Основа стабильной жизнедеятельности человеческого организма - гармония внутренних процессов организма с ритмами внешней среды. Это - базис здоровья и хорошего самочувствия. Любые изменения природных факторов влекут за собой нарушения динамического равновесия внутренней среды организма, причем выраженность таких нарушений зависит от того, насколько человек здоров в данный момент и насколько сильно изменились факторы природной среды.

«…Понадобится много десятилетий упорного труда, прежде чем будут осуществлены замыслы ныне только проектируемые … и не нам придется собирать плоды с того дерева, которое нами посажено и взлелеяно … таков удел работников науки … но … есть одно великое утешение, одна великая радость, стоящая всех благ и всех удовольствий земли … они ближе всех стоят к познанию сокровенных законов, управляющих могущественной жизнедеятельностью природы». А.Л.Чижевский. «Физические факторы исторического процесса» Калуга, 1924

ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДОВ НЕЙРОФРАКТАЛЬНОЙ ДИНАМИКИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ГЕЛИОМЕТЕОЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА М. А. Трубина, Воробьев В.Н. Российский государственный гидрометеорологический университет, Санкт-Петербург, Россия,

Данное исследование является частью инновационного проекта, посвященного 1. информатизации прикладных задач биометеорологии и биоклиматологии; 2. усовершенствованию методики специализированных медицинских прогнозов погоды; 3. оценке биотропного влияния погоды на здоровье человека.

Основная цель работы Изучение влияния изменчивости погоды и состояния окружающей среды на организм человека на основе комплексного многофакторного подхода и выбора оптимальных современных информационных методов оценки гелиометеочувствительности человека, особенно молодого поколения. Гелиометеочувствительность - это свойство организма обеспечивать свое здоровье за счет постоянного согласования жизнеобеспечивающих процессов человеческого организма с космическими, солнечными, планетарными, геофизическими, метеорологическими, полевыми и ритмологическими процессами в окружающей нас среде.

Гелиометеочувствительность организма человека (ГМЧ) ГМЧ является сугубо индивидуальной и зависит от очень многих факторов: конституции тела физиологии психотипа человека наследственности биологических ритмов условий работы места проживания образа жизни и вредных привычек

Концепция создания биометеорологической информационной системы (БИС) включает несколько информационных блоков: автоматизация получения, обработки и создания архивов космогелиогеофизических данных; расчет биометеорологической и биоклиматической информации; проведение исследований индивидуальной гелиометеочувствительности; ведение архивов экологической, социально- демографической и медицинской информации.

ПРОВЕДЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ I этап Оценка индивидуальной гелиометеочувствительности Степень гелиометеочувствительности (тесты) Природные явления, влияющие на психоэмоциональное состояние (опросник) Определение индивидуальной минуты Биоритмологический тип (тест) Психологический тип личности (опросник) Биологический возраст Матрица валеологических параметров

II этап Аппаратно-программные исследования Исследование функционального состояния здоровья на основе программного комплекса Динамика -100 (ОМЕГА-М) Расчет основных биоритмов по программе BIOW Расчет гелиоимпритинга по программе «Гелиос» Мониторинг психоэмоционального состояния Оценка биологического возраста Скрининг-оценки дизадаптивных, метеопатических и патологических состояний человека («СКРИНМЕД») III этап Комплексная обработка данных космической погоды, состояния атмосферы и оценка вариабельности физиологического и психоэмоционального состояния участников

Система комплексного компьютерного исследования функционального состояния организма человека Программно-аппаратный комплекс «Динамика-100» включает в себя дистанционный модуль регистрации и передачи сигналов сердца и мозга человека по ИК-каналу в ПК со специальным программным обеспечением. «Омега-М» - цифровой анализатор биоритмов предназначен для анализа биологических ритмов организма человека, выделяемых из электрокардиосигнала в широкой полосе частот.

В основу метода положена новая информационная технология анализа биоритмологических процессов – «фрактальная нейродинамика». При создании системы использованы последние достижения биологии, физиологии, генетики и клинической медицины, на основе которых разработаны новые высокоинформативные показатели для оценки функционального состояния организма. 1. Дистанционный модуль регистрации ЭКГ со встроенным тонометром; 2. Электроды кардиографические Skintact F 9024 AC; 3. Манжета для измерения давления на предплечье; 4. Интерфейсный кабель USB;

Информация о системе АПК «ОМЕГА-М» Информация о системе АПК «ОМЕГА-М» Регистрация ЭКГ в любом из стандартных отведений с мониторированием показателей функционального состояния в реальном времени. Измерение артериального давления в процессе регистрации ЭКГ. Оценка уровня саморегуляции в режиме биологической обратной связи. Суточный прогноз психофизиологической активности в режиме "биологические часы". Оценка состояния сердечно-сосудистой системы и нейрогуморальной регуляции по "золотому сечению" временных параметров ЭКГ. Оценка показателей центральной регуляции и состояния эндокринной системы методами нейродинамического анализа биологических ритмов организма. Оценка психофизического состояния пациента методами фазового анализа и картирования биоритмов мозга. Оценка степени гармонизации биоритмов организма и определение информационного показателя иммунного статуса методом фрактального анализа. Последовательная регистрация ЭКГ по 12-отведениям с визуальным контролем качества записи. Электронная картотека пациентов с возможностью экспорта, импорта и архивации данных.

