Метод визначення рівня напруги адаптаційних процесів в організмі з урахуванням динаміки показника ентропії

Метод визначення рівня напруги адаптаційних процесів в організмі з урахуванням динаміки показника ентропії лейкоцитарной формули.

Фомин Геннадій Васильович, старший науковий співробітник ДНЦ РФ Інститут биофизики Прикладное використання у практиці клініки при верифікації етіології деяких соматичних захворювань, можливості середньострокового прогнозування (1−3 року) ймовірності виникнення патологічних станів.

1. Короткий обгрунтування методу

Для уявлення сутності методу дослідження показате-ля статики і динаміки ентропії лейкоцитарной формули перифе-рической крові, слід коротко уявити приклад застосування зазначеного методу під час розгляду деяких нозологічних ха-рактеристик що в осіб з різними за інтенсивністю впливом этио-логическими чинниками. Основним етіологічного чинника слід розглядати трёхступенчатую градацію у схемі «екзогенне вплив «- «ефект », до чого інтенсивність «воз-действие «має бути описано індивідуальної характеристикою в цифровому вираженні, а «ефект «залежить, зокрема, і південь від инди-видуально чутливість проблеми та (чи) стану і напруги механізмів як обще-адаптационного (стрес), і специфическо-го характеру до оцінюваного чиннику) чиннику (імунітет і т.п.).

Например певну кількість мікробних тіл (опре-деленного виду) які у організм у якому розвиток за-болевания малоймовірно, можливо, дуже мабуть з урахуванням груп-повой чутливості людини. Що стосується, приміром, із сальмонел-лезом дані показники можуть становити 0,1%, 5−10%, понад 50% при трьох гіпотетично певних значеннях кількості мик-робных тіл які поступили у організм. Таке розподіл свя-зано з великим модифицирующим впливом умов поступ-ления (унікальні у разі у різних эпид. очагах), индиви-дуальной чутливості об'єкта, вірулентності збудника, стану зовнішнього середовища й т.д.

Из що був прикладу видно певна умовність характеристики зовнішнього (інфекційного) впливу має дуже широкі кордону. При можливий математичному аналізі очікувані похибки розрахунків може стати неприйнятно ве-лики. Індивідуальні характеристики впливу можуть оцени-ваться досить точно лише чистому досвіді (експерименті).

Представленный теза служить коротким обгрунтуванням необ-ходимости пошуку істини та використання інших моделей зовнішнього воздей-ствия щодо індивідуальної чи груповий чувстви-тельности людини, і навіть при прогнозуванні ймовірності воз-никновения захворювання на залежність від функціонального состоя-ния і напруженості адаптаційних механізмів.

2. Застосовувані моделі

В ролі прийнятно «чистої «(порівняно) моделі мож-но використовувати відомі залежності виникнення не стохас-тических, специфічних ефектів при вплив на людини іонізуючого випромінювання. Приміром, точно відомі дозові межі (в людини, як біологічного виду) виникнення не стохастичних (детермінованих) наслідків опромінення. У цьому дуже вузьке діапазон доз, у яких можна стверджувати про можливість виникнення хвороби більшість индивидуу-мов групи.

В одній з спільних дослідницьких робіт Інституту Ендокринології і ДНЦ Інститут Біофізики вивчалася частота й посвідку патологічних відхилень у функції щитовидної залози серед групи осіб перенёсших гостре зовнішнє променеве вплив (гамма-бета) і інкорпорацію радіо йоду.

В працях з оцінці функціонального стану щитовид-ной залози нами використовувався традиційний підхід — проведення клінічних досліджень, і аналіз результатів з суми отриманих функціональних показників: артеріального тиску, пульсу та інших клінічних характеристик, рівня змісту тиреотропного і тиреоидных гормонів в периферичної крові, даних ультразвукового дослідження та інших спеціальних мето-дов дослідження.

Исходя з спрямованості пошуку специфічних (для груп-пы пацієнтів перенесли ОЛБ) змін — у функціональному со-стоянии щитовидної залози крім дозозависимых реакцій дан-ной системи, виявлялися неспецифічні зміни властиві общестрессорным реакцій організму особи на одне певний комплекс діючих чинників, зокрема та соціальній приро-ды. Вплив комплексу чинників, викликають розвиток диса-даптационных синдромів у що спостерігається клінікою ИБФ групи пацієнтів, має відбиток і функціональної активності системи щитовидної залози. У цьому, даний тип функциональ-ных змін може бути описаний з концепції стресу. Відповідно до цієї концепцією сам собою факт перенесеної променевої бо-лезни й наступні події мають природу як специфиче-ских наслідків даної хвороби, і природні адаптацион-ные реакції можуть на організм людини неспецифиче-ское вплив, у своїй викликаючи реакції в критичних функ-циональных системах (наприклад, у системі ендокринної регуляції) подібні адаптаційним реакцій при вплив інших стрес-соров. У цьому відбуваються зміни у роботі залоз ендокринної, імунної системи, і навіть ЦНС.

3. Огляд результатів

Полученные результати своєї роботи свідчить про достаточ-но точному моделюванні індивідуальної реактивності людини з допомогою зазначеної методики.

В залежність від сили впливу, організм (як одна функціональна суперсистема) перетворюється на одна з станів (ак-тивность, тренування, переактивация, стрес, дистресс), кожному у тому числі відповідає цілком певні нейроендокринні зміни. Відповідно до досліджень, при использо-вании даних із лейкоцитарному складу крові (ентропія формули лейкоцитів), можна встановити, що не функціональному состоя-нии перебуває організм після впливу чинника чи комплексу чинників, що у своє чергу так можна трактувати (при опреде-ленных припущеннях і промислових умовах) як діагностичний і (чи) про-гностический критерій.

4. Опис методики.

Энтропия лейкоцитарной формули периферичної крові як характеристика стану організму.

В методиці розробленої у державному Науковому Цен-тре Інститут Біофізики МОЗ РФ проаналізовані дані про шести лейкоцитарным групам і приведені одного интеграль-ному параметру. У цій методиці процес диференціації і со-зревания різних типів лейкоцитів сприймається як стати-стическая система з 6 рівнями, відповідними шести групами лейкоцитів. Лейкоцити розподіляються за рівнями слу-чайным чином. Як і кожна статистична система, лейкоцити мо-гут характеризуватися таким параметром, як ентропія. Біля кожної конкретної реалізації розподілу лейкоцитів ентропія М вы-числяется за такою формулою Шеннона:

H = - сума ai/100 x log ai/100.

Где ai-процентное зміст групи лейкоцитів (моноци-ты, базофилы, нейтрофіли палочкоядерные і сегментоядерные, лімфоцити).

Если б система лейкоцитів (шість груп) була представле-на сама собі, вона перейшла до стану з максимальною эн-тропией:

Hm = log2 6 = 2.58.

В нормальних умов організм, у вигляді ендо і пара-крении, надає котра управляє і модифицирующее дію щодо розподілу лейкоцитів, підтримуючи ентропію не більше 1.44 — 1.45. Якщо у результаті дії різних чинників в организ-ме виникають адаптаційні реакції чи преднозологические со-стояния, то ентропія зростає.

Таким чином, ентропія може розглядатися як міра контролю організму над системою крові, у разі над кле-точным складом білого паростка. Якщо ентропія перевищує 1.9, вважатимуться, що у організмі відбуваються патологічні изме-нения.

Иногда деякі групи лейкоцитів вибувають зі складу крові. Щоб виключити залежність ентропії від кількості груп, оп-ределяется відносна ентропія h = H/Hmax 100%, де Hmax вважається лише наявних груп лейкоцитів.

При використання цій методиці обчислюють відносну ентропію кожному за випадку спостереження. Якщо розрахована по-казатель у межах від 56% до 67% то констатується нормальний стан, значення показника 67−75% і менше 56% свідчить про виражених адаптаційних реакціях (предно-зологические стану — стрес — компенсація), значення більш 75% відповідають патологічним станам (дистресс — стрес на стадії виснаження/). Існує можливість визначення інтегральної ентропії для всієї групи (підгрупи) наблюде-ния, до чого дана методика враховує динаміку досить тривалому проміжку часу (10 років).

Для отримання тих сталіших і адекватних для после-дующего аналізу даних існують два підходу: аналіз результа-тов по квартального чи річний вибірці даних по формулам кро-ви (максимальне збільшити кількість аналізів) й застосування їх методу BOOTSTAR застосування статистичних методів обробки малих вибірок. Певне значення має і факт обстеження паци-ента над зв’язки й з обращаемостью пацієнта у тому чи іншого захворювання, а при плановому профілактичному обстеженні па-циента при сохранной працездатності.

5. Укладання

Таким чином складання індивідуальних кривих колеба-ния значення ентропії лейкоцитарной формули у поступовій динаміці одного-двох років попередніх «точці відліку «(прогнозу) і вычисле-ния (лінією тренду) прогнозу даного показника на найближчу перспективу (1−3 року) можна розглядати, як індивідуальна экс-пертная система прогнозу стабільності адаптаційних механізмів і ймовірності розвитку захворювання.

6. Можливості практичного застосування.

Указанная методика, з погляду медичної практики включає у собі:

1.) Огляд людини підготовленим лікарем фахівцем (рутинна і спеціальна складова) — висновок;

2.) Аналіз за певним алгоритму наявної меди-цинской інформації (амбулаторна карта, наявні аналізи крові - обов’язково!), заповнення форми запровадження у програмі на ПК;

3.) Виконання паркана необхідних биосубстратов (паркан периферичної крові);

4.) Виконання розгорнутого аналізу крові (спеціальний підрахунок формених елементів + стандартна методика);

5.) Запровадження даних в ПК, використання програм обра-ботки;

6.) Упорядкування висновки за середньостроковому прогнозу здоров’я, оцінка ймовірності проявів захворювань, визначення категорії ризику.

7.) Індивідуальні рекомендації із профілактики заболе-ваний (лікар).

Список литературы

Для підготовки даної праці були використані матеріали із російського сайту internet.