Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований
ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,564

БИОИНФОРМАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ ПОСЛЕДСТВИЙ ВОЗДЕЙСТВИЯ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ НА ПРОЦЕССЫ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ МЛЕКОПИТАЮЩИХ

Исаева Н.М. 1 Савин Е.И. 2 Субботина Т.И. 2 Яшин А.А. 2
1 ФГБОУ ВПО «Тульский государственный педагогический университет им. Л.Н. Толстого»
2 ФГБОУ ВПО «Тульский государственный университет»
1. Исаева Н.М., Куротченко С.П., Савин Е.И., Субботина Т.И., Яшин А.А. «Золотое сечение» как критерий тяжести патоморфологических изменений при воздействии на организм вращающихся и импульсных бегущих магнитных полей // Вестник новых медицинских технологий. – 2009. – Т. XVI. № 3. – С.38-39.
2. Исаева Н.М., Савин Е.И., Субботина Т.И., Яшин А.А. Соблюдение гармонического состояния в биологических системах при модулирующем воздействии вращающихся и импульсных бегущих магнитных полей // Успехи современного естествознания. – 2010. – № 3. – С.11-13.
3. Код Фибоначчи и «золотое сечение» в патофизиологии и экспериментальной магнитобиологии / Н.М. Исаева, Т.И. Субботина, А.А. Хадарцев, А.А. Яшин; под ред. Т.И. Субботиной и А.А. Яшина. – М., Тула, Тверь: ООО Изд-во «Триада», 2007. – 136 с.

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.


Библиографическая ссылка

Исаева Н.М., Савин Е.И., Субботина Т.И., Яшин А.А. БИОИНФОРМАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ ПОСЛЕДСТВИЙ ВОЗДЕЙСТВИЯ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ НА ПРОЦЕССЫ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ МЛЕКОПИТАЮЩИХ // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2014. – № 1-2. – С. 284-286;
URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=4678 (дата обращения: 24.09.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074