Введение к работе
Актуальность тгмьь Превращение среды оСнтангся е источник зйіремзльньгх вкешшгх поздсіістгшй, вызванное развитием современной техники и производств, стелит исирос о возможности полноценного выживания организма п этих условиях. Особую актуальность в связи с этим приобретают іісслсдоаакня адаптзцкошплх возможностей оргашілма при коздснстпін! кои-ягзексиой вигишей нагрузки.
Адаптивная реакция ергшшлма яшітетсн результатохт сложного яззимодемстппя его систем, что обусловило большой интерес со стороны ыедикоп и физиологов к изучению этого пзаимодеисшия.
Одним из подходов к исследованию адаптивной реакции
организма ш пнецдшяо нагрузку является построение
математических моделей , отржкаїоішо: юаимосішаїшос
фуилшенироканкс основних, систем организма, уюстаугсппгх в адаптации.
' Par.runr.c моделирования г. физиологии до недапнего дремени имело тенденцию к созданию вес более подробных моделей отдельных компонентов, что из могло пс привести к пыбору нее более мелких объектиз для моделирования. Создано достаточно большое количество моделей отдельных сие гем оргаїиїзма, но только з последние годы появились модели. описывающие функцпопирокжше нескольких подсистем организма одновременно. Однако включение поиых подсистем в болышшетео' таких моделей
затруднено тем, что г. них изменсши; параметров, рсіулііруїоїщіх .Вігугрснівою среду организма, жестко задастся функциональной
"аВИСНМОСТЬГО..'-"..
Помимо. провер>аі различных гипотез с механизмах регуляции, система * моделей, отражающая взаіімосвхзашюс фуиаднониролапне основных физиологических систем организма , МО-<етшнользоцатьсявцеляхобучешк.:
В связи Со сравнительной молодостью системного подхода и физиологии, учебного материала по взаимодействию физиологшісскіАС снетем оргаішзма практически нет.
В последнее время в учебном процессе широко используются компьютерные обучающие системы.' Эта форма обучения обееярчиззет целый рад повых возможностей для обучающееся, что значительно повышает эффективность учебного процесса.
.Существует несколько компьютерных обучающих систем Р. области физиологии, в основном ззрубемзюго производства, однако вес они отражают традиционный подход к физиологии, как к физиологии отдельных оргшюа и систем. Кроме того, больпішістио' из Шіх посіп- чисто информационный характер, предоставляя информацию о структуре органов и физиологических систем и о происходящих в них процессах.
Создание компьютерной обучающей системы, включающей ц себя разделы по взаимодействию физиологических систем организма при адаптивной реакции па внешние возлейстпия, может внести существенный вклад в модернизацию учебного материала по физиологии человека.
C'ckrukcu цсліло .-работы- является создаіше системы изакмосквзашпах моделей фнзиологичсскзіХ систем организма, полдсржнваї'сщігх гомеостаз, . позволяющей иселгдааать формирссаішо адаптивной' реакции организма при различных оисшннх воздействиях и различном состоянии мгутреїшсй среды организма, а также; создание ііа базе модели компьютерной обучающей системы по курсу "Вззітодсіістпне фшнологн'ческнх' систем оріглизма-1.
В рамках поставленной задачи нецелесообразно моделировать' егшетную ! реакцию каждой из физиологических систем в отдельности, поскольку адаптивная реакция должна учитывать интересы организма-а целом, что, принимая по внимание тмлп.іс взаимосвязи между подсистемами, делает необходимым учет показателей noes остальных подсистем. Для достижения зтсії цеяіі необходимо было сделать следующее:
- изучить современные представления о работе основных физиологических - систем. оргашама, поддсгпкпваіоа?их го»,іеостаз, формировании адаптиеной реакции организма при .. различных онешішх воздействигх, оспоаных принципах саморегуляции в организме,
- провести анаша существующих моделей подсистем и
процессов в организме:
- разработать структуру имитационной системы и осуществить
сэ программную реализацию;
- провести исследоіміїия системы на предмет качественного
соответствия сс поведения поведению реального организма при аналопечных воздействиях;
- разработать на Сазе исследовательской системы обучающую
систему, позволяющую изучать взаимодействие основных,
физиологических подсистем организма при формировании
. адаптивной реакции па различные внешние воздействия.
Лаунияя иавюаа работы состоит в применении нового подхода--к построению взаимодействующих моделей подсистем организма, . поддерживающих гомеостаз, создании па базе разработанной модели компьютерной системы.
Предложенный в данной работе подход к построению моделі организма основывается на теории функциональных систем. [П.К. Аіїохзш, 1973г.]. Организм рассматривается как сложная саморегулирующаяся система, имеющая своей целмо адекватное поддержание обменного обсспсчсшш жизнедеятельности н постоянства ыгутренней среды организма. Под лостоялстцом вігутрешісй среды организма в теории функциональных, систем понимается поддержание основных гомсостптическнх показателей организма и оптимальных дія метаболизма пределах. Изменения вектора,состояния системі,: происходил' под влиянием внешних (і внутренних воздействий.
Построение модели включало следующие этапы: і. Построение схемы прямых взаимосвязей между покупателями внутренней среды организма, участвующих и формировании
гомеопатических показателей, к связей мезвду параметрами внутренней и внешней среды.
2, Определенно функциональных зависимостей между
ссяззтшми показателями, что. запершило построёшга модели ,
позволяющей проследить цепь изменений в организме, вызванную
воздействием внешних факторов.
3. Построение модели регуляции, определившей второй
уровень связей ыейагу показателями внутренней среды.
Саморегуляция орппппма осуществляется посредством изменения
вектора независимых переменных системы - манипуляторов. Выбор
вектора маїшпуляторов на каждом шага осущсстоляется из
соображений мтшмнзацин суммарного елтаонёиия основных
показателей внуїренней среды орпнппма от допустимых интервалов
*!х изменения, пркчем в случае невозмоззшости достижепня всеми
показателями интервалов их допустимых значений предпочтепио
отдается компенсации отклонсши наиболее жизненно важного
показателя.
1. Программная реализация описываемой нміггацноітой молепн п се исследование с помощью компыотерш.гх экспериментов.
5. Разработка компьютерной обучающей системы позволяющей наблюдать за формированием адаптивной реакции организма в отпет на внешние воздействия, а также формировать згу реакцию «вручную».
Практическая значимость. Работа может . быть
исполыоолид в исследовательских целях изучения влияния
различных фаїсгоров на адаптивные возможности организма и в качестве учебного пособия для изучения вопросов формирования целостной реакции организма на .различные изменения состояния внешней и ннутретгей среды.
Апробация работы. Основные результаті докладывались на отчетных конференциях по программе і "Автоматизированные системи медико-биологического назначения", Н Международной конференции " Безопасность н экология горных территорий" , конференции молодых ученых Северного Кавказа по физиологии, еешншрах кафедры прикладной математики и программирования и кафедры физиологии человека и животных.
Структура работы.
Диссертация состоит из введения, семи глав, заключения, библиографического списка » 26 приложений.