International Journal of Applied and fundamental researchrae.ru
Scientific journal

International Journal of Applied and fundamental research

ISSN 1996-3955RSCI IF = 0,556
Personal Portfolio
(submit article)

БИОИНФОРМАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ ПОСЛЕДСТВИЙ ВОЗДЕЙСТВИЯ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ НА ПРОЦЕССЫ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ МЛЕКОПИТАЮЩИХ

1ФГБОУ ВПО «Тульский государственный педагогический университет им. Л.Н. Толстого»
2ФГБОУ ВПО «Тульский государственный университет»

Информационный анализ успешно применялся в исследованиях последних лет, посвящённых воздействию крайненизкочастотных вращающихся магнитных полей (ВМП) и импульсных бегущих магнитных полей (ИБМП) на организм млекопитающих. В частности, при изучении воздействия магнитных полей на ткани почек и печени успешно использовался анализ информации с позиций классического «золотого сечения» 0,618:0,382, которое можно считать характеристикой устойчивого состояния системы [1; 2; 3]. Настоящее исследование проводилось в пяти группах животных:

1-я группа – контрольная группа интактных мышей;

2-я группа – экспериментальная группа мышей, которая подверглась воздействию импульсного бегущего магнитного поля (ИБМП) с длительностью импульса 0,5 с;

3-я группа – экспериментальная группа мышей, которая подверглась воздействию вращающегося магнитного поля (ВМП) с частотой 6 Гц, направление вращения поля вправо, величина магнитной индукции 4 мТл, в сочетании с переменным магнитным полем (ПеМП) с частотой 8 Гц, при величине магнитной индукции 4 мТл;

4-я группа – экспериментальная группа мышей, которая подверглась воздействию переменного магнитного поля (ПеМП) с частотой 8 Гц при величине магнитной индукции 4 мТл;

5-я группа – экспериментальная группа мышей, которая подверглась воздействию ВМП с частотой 6 Гц, направление вращения поля вправо, величина магнитной индукции 0,4 мТл, в сочетании с переменным магнитным полем (ПеМП) с частотой 8 Гц, при величине магнитной индукции 0,4 мТл.

Для того чтобы установить, находится ли функциональная система в устойчивом равновесном состоянии, вычислялись следующие показатели: информационная емкость Hmax, 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). При вычислении коэффициента относительной информационной энтропии полученные значения сравнивались с классическим «золотым сечением» 0,618:0,382.

Значения коэффициентов информационной энтропии Н, информационной организации S, относительной информационной энтропии h и избыточности R определялись в пяти группах для следующих морфометрических признаков почечных канальцев: площадь цитоплазмы, площадь ядер и площадь просвета.

Наименьшие средние значения информационной энтропии H были получены в группе 3 (1,218±0,033 бит) и группе 5 (1,258±0,026 бит). Это группы мышей, которые подверглись воздействию вращающегося магнитного поля (ВМП) с частотой 6 Гц и величиной магнитной индукции соответственно 4 мТл и 0,4 мТл, в сочетании с переменным магнитным полем (ПеМП) с частотой 8 Гц, при величине магнитной индукции соответственно 4 мТл и 0,4 мТл. Наибольшие значения H получены для контрольной группы (1,336±0,018 бит) и для группы 2, которая подверглась только воздействию импульсного бегущего магнитного поля (ИБМП) с длительностью импульса 0,5 с (1,398±0,039 бит). Значение для всех групп составляет 1,585±0,000 бит.

Кроме того, значения коэффициентов информационной емкости Hmax, информационной энтропии Н, информационной организации S, относительной информационной энтропии h и избыточности R вычислялись в пяти группах для почечных клубочков. При этом были выделены следующие признаки: площадь цитоплазмы капсулы, площадь ядер капсулы, площадь цитоплазмы капиллярной сети, площадь ядер капиллярной сети, площадь полости клубочка, площадь всей цитоплазмы, площадь всех ядер.

Здесь так же, как и для морфометрических признаков почечных канальцев, наименьшие значения информационной энтропии H получены в группе 5 (0,919±0,024 бит). Для этой же группы получено наибольшее значение коэффициента относительной организации системы R (41,996±1,531 %). Также высокие значения коэффициента относительной организации получены для групп 3 и 4, соответственно 39,004±2,500 % и 39,033±1,299 %. Наибольшие значения информационной энтропии, как и для почечных канальцев, получены в группе 2 (1,093±0,034 бит) и в контрольной группе (1,081±0,027 бит). Значение для всех групп одинаково и составляет 1,585±0,000 бит.

В результате сравнения значений относительной информационной энтропии h с классическим «золотым сечением», получаем, что наиболее близки к «золотому» числу 0,618 значения, полученные в группах 3 и 4 с высоким коэффициентом избыточности R, значения показателя относительной энтропии h для этих групп соответственно равны 0,610±0,025 и 0,610±0,013.

Кроме среднего значения, для информационных характеристик морфометрических признаков почечных клубочков определялись такие статистические показатели, как минимум, максимум и размах вариации, т.е. разность между значениями максимума и минимума. Наибольшие значения размаха показателей Н и h достигаются в группе 3, подвергавшейся воздействию вращающегося магнитного поля (ВМП) с частотой 6 Гц в сочетании с переменным магнитным полем (ПеМП) с частотой 8 Гц, при величине магнитной индукции 4 мТл (0,578 бит и 36,4 %). При этом значения Н изменяются от 0,813 бит до 1,391 бит, а значения h – от 51,3 % до 87,7 %. Наименьшие значения размаха для Н и h получены в группе 4, которая подверглась воздействию переменного магнитного поля (ПеМП) с частотой 8 Гц при величине магнитной индукции 4 мТл (0,300 бит и 19,0 %). В данной группе значения Н изменяются в пределах от 0,835 бит до 1,135 бит, а значения относительной энтропии h изменяются от 52,7 % до 71,7 %. Небольшой интервал изменения информационной энтропии h в группе 4 позволяет сделать вывод о стремлении функциональной системы к определённому устойчивому состоянию.

Наибольшие значения коэффициента избыточности R, который является показателем надежности биологической системы, получены в группах 3 и 5 (48,7 % и 48,0 %).

На основании биоинформационного анализа, проведённого для морфометрических признаков почечных канальцев и почечных клубочков, можно сделать вывод о стремлении функциональных систем организма к устойчивому состоянию, как в норме, так и в условиях патологического процесса.


Bibliographic Reference

Исаева Н.М., Савин Е.И., Субботина Т.И., Яшин А.А. БИОИНФОРМАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ ПОСЛЕДСТВИЙ ВОЗДЕЙСТВИЯ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ НА ПРОЦЕССЫ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ МЛЕКОПИТАЮЩИХ // International Journal of Applied and fundamental research. 2014. No. 1. pp. 284-286;
URL: https://applied-research.ru/en/article/view?id=4678 (accessed: 13/09/2026).