Организации и эволюции природных структур


                                               Вып. 12, Т.1, 2010



Pdf көрінісі
бет14/14
Дата06.03.2017
өлшемі5,02 Mb.
#8088
1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   14

 
 
105                                               Вып. 12, Т.1, 2010 

 
В организме каждый элемент зависит 
от всех остальных и наоборот.  

 
Свойство  организма  формируются  в 
результате перераспределения в пространстве 
―простейших‖  элементов,  несущих  его,  и  из-
менением у них степени его выраженности. 

 
Каждое  свойство  (характеристика) 
элемента формирует в пространстве организ-
ма  свои  динамические  структуры,  которые 
могут  сохраняться  морфологически  или  под-
держиваться  функционально  деятель-ностью 
структур высших иерархических уровней. 
Качественное  представление  о  форми-
ровании  кооперативных  свойств  в  рамках 
выбранных  представлений  приведено  на  ри-
сунке 1. 
 
 
 
            
                 
 
 
 
                                                                       
                                                                
 
                                                                     
                                                               
                                                                          
 
 
                                                                            
 
                                                         
 
 
 
 
 
 
 
 
Рис 1. Модель формирования интегральных свойств организма, учитывающая его ие-
рархическое строение и кооперативные эффекты внутри пространства, искусственно 
выбранных однопараметрических объектов  
 
Такой  взгляд  на  многоклеточные  орга-
низмы  позволяет  выделять  подмножество 
элементов  организма,  несущих  некоторое 
единое  свойство.  Понятно,  что  каждый  эле-
мент  такого  подмножества  описывается  пя-
тью  переменными,-  тремя  координатами  в 
пространстве  организма,  временем  и  выра-
женностью  или  интенсивностью  выбранного 
свойства. 
На практике исследовались: 

 
статистические  распределения  интен-
сивности  некоторых  свойств  биологических 
объектов  получаемые  с  некоторой,  доста-
точной  для  наблюдения  статистических  эф-
фектов, площади;  

 
пространственные  распределения  ин-
тенсивности этих свойств; 

 
зависимость  линейной  составляющей 
взаимодействий, приводящей к наблюдаемым 
Клетка, обладающая одним свойством              Частные модели для изучения 
формирования  отдельных свойств 
                          
Свойство элемента, формируемое
 
                                 
объединенной в пространстве
 
                                                
группой клеток  
 
Общее популяционное строение организма
 
    
тканевый
 
     
уровень
 
 
различные
 
              
свойства и
 
 
активность 
 
   
элементов 
 
Наблюдаемый
 
статистический ансамбль
 
Различные элементы, организующие
 
функциональные или морфологические структуры
 
тканевый
 
 
уровень
 
 

Журнал проблем эволюции открытых систем
 
 
Вып. 12, Т.1, 2010                                                 
106 
пространственным  изменениям  интенсив-
ности наблюдаемых свойств; 

 
уровень информационной энтропии ис-
следуемого  пространственного  распреде-
ления  выбранного  свойства  и  ее  пространст-
венная картина в пространстве клетки, ткани, 
органа.  
В  зависимости  от  стоявших  биологи-
ческих  и  клинических  задач  исследований 
рассматривались различные пространственно 
распределенные  параметры.  Если  информа-
тивной, для оценки изменений состояния ор-
ганизма,  была  динамика  структурных  пере-
строек, происходящая на клеточном и ткане-
вом уровне, то изучали плотность соответст-
вующей  окраски  внутреннего  пространства 
клеток  [4]  или  пространства  среза  ткани  [5]. 
При  реакциях  со  стороны  структуры  тканей 
или органов исследовалась физическая плот-
ность  тканей  [6]  или  интенсивность  отраже-
ния  ею  рентгеновского  излучения  [7],  или 
интенсивность  отражения  тканью  лазерного 
излучения  [9].  В  случаях,  когда  биологи-
ческая  реакция  организма  на  действующие 
факторы,  определялась  водно-солевым  обме-
ном, изучались электропроводность тканей и 
потенциалы на их поверхности [10].  
В  качестве  количественных  характе-
ристик  статистического  распределения  ин-
тенсивности  выбранного  биологического  па-
раметра использовали среднее значение, дис-
персию, асимметрию, эксцесс иногда количе-
ство  максимумов  в  нормированном  распре-
делении.  Пространственное  распределение, 
оценивали  количеством  элементов  бесконеч-
ного  кластера,  границами  уровня  интенсив-
ности  образующих  его  элементов,  количест-
вом  единичных  элементов,  имеющих  выра-
женность  биопараметра,  соответствующую 
значениям  характерным  для  бесконечного 
кластера, но не присоединенных к нему. Уро-
вень  взаимодействий  определялся  на  основе 
построения  автокорреляционных  функций, 
построенных  по  пространственному  распре-
делению.  В  зависимости от  задач  исследова-
ния  при  расчетах  учитывали  биологическую 
симметрию объекта.  Исследовали форму ав-
токорреляционной  функции,  ее  шаг,  количе-
ство максимумов и соответствующие им рас-
стояния.  Энтропия  рассчитывалась  по  фор-
муле  Шеннона. Ее пространственное распре-
деление  строилось  исходя  из  размеров  про-
странственных  ячеек,  дающих  устойчивые 
статистические характеристики. [10] 
Изменения  всех  перечисленных  пара-
метров или некоторых групп наблюдались:  
в ходе роста организма человека от го-
да  до  семидесяти  лет,  по  данным  элек-
трической  проводимости  точек  акупунктуры 
ушной раковины человека; 
в условиях действия агрессивной окру-
жающей  среды,  степень  агрессивности  кото-
рой контролировалась по ряду ее параметров 
и общепринятых показателей, определяющих 
состояние  здоровья  организма  и  его  подсис-
тем, по данным электрической проводимости 
кожи  и  хрящевой  ткани  ушной  раковины 
кроликов и по данным электрической прово-
димости  кожи  и  точек  акупунктуры  ушной 
раковины человека; 
в  условиях  развития  новообразований, 
по  данным  ультразвуковых,  рентгеноло-
гических,  морфологических  и  цитологиче-
ских исследований; 
в  условиях  искусственно  вызванных 
гормональных  сдвигов,  по  данным  ультра-
звуковых исследований; 
в  условиях  развития  ―возрастных‖  за-
болеваний  по  данным  электрической  прово-
димости точек акупунктуры ушной раковины 
человека; 
в  условиях  отмирания  нерва,  по  дан-
ным  оптико-когерентной  томографии, облас-
ти глазного нерва при развитии глаукомы. 
В  результате  проведенных  исследова-
ний был установлен ряд закономерностей. 

Журнал проблем эволюции открытых систем
 
 
107                                               Вып. 12, Т.1, 2010 
При  действии  любых  факторов,  вызы-
вающих  адаптационные  или  патологические 
реакции  организма  возникает  волнообразная 
реакция,-  чередующиеся  деструктивные  и 
структурообразующие периоды.  
Новые  свойства  рассматриваемой  сис-
темы  (клетки,  ткани,  органа)  сопро-
вождается  возникновением  бесконечного 
кластера.  Уровень  интенсивности  показате-
лей  элементов  которого,  при  развитии  пато-
логических  процессов  падает,  а  в  ходе  сано-
генеза  возрастает.  Такими  свойствами  обла-
дает и общий тренд, наблюдаемых процессов. 
При  действии  накапливающихся  или 
постоянно существующих патогенных факто-
ров  степень  синхронизации  функционирова-
ния  отдельных  элементов  системы  в  началь-
ный  период  возрастает  на  ближних  расстоя-
ниях,  а  затем  возникает  рост  синхронизации 
на  дальних  расстояниях,  сопоставимых  с 
размером исследуемой подсистемы.  
При развитии адаптационного процесса 
или  при  успешном  лечении  возникают  про-
цессы  синхронизации  на  промежуточных 
расстояниях.  
При  развитии  патологических  изме-
нений, длина промежуточных расстояний, на 
которых  наблюдается  усиление  синхрониза-
ции,  постепенно  перемещается  в  сторону  их 
увеличения.  
В случае полной нормализации состоя-
ния  при  прекращении  действия  патогенного 
фактора  картина  взаимодействий  нормализу-
ется.  
Процессы деструкции и структурообра-
зования  на  двух  ближайших  иерархических 
уровнях  проходят  в  противофазе,  причем  их 
направление  противоположно  не  только  во 
времени, но и в пространстве. 
Вокруг  глазного  нерва,  в  условиях 
нормального  функционирования  возникает 
круговая  симметрия  уровней  упорядоченно-
сти  функционирования  тканей  (энтропии), 
при  его  отмирании  симметрия  переходит  в 
эллиптическую,  потом  она  исчезает,  а  при 
отмирании нерва возникает новая симметрия, 
вокруг основного кровеносного сосуда. Хотя 
данный результат был получен при изучении 
развития  глаукомы,  есть  основание  ожидать, 
что мы наблюдали общий процесс влияния на 
ткани  смены  действия  высших  иерархиче-
ских уровней организма. 
Возникновение,  новых,  слабо  зави-
сящих  от  управляющих  систем  организма 
подсистем  (новообразований)  сопровождает-
ся  ослаблением  синхронизации  функциони-
рования  в  направлении  перпендикулярном 
основным  осям  симметрии  подсистем  орга-
низма,  т.е.  ослаблением  иерархического  со-
подчинения, что четко укладывается в совре-
менные  представления  о  развитии  онкологи-
ческих заболеваний.  
Все,  полученные  в  ходе  исследований, 
результаты  показывают,  что  в  организме  су-
ществование и функционирование групп ста-
тистических  ансамблей,  обеспечивающих 
формирование  некоторого  биологического 
параметра,  не  противоречат  статистическим 
закономерностям, характерным например для 
физики сплавов [11], а специфические стати-
стические  свойства  биологических  систем, 
определяются  их  иерархическим  устройст-
вом. 
К сожалению, для более четкой форму-
лировки статистических свойств внутреннего 
пространства  организма,  требуются  даль-
нейшие целенаправленные исследования, од-
нако  полученные  в  настоящее  время  резуль-
таты говорят о перспективности таких работ, 
как с  позиций  развития  теоретической  меди-
цины,  так  и  с  позиций  совершенствования 
методов диагностики и создания новых диаг-
ностических стратегий. 
 

Журнал проблем эволюции открытых систем
 
 
Вып. 12, Т.1, 2010                                                 
108 
Литература: [1.] Саркисов Д.С. Очерки истории общей патологии / Медицина, М., 1988. —  235 с. ; [2.] 
Саркисов Д.С., Пальцин А.А., Втюрин Б.В.  Электронномикроскопическая радиография клетки. / Меди-
цина,  М.,  1980  .  —    173  с.  ;  [3.]    Сомсиков  В.М.  Что  дает  решение  проблемы  необратимости//  Журнал 
проблем  эволюции  открытых  систем.  —  2009.  —  Т.1.  —  Вып  11.  С.3  –  20  ;  [4.]  Абенова  М.Т.  Жарков 
Н.В.. Фрязинова Т.С. Макросистемный подход в цитологических исследованиях при уротелиальном раке 
мочевого пузыря по данным компьютерной морфометрии // Цитология. — 2006. — Т.48. — №3. С. 216-
219; [5.] Фрязинова Т.С. Количественная патофизиология или физические меры макросистемных состоя-
ний многоклеточных организмов и их подсистем / Бико, Алматы., 2002.  —  , 330 с. ; [6.] Фрязинова Т.С., 
Филиппенко В.И., Култаев А.С., Сариева А.А Вариации квазиплотности УЗИ томограммы опухолей и их 
интерпретация на основе статистической физики // В сб.: Рак – проблема XXI века. Ред. В.И. Филиппен-
ко. — Алматы: КазНИИ ОиР, МЗ РК. —2000. — С. 463-469 ; [7.] Байназарова А.А., Фрязинова Т.С. Ин-
формационный  анализ  устойчивости  онкологических  структур  при  внутриартериальном  химиотерапев-
тическом  воздействии  //  Медицина  и  экология.  —  2001—  №1.  С.  50-52;  [8.]  Ботабекова  Т.К.,  Джума-
таева З.А., Фрязинова Т.С. Исследование энтропии глазного дна при развитии глаукомы // В сб. научных 
трудов: VI Всеросийская школа офтольмолога. Ред. Е.А. Егорова.  — Москва. —2007. — С. 67-72 ; [9.] 
Фрязинова Т.С. Модели теории перколяции, их применение   при изучении некоторых биологических и 
медицинских проблем // В сб.: Неравновесность и неустойчивость в эволюции динамических структур в 
природе.  Ред.  В.М.  Сомсиков.  —  Алматы.  —  1998.  —  С.  181-190  ;  [10.]  Шкловский  А.Л.,  Эфрос  А.Л. 
Электронные свойства легированных полупроводников --Наука, М., 1979. —  511 с.  
Принято в печать 27.01.10 
 
