матюхин В. А. Экологическая физиология человека и восстановительная медицина / В. А. Матюхин, А. Н. Разумов // Экологическая физиология человека и восстановительная медицина. М. : ГЭОТАР Медицина, 1999. - 336 с.

80. Мовчан В. Н. Введение в экологию человека : учеб. пособие / Мовчан В. Н. -СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 1997. 120 с.

81. Мовчан В. Н. Экология человека / В. Н. Мовчан. СПб. : Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2006. - 292 с.

82. Моесеева Н. И. Временная среда и биологические ритмы / Н. И. Моесеева, В. М. Сысуев. Л. : Наука, 1981. - 127 с.

83. Никберг И. И. Гелиометеотропные реакции человека / И. И. Никберг, Е. Л. Ревуцкий, Л. И. Сакали. Киев : Здоровье, 1986. - 142 е.

84. Никитин Д. П. Окружающая среда и человек / Д. П. Никитин, Ю. В. Новиков1. М.: Высш. шк., 1986. - 160с.

85. Никитюк Б. А. Конституция человека / Б. А. Никитюк // Итоги науки и техники. Серия антропология. М. : ВИНИТИ, 1991. - Т.4. - 149 с.

86. Основы физиологии человека Т. 1. / под ред. Б. И. Ткаченко. СПб : Международный фонд истории науки, 1994. - 567 с.

87. Панин JI. Е. Психологические взаимоотношения при хроническом эмоциональном напряжении / JI. Е. Панин, В. П. Соколов. Новосибирск : Наука, 1981.- 176 с.

88. Плотников В. В. Экология Ханты Мансийского автономного округа / В. В. Плотникова // Экология Ханты - Мансийского автономного округа. - Тюмень : Софт Дизайн, 1997. - 288 с.

89. Поскотинова JI. В. Зависимость типологических особенностей вегетативных реакций здоровых лиц от фоновых показателей метеофакторов / JL В. Поскотинова, П. Е. Григорьев // Экология человека, 2008. № 5 — С. 3-8.

90. Прусов П. К. Оценка темпов полового созревания мальчиков / П. К. Прусов

91. Педиатрия. 1990. - № 5. - С. 89-90.j

92. Рапопорт Ж. Ж. Адаптация- ребенка на Севере / Ж. Ж. Рапопорт. JL : Медицина, 1979. - 191 с.

93. Реабилитационно-восстановительные технологии в физической культуре, спорте, восстановительной, клинической медицине и биологии : монография / под ред. В. М. Еськова, А. А. Хадарцева, Н. А. Фудина. Тула, 2004. - 280 с.

94. Руководство к практическим занятиям по физиологии / под ред. Г. И. Косицкого, В. А. Полякова. М. : Медицина, 1988. - 288 с.

95. Русак С. Н. Системный анализ хаотической динамики факторов, формирующих среду обитания урбанизированной территории (на примере г.Сургута) : дис. канд. биол. наук : 05.13.01 / Русак Светлана Николаевна. Сургут, 2008. - 210 с.

96. Семенов Э. В. Физиология и анатомия / Э. В. Семенов. М., 2002. - С. 151 -156.

97. Синяков А. Ф. Самоконтроль физкультурника / А. Ф. Синяков.* М. : Знание, 1987. - 96 с.

98. Скупченко В. В: Фазотонный;гомеостаз;и врачевание / В. В. Скупченко, Е. С. Милюдин. Самара : СамГМУ, 1994. - 256 с.

99. Солонин; Ю. Г. Широтные особенности физиологических функций у жителей Севера / Ю; Г. Солонин // Физиология человека; 1994. - № 6. - С. 137 — 143:

100. Соромотина О. В. Оценка биоклиматических условий Тюменской области комплексным методом / Ol В. Соромотина // Проблемы географии и экологии Западной Сибири : сб. науч. тр. Тюмень, 1996. - С. 57-65.

101. Сперанская» Е. Н. Вопросы физиологии вегетативного отдела нервной системы*/ Е. И Сперанская: М. ; Л1: Изд-во АН СССР^ 1961\ - 215*с.

102. Хасанов // Физиология человека. 1987. - Т. 13, № 1. - С.113-120.' : 139

103. Судаков К. В. Теория функциональных систем и интегративная физиология / К. В'. Судаков // Вестник Российской Академии медицинских наук. 1999: - № 6. - С. 5-10.

104. Сухарев А. Г. Здоровье и физическое воспитание детей и подростков / А. Г. Сухарев // Школа Здоровья. 1997 - Т. 4, № 1. - С. 7-13.

105. Тихвинский С. Б. Физическая работоспособность и показатели кардиореспираторной системы у детей и подростков 8-15 лет / С. Б. Тихвинский, Я. Н: Бобко, Е. В Евсеева // Человек и среда. 1975. - С. 166-174.

106. Тутубалин- В. Н. Теория вероятностей и случайных процессов. Основы математического аппарата и прикладные аспекты / В. Н. Тутубалин. М. : МГУ, 1992.-400 с.

107. Унгуряну Т. Н. Синергетический подход в медицинской экологии / Т. Н. Унгуряну, П .И Сидоров // Экология человека. 2007- № 4. - С. 3-8.

108. Фарбер Д. А. Возрастная физиология и школьная гигиена / Д. А. Фарбер, А. Г. Хрипкова, М. В. Антропова. М: : Просвещение, 1990. - 390 с.

109. Федоров Б. М. Эмоции и сердечная деятельность / Б. М. Федоров. М. : Медицина, 1975: - 275 с.

110. Физиология человека : учеб. для магистратов и аспирантов / под ред. Е. К. Аганянц. М'.: Советский спорт, 2005. - 336 с.

111. Филатова О. Е. Состояние некоторых показателей кардио-респираторнойсистемы учащихся Югры в различные сезоны года / О. Е. Филатова, О. И.

112. Кочурова, Е. А. Мишина ; Сургут, гос. пед. ин-т // Экологическое образование и140здоровый образ жизни : сб. тез. докл. участников Регион, науч.-практ. конф., г. Сургут, 2 дек. 2005 г. Сургут : СурГПУ. - С. 148-150.

113. Фомин Н. А. Физиология человека / Н. А Фомин. М. : Просвещение, Владос, 1995.-416 с.

114. Фудин Н. А. Физиологическая целесообразность произвольной регуляции дыхания у спортсменов / Н. А. Фудин // Теория и практика физической культуры. -1983.-№2.-С. 21-25.

115. Функциональные показатели у школьников 12-17 лет, жителей Урала : информационное письмо. Свердловск, 1989. - 30 с.

116. Хакен Г. Синергетика. Иерархии неустойчивостей в самоорганизующихся системах и устройствах / Г. Хакен // Синергетика. Иерархии неустойчивостей в самоорганизующихся системах и устройствах. М.: Мир, 1985. - 145 с.

117. Хаснулин В. И. Кардиометеопатии на Севере / В. И. Хаснулин, А. М. Шургая, А. В. Хаснулина. Новосибирск, 2000. - 180 с.

118. Хаснулин В. И. Влияние геофизических факторов Крайнего Севера на здоровье населения Норильского ТПК / В. И. Хаснулин // Проблемы солнечно-биосферных связей. Новосибирск : Изд- во СО АМН, 1982. - С. 70-76.

119. Хрущев В. JL Здоровье человека на Севере / В. JI. Хрущев. М. : Астра, 1994. - 140 с.

120. Экологические проблемы и здоровье населения города Сургута. // Медико-биологические проблемы здоровья человека на Севере сб. материалов Междунар. науч. конф., 29-31 мая 2002 г. / Отв. ред. В. П. Зуевский. Сургут : Дефис, 2002.- С. 141.

121. Экхольм Э. Окружающая среда и здоровье человека / Э. Экхольм. М. : Прогресс, 1980. - 215 с.

122. Ягья Н. С. Здоровье населения Севера / Н. С. Ягья. JL : Медицина, 1980. -211 с.

123. Яйленко А. А. Особенности вегетативного статуса у детей различных морфофенотипов / А. А. Яйленко // Российский педиатрический журнал. 2000. -№5.-С. 23-27.

124. Gansales R. Work in the North: physiological aspects / R. Gansales // Arctic Med. Reserch. 1985. - № 44. - P. 4.

125. Katsouyanni K. Evidence for interaction between air pollution- and' high temperature in the causation of excess mortality / K. Katsouyanni, A. Pantazopoulou, G. Touloumi // Arch. Environ. Health. 1993. - Vol. 48. -№ 4. - P. 235-242.

126. Krivoschokov S. G. Physical development in tuvinian adolescents / S. G. Krivoschokov, M. D. Roifman // Int. J. Circumpolar Health. 2001. - V. 60. - № 1. - P. 6.

127. Loimaala A. Controlled 5-mo aerobic training improves heart rate but not heart variability or baroreflex sensitivity / A. Loimaala, H. Huikuri., P. Oja // J. Appl. Phusiol. 2000. - V. 89. - № 5. - P. 1825.

128. Malliani A. Cardiovascular neural regulation explored in the erequency domain / A. Malliani, Mi Pagani // Circulation. 1991. - V. 84. - p. 482^192.

129. Pichot V. Relation between heart rate variability and training load-in middle-distance runners / V. Pichot, F. Roche, J. M. Gaspoz // Med. Sci. Sports Exerc. 2000. -V. 32.-№ 10.-P. 1729.

130. Przybylak R. The Climate of the Arctic / R. Przybylak // The Climate of the Arctic. Kluwer Academic, 2003. - 288 p.

131. Rosenzweig S. Mind-fulhess-based stress reduction lowers psychological distress in medical students / S. Rosenzweig, D: Reibel // Teach Learn Med. 20G3. - V. 15(2). -P. 88-92:

132. Rosh P. J. In: Stress, the immune system and psychiatry / P. J. Rosh ; eds. B. Leonard, K. Miller. N - Y., 1995. - P. 208-231.

133. Selue H. The story of the adaptation sundrome. Acta Inc.Medical Publ. -Monreal, Canada, 1952.-225 p.

134. Slobodskaya H: R. Physiological health, physical development and autonomic nervous system activity in Siberian- adolescents / HI R. Slobodskaya // Int. J. Circumpolar Health: 1999. - V. 58.- P. .176.

135. Walter G. C. On complex eigenvalues of compartmental models / Walter G. C. // Math. Biosci. 1985. - Vol. 75. - P. 143-157.

136. Wang X. Association between air pollution and low birth weight: a community-based study / X. Wang, H. Ding, X. Xu // Environ.Health Perspect. 1997. - Vol. 105. -№ 5.-P. 514-520.

137. Wilson O. Human adaptation to the life in Antarctica / O. Wilson // Biogeography and Ecology in Antarctica: Hague, 1965. - P. 123-187.