АПК «ОМЕГА -М» - возможности системы в режиме скрининга определяет уровень и резервы сердечно- сосудистой, вегетативной и центральной регуляции, а также оценивает отклонения этих показателей от нормы; оценивает уровень скомпенсированности и энергетические ресурсы организма на различных уровнях регуляции; в режиме динамического наблюдения контролирует функциональное состояние пациента и оценивает эффективность различных методов терапии при проведении лечебно-профилактических мероприятий; с помощью цветомузыкальной стимуляции и управляемого по специальному закону дыхания в режиме биологической обратной связи корректирует психоэмоциональные нарушения, и вызывает «допинговый эффект» в случае усталости или для снятия напряжения; по результатам компьютерного анализа формирует комплексное медицинское заключение и выдает необходимые рекомендации.

СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ включает в себя четыре режима: 1. Вариационный анализ ритмов сердца - оценка показателей вегетативной регуляции методами статистического, временного и спектрального анализа ритмов сердца; 2. Нейродинамический анализ - оценка показателей центральной регуляции и состояния эндокринной системы методами нейродинамического анализа биологических ритмов организма; 3. Картирование биоритмов мозга - оценка психофизического состояния пациента методами фазового анализа и картирования биоритмов мозга; 4. Фрактальный анализ - оценка степени гармонизации биоритмов организма и определение информационного показателя иммунного статуса методом фрактального анализа.

Обработка результатов

Алгоритм проведения обследования Синий – уровень адаптации сердечно-сосудистой системы Зеленый – показатель вегетативной регуляции Желтый – показатель центральной регуляции Фиолетовый – психоэмоциональное состояние Красный – интегральный показатель функционального состояния

Показатели сердечной деятельности рассчитанные по стандартным методикам вариационного анализа ритма сердца Индекс вегетативного равновесия ИВР=АМо/ Х указывает на соотношение между активностью симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы. Показатель адекватности процессов регуляции ПАПР=АМо/Мо отражает соответствие между активностью парасимпатического отдела вегетативной нервной системы и ведущим уровнем функционирования синусового узла. Вегетативный показатель ритма ВПР=1/Мо* Х позволяет судить о вегетативном балансе с точки зрения оценки активности автономного контура регуляции. Чем выше эта активность, т.е. чем меньше величина ВПР, тем в большей мере вегетативный баланс смещен в сторону преобладания парасимпатического отдела вегетативной нервной системы. Индекс напряжения ИН=АМо/2* Х*Мо регуляторных систем отражает степень централизации управления сердечным ритмом.

Оценка биотропности погоды во время исследования (июль 2006 г.) Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс

Вариабельность ИМ Биотропные периоды: 12-14, 18-19, июля 2006 г.

Вариабельность индекса Керде АД – диастолическое давление ЧСС–число сердечных сокращений Биотропные периоды: 12-14, 18-19, июля 2006 г.

Динамика основных функциональных показателей (июль, 2006) Биотропные периоды: 12-14, 18-19, июля 2006 г.

РЕЗУЛЬТАТЫ Проведенный биометеорологический мониторинг выявил особенности биоклиматического режима мегаполиса и курортного города, и позволил с помощью АПК «Динамика-100» информационно оценить функциональное состояние организма при изменении состояния атмосферы. Данный нейродинамический подход в исследовании процессов адаптации и акклиматизации, психоэмоциональной лабильности показал реальные возможности более глубокого понимания механизмов гелиометеочувствительности и разработки современных методов гелиометеопрофилактики. Руководство кардиологической клиники им. Ленина (г. Кисловодск) одобрило данный метод и при наличии АПК «Динамика-100» готово использовать его в курортной практике.

ДИАГНОСТИКА МЕТЕОЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ И ГЕЛИОМЕТЕОПРОФИЛАКТИКА Разработка индивидуальной программы оценки ГМЧ и терапии, учитывающей особенности организма ( индивидуальные программы оздоровления). Внедрение высокотехнологичных методов для биометеорологических исследований. Составление специализированных медицинских прогнозов погоды.

Выводы 1. Для анализа воздействия климата на здоровье человека необходимо использование систем объективных данных о состоянии космической и земной погоды и показателей здоровья человека, а также привлечение средств ИКТ и современного математического аппарата (методов нейронных сетей, нейроинформатики, Data Minning, Grid и comod-технологий и т.п.) позволяющих учитывать слабые и нелинейные связи. 2. Проведение необходимых профилактических мероприятий с учетом медицинского прогноза погоды позволит избежать возможных отрицательных воздействий погодных комплексов на организм гелиометеочувствительных людей.

Выводы. Создание технологий оздоровления, эффективное использование режимных, курортно-оздоровительных и лечебно-профилактических мероприятий, современной медицинской аппаратуры и лекарственных препаратов позволит значительно снизить степень выраженности гелиометеотропных реакций людей, что является важным условием для сохранения ресурсов и резервов здоровья нации.

Будущее научное развитие гелиометеопрофилактики станет высокотехнологичным видом оказания медицинской помощи, включающим: переход на непрерывный профилактический интеллектуальный телемониторинг- на основе непрерывного контекстного анализа поступающей информации и системы сложных устройств и управляющих решений. современную электронную и компьютерную технику в виде интеллектуальных медицинских приборов, оснащенных все более сложными вычислительными системами. Прогресс медицинских технологий включает как развитие генно-инженерных и клеточных методов, нанатехнологий, так и внедрение IT-системы «Телемедицина». Медицинские технологии ХХI века

«…И кто знает, быть может, мы "дети Солнца", представляем собой лишь слабый отзвук тех вибраций стихийных сил космоса, которые, проходя окрест Земли, слегка коснулись ее, настроив в унисон дотоле дремавшие в ней возможности…». А. Л. Чижевский

БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ!