В настоящее время все более актуальным является исследование функциональных систем в норме и при патологии с позиции теории информации, что позволяет провести анализ факторов, определяющих течение патологического процесса, и даёт возможность достаточно точного прогнозирования развития заболеваний. При изучении состояния печени информационный анализ успешно применялся в ряде исследований [1; 3]. Информационное состояние печени оценивалось, прежде всего, на основании значений информационной энтропии, выступающей в качестве меры неопределённости состояния или поведения системы в данных условиях. При этом в некоторых исследованиях осуществлялось сравнение этого показателя с классическим «золотым сечением» 0,618:0,382, которое можно считать не только характеристикой нормы, но и характеристикой устойчивого состояния системы [2]. Исследование проводилось для пяти групп больных:
1-я группа – больные с хроническим активным гепатитом вирусной этиологии (43 человека);
2-я группа – больные с хроническим персистирующим гепатитом вирусной этиологии (51 человек);
3-я группа – больные с циррозом печени вирусной этиологии (7 человек);
4-я группа – больные желчнокаменной болезнью и микросфероцитарной гемолитической анемией (48 человек);
5-я группа – больные с алкогольными поражениями печени в форме хронического персистирующего гепатита и жировой дистрофии (25 человек).
Для того чтобы установить, находится ли функциональная система в устойчивом равновесном состоянии, вычислялись следующие показатели: информационная емкость Нmax, т.е. максимальное структурное разнообразие системы, информационная энтропия Н, информационная организация S. Кроме того, вычислялись относительная информационная энтропия h, который является характеристикой неупорядоченности системы, и коэффициент относительной организации системы R (коэффициент избыточности).
Рассмотренные выше значения коэффициентов определялись в пяти группах для маркеров воспалительного синдрома, характеризующие уровень иммуноглобулинов в сыворотке крови (Ig А, Ig G и Ig М). При этом для всех групп значение информационной ёмкости Нmax одинаково и составляет 1,585 ± 0,000 бит. Наименьшие средние значения информационной энтропии H для маркеров воспалительного синдрома были получены в группах больных с хроническим активным гепатитом (0,780 ± 0,033 бит) и циррозом печени (0,815 ± 0,100 бит), соответственно, для этих групп получены наибольшие средние значения показателей S и R.
Кроме среднего значения, для приведенных выше коэффициентов определялись такие статистические показатели, как минимум, максимум и размах вариации, т.е. разность между значениями максимума и минимума. При этом наибольшие значения размаха для Н и h достигаются в группе с хроническим персистирующим гепатитом (0,976 бит и 61,6 %), а наименьшие значения – в группе с алкогольным поражением печени (0,748 бит и 47,2 %).
Информационная организация системы S, т.е. разность между информационной емкостью Нmax и информационной энтропией Н, является показателем того, в каких пределах система может еще наращивать энтропию. Максимум и минимум этого показателя принимают наибольшее значение в группе больных с хроническим активным гепатитом (1,244 и 0,394 бит). В этой группе также наибольшее значение принимают максимум (78,474 %) и минимум (24,828 %) коэффициента избыточности R, который является показателем надежности биологической системы.
Аналогичное исследование информационных показателей было проведено для маркеров синдрома цитолиза (аминотрансферазы АЛТ, АСТ, лактатдегидрогеназа ЛДГ5). Как и для маркеров воспалительного синдрома для всех групп значение информационной ёмкости Нmax одинаково и составляет 1,585 ± 0,000 бит.
В данном случае наименьшие средние значения информационной энтропии H как характеристики неупорядоченности системы получены в группах больных с хроническим активным гепатитом (0,766 ± 0,015 бит) и с алкогольным поражением печени (0,793 ± 0,019 бит), а наибольшее значение – в группе больных с циррозом печени (0,866 ± 0,048 бит). Наибольшие значения размаха для Н и h достигаются в группе с хроническим персистирующим гепатитом (0,718 бит и 45,3 %), а наименьшие значения – в группе с циррозом печени (0,339 бит и 21,4 %). При этом значения h изменяются в группе с хроническим персистирующим гепатитом от 20,6 до 65,9 %, а в группе с циррозом печени от 44,5 до 65,9 %. Таким образом, относительная информационная энтропия изменяется для всех групп в достаточно узком интервале, что указывает на равновесное состояние функциональной системы для данных показателей. Наибольшие значения максимума информационной организации системы S и коэффициента избыточности R получены в группе больных с хроническим персистирующим гепатитом (1,258 бит и 79,370 %).
Для маркеров синдрома холестаза, таких как прямой билирубин, непрямой билирубин, холестерин, наименьшие средние значения информационной энтропии H получены в группах больных с алкогольным поражением печени (1,110 ± 0,040 бит) и с хроническим персистирующим гепатитом (1,126 ± 0,037 бит). Наибольшие средние значения H получены для групп больных с микросфероцитарной гемолитической анемией (1,205 ± 0,034 бит) и с циррозом печени вирусной этиологии (1,197 ± 0,086 бит).
Наибольшие значения размаха для Н и h достигаются в группе с хроническим персистирующим гепатитом (1,015 бит и 64,0 %), как и значения размаха, найденные для маркеров воспалительного синдрома и синдрома цитолиза. В этой группе получены также наибольшие значения максимума информационной организации системы S и коэффициента избыточности R (1,054 бит и 66,511 %).
На основании проведённого анализа информационного состояния биохимических и иммунологических показателей крови при патологии печени можно сделать вывод о стремлении биологической субстанции к устойчивому равновесному состоянию не только в норме, но и в условиях патологического процесса. Подтверждением этого, в частности, являются достаточно высокие значения коэффициента информационной организации системы S и коэффициента избыточности R, полученные для групп с патологией печени.