УДК 574; 636.52  
 
ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ СТАТИСТИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ, НАБЛЮДАЕМЫЕ В 
МОЛЕКУЛЯРНО-КЛЕТОЧНОМ ПРОСТРАНСТВЕ ОРГАНИЗМОВ  
Татьяня СергеевнаФрязинова 
Казахский Национальный Университет им. Аль-Фараби; 
Т. 8(727) 275-16-47, tsfrjazinova@mail.ru 
 
МОЛЕКУЛАЛЫ - ЖАСУШАЛЫ КЕНЕСТІГІНДЕГІ БАҚЫЛАНАТЫН КЕНЕСТІК 
СТАТИСТИКАЛЫҚ ӘСЕРЛЕР 
Қазіргі  зерттеулердің  көбісі  тірі  ағзалардың  динамикалық  сипаттамаларыны  арналған. 
Көпжасушалы  ағзалардын  кенестік  зандылықтарын  зерттеуге  әлдеқайда  аз  зерттемелер  арналған.  Осы 
тақырыпта  көпжылдық  енбектің  қортындысы  жазылған.  Осы  тақырып  копжасушалы  ағзалардың 
иерархиялық денгейдегі озара әрекеттің ерекшеліктерін танып білуге көмектесті. 
 
 
THE SPACE STATISTICAL EFFECTS OBSERVED IN MOLEKULJARNO-CELLULAR SPACE OF 
ORGANISMS  
Frjazinova T.S. 
The Kazakh National University of Al-Farabi 
 
The large  quantity of   up-to-date scientific researches is describes of researching  dynamic characteris-
tics of live organisms. General laws of  internal space  of Metazoa are  researched very seldom.We give here 
results of our long-term scientific researches devoted to this theme. It has allowed to gain  some
 underlying prin-
ciples 
interaction of  a statistical  characteristic of  space of Metazoa.  Macrosystemic features of interaction 
between adjacent behaviorial hierarches  Metazoa have been found out. 
 

Журнал проблем эволюции открытых систем
 
 
Вып. 12, т. 1, 2010                                               
112 
ОГЛАВЛЕНИЕ 
 
ФИЗИКА 
 
Сомсиков В.М. 
 
Детерминированная необратимость в механике 
структурированных частиц 

Zharekeshev I. Kh. 
Critical statistical ensembles in electron nanosystems at 
the localization transition 

Жарекешев И.Х. 
Хаотические и критические флуктуации в спектрах 
неупорядоченных систем высокой размерности  
14 
Таурбаев Т.И., 
Никулин В.Э. 
Оптические свойства многослойных 
наноструктурированных покрытий для кремниевых 
фотопреобразователей 
25 
Кунаков С.К. 
Экспериментальная установка для измерения 
абсолютных интенсивностей спектральных линий 
оптического излучения плазмы газовых смесей, 
образованных в активной зоне стационарного ядерного 
реактора. 
32 
Кунаков С.К. 
Экспериментальная установка для зондовой 
диагностики плазмы, образованной в активной зоне 
стационарного ядерного реактора.
 
39 
 
МАТЕМАТИКА 
 
 
Жилисбаева К.С. 
 
О сохранении периодических движений  
намагниченного спутника при смещении  его центра 
масс  
50 
Закирьянова Г.К. 
Динамический аналог формулы Сомильяны для 
решения нестационарных краевых задач в пьезоупругих 
средах 
 
54
 
 
ГЕОФИЗИКА 
Литовченко И.Н. 
Сомсиков В.М. 
О конвективных ячейках Бенара в фрактальных 
структурах сейсмичности 
61 
 
БИОЛОГИЯ И МЕДИЦИНА 
 
 
Niklasson M. 
Sensorimotor therapy: physical and psychological 
regressions contribute to an improved kinesthetic and 
vestibular capacity in children and adolescents with motor 
difficulties and concentration problems 
 
69 
 
Багдоев А.Г.
 
Применение методов нелинейной волновой динамики к 
некоторым стохастическим процессам в биологии
 
82 
 

Журнал проблем эволюции открытых систем
 
 
113                                          
Вып. 12, т. 1, 2010   
 
Самигулина Г.А., 
Чебейко С.В. 
Компьютерный молекулярный дизайн лекарственных 
средств на основе искусственных иммунных систем
 
93
 
Махатов Б.М.
 
Исследование особенностей поведения перепелов в 
группах самок с различной половой активностью
 
100 
Фрязинова Т.С. 
Пространственные статистические эффекты, 
наблюдаемые в молекулярно-клеточном пространстве 
организмов.  
104 
Авторам  
109 
Оглавление 
112-
113 
 


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   14




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет