Інформаційна технологія моніторингу стану людини для визначення його залежності від космофізичних факторів

На підставі виконаних досліджень здійснено вибір і апробацію методичного забезпечення ІТ моніторингу. Визначено параметри стану людини та інформативні показники, чутливі до КФ. Розглянуто існуючі комп'ютерні методи і створено власне ПЗ (спільно з к.б.н. Хорсевой Н.І.) для реєстрації психофізіологічних показників (зорово- і слухо-моторна реакція, стійкість довільної уваги тощо). Використано експрес-методики, чутливі до КФ: проста слухо-моторна реакція (ПСМР); коректурна проба; методика вивчення працездатності головного мозку за дрібною моторикою пальців рук (ДПМР) (патент РФ № 2314743, автори П.П. Грігал, Н.І. Хорсева), яка дозволяє охарактеризувати функціональний стан моторних зон кори головного мозку, міжпівкульні взаємодії, працездатність, латеральні переваги тощо; кількісна характеристика психічного стану за методом семантичного диференціала Ч. Осгуда в нашій модифікації; САТ, ДАТ, ЧСС, ІК та пульсовий тиск (ПТ). Аналіз комплексу цих показників дозволяє отримувати інтегральну оцінку стану людини (рис. 13), встановлювати внутрішньо- і міжсистемні зв'язки, визначати індивідуальні норми кожного з показників тощо.

Рис. 13. Структура показників для комплексної оцінки стану випробовуваних.

У моніторингових експериментах для апробації ІТ (проведених спільно з Н.І. Хорсевою, П.А. Цандековим) взяли участь 130 добровольців 18-45 років (2004-2010 рр.). Зокрема, в 3 моніторингових серіях в різні сезони 2008-2009 рр. досліджено типові, незалежні від сезону реакції стану здорових людей на КФ - ГМЗ, ГМШ, зміни знаку ММП, СС.

За 2 доби до початку головної фази ГМЗ спостерігається поєднання погіршеного самопочуття, високих активності та тривожності. За 1 добу до ГМЗ продуктивність уваги є максимальною на фоні низької швидкості ПСМР, що свідчить про врівноваження активності стрес-потенцуючих і стрес-лімітуючих механізмів та підвищення ефективності диференційованого гальмування в нервовій системі. Таке поєднання параметрів в період до початку головної фази ГМЗ можна розглядати як аналог орієнтувально-пошукових реакцій на нові подразники. В добу початку ГМЗ швидкість ПСМР залишається низькою, працездатність головного мозку є мінімальною. Починаючи з доби ГМЗ, зростає домінування правої півкулі мозку. Зміни у гемодинаміці спостерігаються починаючи з доби головної фази ГМЗ. Найбільш реактивними є механізми, що регулюють ДАТ і ПТ. Зростання ДАТ свідчить про підвищений периферичний опір за рахунок секреції пресорних агентів (кортизол, ангіотензин) і характерних для умов ГМЗ змін елементів крові та судинної стінки (сладж еритроцитів, тромбоґенез) [Гурфинкель Ю.И., 2005]. Сполучення підвищеного ДАТ з відсутністю адекватного наростання САТ і ЧСС може призводити до зниження ударного об'єму серця і газообміну. Зниження ефективності впливу ЦНС на систему гемодинаміки зменшує значущість активуючих симпатичних впливів на трофічну і скорочувальну функції серця.

За 2 доби до настання ГМШ підсилюється тривожність. В добу початку ГМШ знижується швидкість ПСМР. За умов ГМШ перебудова корково-підкоркових взаємодій біоелектричної активності головного мозку виражена меншою мірою, ніж при ГМЗ. У змінах стану людини в умовах підвищення або зниження ГМА виявляється первинний ефект реакцій психіки і ЦНС. Вторинність реакцій системи гемодинаміки біологічно доцільна, тому що таким чином зберігається ієрархія керуючих систем та їх перебудов в умовах змін навколишнього середовища. Реакції організму на фактор змін знаку ММП менш детерміновані та виявляють більшу індивідуальну варіативність. Групові тенденції визначаються лише для артеріального тиску: знижуються САТ і ДАТ, що свідчить про зменшення симпатичної активності. В добу СС виявляється поєднання підвищених настрою, тривожності, активності, - фактор СС надає активуючий вплив на психіку та ЦНС. При цьому також зростають САТ і ДАТ, що свідчить про підвищення симпатичної активності.

Таким чином, проведена апробація комплексу вимірювальних методик доводить їх інформативність в оцінюванні стану психічної та фізіологічної складових стану людини. Показано чутливість комплексу показників до КФ, що дозволяє їх використовувати в ІТ моніторингу.

В шостому розділі представлена розроблена ІТ моніторингу, описана реалізація ІС для визначення залежності стану людини від КФ. ІТ моніторингу включає етапи 1) отримання даних, 2) аналізу даних; 3) автоматизованого формування результатів і висновків, при цьому експерт і/або лікар здійснюють фінальну функцію змістовного аналізу даних.

ІС включає такі функціональні блоки (рис. 14): 1) блок реєстрації користувача на веб-сайті; 2) блок тестування випробуваного (після реєстрації одержується доступ до ПЗ, яке при інсталяції дозволяє здійснювати тестування необмеженого числа користувачів на одному ПК, дані відправляються на сервер в бази даних); 3) блок баз даних, в яких на сервері накопичуються та зберігаються проміжні результати, які використовуються на подальших етапах ІТ; 4) блок автоматизованої видачі результатів (в інтерфейсі користувача на сайті передбачені можливості формування запиту до видачі результатів за конкретну дату / за певний інтервал часу); 5) блок виведення звітної інформації на друк / у файл; 6) блок консультацій з експертами (передбачені можливості звернення до експерта, а також виведення інформації на друк / у файл для її подальшої передачі лікарям або іншим фахівцям за необхідністю).

Для створення комплексу засобів ІТ обрано розподілений клієнт-серверний тип архітектури і реалізовано в ІС, що дозволяє програмі-клієнту забезпечувати визначення сукупності показників стану людини, а серверній частини - обробку і надання результатів у зручному для користувача вигляді. ІС складається з технологічно взаємопов'язаних компонентів: програма-клієнт, серверна частина, веб-сайт. Алгоритм програми-клієнта (розробленої спільно с Г.О. Кілесою) надано на рис. 15.

Рис. 15. Загальний алгоритм роботи програми-клієнта.

Тести проходяться послідовно (див. рис. 15), реалізований інтерфейс забезпечує комфортне тестування. Вихідні дані накопичуються у директорії програми і можуть бути відправлені на сайт, коли це зручно користувачу, що позбавляє необхідності мати постійний зв'язок з Інтернет. Є можливість автоматичного оновлення програми, що дозволяє вносити уточнення в алгоритми розрахунку, додавати або замінювати тести тощо.

Серверна частина (розроблена спільно з В.В. Храмовим) пов'язує в єдине ціле весь комплекс програм і базу даних (БД). На сервері встановлено ОС Linux 2.6. Для забезпечення її роботи використовується зв'язка ПЗ: HTTP-сервер Apache 2.2.3, СУБД MySQL 5.0.77 та інтерпретатор PHP-сценаріїв версії 5.1.6.

Для управління базами даних на сервері використовується СУБД MySQL. PHPMyAdmin в якості зручного і гнучкого інтерфейсу доступу до даних. За допомогою цієї програми дослідник може отримати інформацію про випробовуваних, а також побачити результати їхнього тестування. Для зручності дослідника на сайті розроблено адміністративний інтерфейс, що забезпечує напівавтоматичне написання SQL-запитів. Інтерфейс доступний в адміністративній панелі сайту для користувачів з правами «Дослідник» і «Адміністратор». Користувач з правами «Дослідник» має можливість перегляду даних випробовуваних, які згодні, щоб їх результати були доступні певному чи певним дослідникам, яких він може вибрати зі списку. Так реалізується можливість використання ІС для наукових досліджень, що проводяться будь-якими зацікавленими організаціями та колективами. «Адміністратор», крім цього, має права редагувати статичні сторінки веб-сайту ІС. Адміністративний інтерфейс написаний на мові РНР із застосуванням архітектури MVC (модель-представлення-контроллер). Додаткова інтерактивність досягається за рахунок використання асинхронних запитів (AJAX), що дозволяє, з одного боку, завантажувати дані в міру необхідності, а з іншого - звільняє дослідника від необхідності вводити будь-який службовий текст. Графічно інтерфейс реалізований різними полями для введення тексту і вибору за списками (таблиць бази даних, колонок конкретної таблиці, доступних операторів порівняння - «дорівнює», «не дорівнює», «більше», «менше»). Користувачеві надано можливість створювати різні комбінації цих елементів, що дозволяє отримувати різноманітні вибірки даних.

У розділі «Реєстрація» на сайті ІС кожен бажаючий може відкрити обліковий запис, заповнивши необхідні поля реєстраційної форми. Після підтвердження реєстрації його дані заносяться в БД учасників. Користувач отримує унікальний ідентифікатор (який є первинним ключем в БД учасників), за допомогою якого здійснюється пошук результатів проходження тестів у відповідних таблицях. Інфологічна модель бази даних складається з декількох таблиць: 1) «Психічний блок»: Psychо - результати тесту з розділу «психоемоційний стан», Attention - «коректурна проба», Motoric - ДПМР; 2) «Фізіологічний блок»: Haemodynamics - результати тесту по розділам САТ, ДАТ, ЧСС, ПТ та ІК, Acoustic Reaction - ПСМР; 3) блок даних космічної погоди: Cosmo - в напівавтоматичному режимі накопичуються дані про космічну погоду з джерел інформації про поточні значення космофізичних показників, їх прогнозів (таблиця має резервні поля для підключення додаткової інформації про інші зовнішні фактори); 4) блок анкетування: Questionnaire - результати проходження опитувальників і анкет, які вбудовано в інтерфейс користувача (визначення індивідуально-типологічних властивостей психіки, ВНС, ЦНС, оцінка якості життя, виявлення та оцінка невротичних станів, стресостійкості, адаптаційного потенціалу тощо). До всіх зазначених блоків можна легко підключати додаткові дані, в міру необхідності, та створювати нові блоки.

Для того, щоб користувач міг зареєструватися в ІС, дивитися результати тестування, отримувати додаткову інформацію тощо, створено веб-сайт (спільно з Г.О. Кілесою), мапа якого наведена на рис. 16. Сайт написано на мові програмування веб-додатків РНР із застосуванням технології об'єктно-орієнтованого програмування та з використанням JavaScript. Для виведення результатів у вигляді інтерактивних графіків із застосуванням Flash і JavaScript використана бібліотека FusionCharts v3. Незареєстрований відвідувач може переглядати довідкові матеріали про ІС і можливості роботи з нею, новини проекту, отримувати довідкову інформацію про стан космічної погоди, доступними є розділи «Зворотний зв'язок», «Гостьова книга», «Бібліотека» з додатковими довідковими матеріалами, «Корисні посилання» тощо (рис. 17). Після авторизованого входу на сайт в «Особистому кабінеті» користувачеві доступний цілий ряд функцій, серед яких - редагування особистих даних, візуалізація результатів моніторингу (рис. 18), заповнення анкет і опитувальників з подальшою видачею результатів та інтерпретацією в автоматичному режимі, можливість зворотного зв'язку тощо.

Рис. 16. Мапа веб-сайту ІС http://www.umon.org.ua.

Рис. 17. Фрагмент екранної форми головної сторінки веб-сайту ІС.

З посилань відповідно за функцією можна вибрати «Мої результати», користувачеві пропонується вибрати інтервал для перегляду результатів: за один день або за кілька днів з зазначенням інтервалу дат. На сторінці, що з'явилася, відображаються результати, серед яких: 1) повний звіт за результатами тестів «ПСМР», «Коректура», «Моторика», «Гемодинаміка», «САН» (надаються: інформація про значення показників кожного тесту за конкретну сесію тестування, кількісно-якісні результати і висновки щодо стану випробуваного відносно популяційних норм на підставі зіставлень його показників з відповідними віковими/статевими нормами); 2) «Загальна статистика» (для варіанту «за один день» надаються значення показників за шкалою індивідуальних норм - процентилей), 3) «Порівняння показників» (наочне представлення будь-яких двох показників на графіку з двома осями ординат), 4) «Статистика» (виведення основних описових статистик за вибраний інтервал часу); 5) «Кроскореляції» (результати кроскореляційного аналізу для виявлення кількісно-якісних характеристик зв'язків показників стану випробуваного між собою та з КФ).

Рис. 18. Фрагмент екранної форми надання статистик показників користувачу.

Серед переваг реалізованої ІС є можливості: проводити дослідження в різних умовах; співставляти дані, одержувані від індивідів з різними показниками віку, статі, здоров'я, які проживають в різних фізико-географічних зонах, а також у різних екологічних умовах, і визначені під час різних фаз багаторічних циклів СА. ІТ моніторингу може бути використана у вирішенні широкого спектру дослідних і практичних завдань на вимогу потенційних замовників і/або партнерів.

Ще одна можливість використання ІС полягає у проведенні різноманітних біомедичних досліджень, зокрема, в гігієнічних дослідженнях при аналізі ступеню шкідливості тих чи інших чинників для їх нормування. В даному випадку потенціал ІС може бути використаний більш повно, якщо синхронно з реєстрацією стану випробовуваних записувати за допомогою приладів рівні шуму, випромінювань та інших діючих факторів з подальшою передачею в БД на сервер. Важливим напрямком роботи ІС є розробка систем критеріальної експрес-діагностики, необхідність якої обумовлено професійною діяльністю або певним захворюванням досліджуваних осіб. Накопичені в БД дані випробуваних можуть бути використані для визначення вікових, статевих, популяційних норм показників тестових методик, які потребують додаткового нормування.

Висновки

У дисертаційній роботі дано нове вирішення актуальної науково-практичної проблеми - створення інформаційної технології моніторингу стану людини для визначення його залежності від космофізичних факторів на основі виявлених закономірностей їх впливу на стан біологічних систем різного рівня ієрархії та інформаційної системи діагностики, яка забезпечує нові можливості для проведення досліджень та вирішення науково-практичних завдань в біологічній галузі.

1. Сформована інформаційна модель комплексного об'єкту дослідження, який включає внутрішньоклітинний, індивідуальний, груповий та популяційний рівні, дозволяє виявити закономірності змін стану людини при дії космофізичних факторів.

2. Залежність реакції метахромазії волютинових гранул дріжджових клітин Saccharomyces cerevisiae від КФ, виявлена на основі аналізу первинних експериментальних даних щоденного (з червня 2001 р. по березень 2010 р.) моніторингу, проявляється в тісній пов'язаності ритміки метахромазії зі стійкою космофізичною ритмікою в діапазоні 3.5-160 діб і в залежності прояву метахромазії від інтенсивності космічних променів (за результатами однофакторного дисперсійного аналізу: F(2) = 151.14, p<10-7).

3. При виникненні хромосомної патології ефекти дії КФ спостерігаються з найбільшою частотою протягом шостого і першого тижнів до тижня зачаття та тижня зачаття і пов'язані в основному з коливаннями інтенсивності космічних променів і атмосферного інфразвуку; а при виникненні порушень нервової системи та психіки - протягом шостого тижня до тижня зачаття, другого та дев'ятого тижнів після тижня зачаття і пов'язані в основному з коливаннями інтенсивності космічних променів та геомагнітної активності (аналіз медичної документації, більше 24 тис. випадків).

4. За результатами аналізу понад 102 тис. випадків смертей у м. Києві та м. Вишгороді за 1989-2000 рр. виявлено, що: загальна смертність зростає в дні, коли спостерігається спад сонячної та геомагнітної активності; смертність жінок тісно пов'язана з КФ тільки у віковій когорті 45-59 років, а чоловіків - у всіх інших вікових когортах; смертність від захворювань органів кровообігу знижується в дні підвищення спалахової активності Сонця. Фактором ризику післяопераційної смертності (за результатами аналізу 47663 історій хвороби) є підвищення сонячної активності під час проведення планових хірургічних операцій на відміну від ургентних.

5. Психоемоційний стан здорових людей поліпшується при зростанні сонячної активності та погіршується зі зростанням геомагнітної активності. Суїциди і спроби самогубств частіше відбуваються в дні спаду геомагнітної активності (після її підвищення), а ймовірність здійснення терактів смертниками підвищена на фоні максимуму геомагнітної активності, переходу міжпланетного магнітного поля до позитивної полярності; загальна терористична активність зростає в періоди одночасного підвищення геомагнітної активності та зниження сонячної активності.

6. Геліометеореакції організму людини характеризуються меншою пластичністю в осіб зі стабільними типами вегетативної реактивності та проявляються, зокрема, у зростанні симпатичної активності при посиленні геомагнітної активності та швидкості вітру, у зниженні симпатичної активності при змінах знаку міжпланетного магнітного поля. За 2 доби до початку головної фази геомагнітного збурювання зростають тривожність, активність та погіршується самопочуття; з моменту початку головної фази геомагнітного збурювання зростає відносна активність правої півкулі мозку і діастолічний артеріальний тиск. При підвищенні сонячної активності реактивність організму (за показником неспецифічних адаптаційних реакцій) зсувається в бік реакції підвищеної активації, а геомагнітної активності - в бік реакції стресу.

7. Виявлені однотипні для різних регіонів (м. Київ, м. Сімферополь, м. Москва, м. Якутськ) ефекти впливу космофізичних факторів на серцеву діяльність полягають у тому, що кількість нетипових кардіоциклів позитивно корелює з величинами сонячної та геомагнітної активності, зростає поблизу дат геомагнітних збурювань, змін знаку міжпланетного магнітного поля, сонячних спалахів і знижується при геомагнітних штилях; ознаки ішемії міокарда спостерігаються: за добу (при психічному навантаженні), через добу після початку головної фази геомагнітного збурювання (при фізичному навантаженні), за 3 доби до початку геомагнітного штилю та через добу після зміни знаку міжпланетного магнітного поля (при психічному навантаженні).

8. Використання комплексу методик, апробованих в попередніх дослідженнях, в методичному забезпеченні інформаційної технології дозволяє визначати психічну і фізіологічну складові стану людини. ІТ моніторингу стану людини включає етапи отримання даних про динаміку стану випробуваного і факторів зовнішнього середовища, аналізу отриманої інформації та формування висновків про характеристики функціонального стану, виходячи з індивідуальних і популяційних норм показників, і його залежності від КФ, що дозволяє прогнозувати, попереджувати і коригувати несприятливі зміни в стані здоров'я та працездатності.

9. Базовим засобом реалізації ІТ є інформаційна система діагностики стану людини (з архітектурою «клієнт-сервер»), яка забезпечує: тестування користувача з передачею отриманої діагностичної інформації на сервер, проведення аналізу з подальшим наданням результатів та рекомендацій в інтерфейсах користувача і дослідника на сайті http://www.umon.org.ua, можливість оперативного включення в ІС додаткових методик діагностики стану людини, методів аналізу і способів надання результатів та аналізу діючих на біосистему факторів.

Список опублікованих праць за темою дисертації

1. Сулейменов И. Э. Физические основы ноосферологии : [монография] / И. Э. Сулейменов, П. Е. Григорьев. - Алматы : LEM, 2008. - 160 с.

2. Grigor'ev P. E. Geomagnetic Activity and Human Embryonic Development / P. E. Grigor'ev, N. I. Khorseva // Biophysics. - 2001. - Vol. 46, N 5. - P. 885-887.

3. Григорьев П. Е. Влияние вариаций гелиогеофизических факторов на возникновение синдрома Дауна / П. Е. Григорьев, О. В. Григорьева // Проблемы, достижения и перспективы развития медико-биологических наук и практического здравоохранения. Труды Крымского государственного медицинского университета им. С.И. Георгиевского. - 2002. - Т. 138. - Ч. 1. - С. 76-79.

4. Variation of mortality rate during the individual annual cycle / Alexander M. Vaiserman, Pavel E. Grigoryev, Irina I. Belaya, Vladimir P. Voitenko // Biogerontology. - 2003. - Vol. 4, N 4. - P. 221-225.

5. Хорсева Н. И. Возможная роль гелиогеофизических факторов в развитии симптомокомплекса послеродовой энцефалопатии / Н. И. Хорсева, П. Е. Григорьев // Геофизические процессы и биосфера. - 2005. - Т. 4, № 1. С. 101.

6. Григорьев П. Е. Гелиогеофизические факторы зачатия потомства с хромосомными нарушениями / П. Е. Григорьев, Л. А. Кодунов // Геофизические процессы и биосфера. - 2006. - Т. 5, № 1. - С. 24-29.

7. Индивидуальная чувствительность человека к гелиогеофизическим факторам / Н. П. Верко, П. Е. Григорьев, М. А. Кокарева, И. И. Добрева // Ученые записки Таврического национального университета им. В.И. Вернадского. Серия «Биология, химия». - 2006. - Т. 19 (58), № 4. - С. 41-46.

8. Григорьев П. Е. Гелиогеофизические факторы риска для зачатия потомства с простой формой болезни Дауна / П. Е. Григорьев, Н. А. Афанасьева // Проблемы, достижения, перспективы развития медико-биологических наук и практического здравоохранения. Труды Крымского государственного медицинского университета им. С.И. Георгиевского. - 2007. - Т. 143. - Ч. 6. - С. 22-26.

9. Григорьев П. Е. Эффекты космической погоды в террористической активности / П. Е. Григорьев, Б. М. Владимирский // Ученые записки Таврического национального университета им. В. И. Вернадского. Серия «Биология, химия». - 2007. - Т. 20 (59), № 1. - С. 28-46.

10. Биологические эффекты гелиогеофизических факторов на ранних стадиях онтогенеза человека / П. Е. Григорьев, Н. А. Афанасьева, А. М. Вайсерман, А. В. Любарский, И. С. Глазков, Л. А. Кодунов, Н. П. Веропотвелян // Проблемы, достижения, перспективы развития медико-биологических наук и практического здравоохранения. Труды Крымского государственного медицинского университета им.С.И.Георгиевского. - 2008. - Т. 144. - Ч. 1. - С. 84-91.

11. Темурьянц Н. А. Зависимость реакций организма человека на действие гелиогеофизических факторов от вегетативного тонуса / Н. А. Темурьянц, Н. П. Верко, П. Е. Григорьев // Ученые записки Таврического национального университета им. В. И. Вернадского. Серия «Биология, химия». - 2007. - Т. 20 (59), № 2. - С. 82-90.

12. Типы реакций сердечно-сосудистой и вегетативной нервной систем у людей пожилого возраста на квазипериодические гелиогеофизические события / П. Е. Григорьев, М. В. Рагульская, И. Б. Куцевол, А. М. Вайсерман // Проблемы старения и долголетия. - 2007. - Т. 16, № 4. - С. 311-320.

13. Григорьев П. Е. Связь вегетативных метеореакций с гелиометеофакторами в разные сезоны года / П. Е. Григорьев, Л. В. Поскотинова // Таврический медико-биологический вестник. - 2007. - Т. 10, № 4. - С. 161-166.

14. Связь послеоперационной смертности с гелиогеофизическими факторами / П. Е. Григорьев, К. В. Цыганков, В. Н. Павленко, И. В. Кужевский, М. Н. Лунга // Ученые записки Таврического национального университета им. В.И.Вернадского. Серия «Биология,химия». - 2008. - Т. 21 (60), № 2. - С. 20.

15. Григорьев П. Е. Зависимость суицидального поведения мужчин и женщин от гелиогеофизических факторов / П. Е. Григорьев, В. А. Розанов, А. М. Вайсерман // Проблемы, достижения, перспективы развития медико-биологических наук и практического здравоохранения. Труды Крымского государственного медицинского университета им. С. И. Георгиевского. - 2008. - Т. 144. - Ч. IV. - С. 84-91.

16. Григор'єв П. Є. Комплексне дослідження зв'язків організму людини з геліогеофізичними факторами / П. Є. Григор'єв // Вісник проблем біології і медицини. - 2008. - Вип. 4. - С. 19-24.

17. Григор'єв П. Є. Зв'язок смертності людей з геліогеофізичними факторами / П. Є. Григор'єв // Вісник Житомирського державного університету ім. І. Франка. - 2008. - № 41. - С. 222-228.

18. Григорьев П. Е. Гелиогеофизические факторы риска возникновения пороков нервной трубки / П. Е. Григорьев // Авиакосмическая и экологическая медицина. - 2008. - № 4. - С. 63-66.

19. Григор'єв П. Є. Ефекти дії геліогеофізичних факторів протягом раннього онтогенезу людини / П. Є. Григор'єв // Біологія та валеологія. - 2008. - Вип. 10. - С. 25-35.

20. Григорьев П. Е. Гелиогеофизические эффекты в популяционной смертности лиц разного возраста и пола / П. Е. Григорьев // Проблемы, достижения, перспективы развития медико-биологических наук и практического здравоохранения. Труды Крымского государственного медицинского университета им.С.И.Георгиевского. - 2008. - Т. 144. - Ч. VI. -С. 18-21.

21. Исследование характера связей физиологических и психофизиологических показателей организма с метеорологическими и геомагнитными факторами / Т. А. Зенченко, П. А. Цандеков, П. Е. Григорьев, А. М. Мёрзлый, К. И. Зенченко, Н. И. Хорсева, П. П. Григал // Геофизические процессы и биосфера. - 2008. - T. 7, № 2. - С. 55-63.

22. Григорьев П. Е. Вклад гелиогеофизических факторов в динамику психических состояний / П. Е. Григорьев // Геофизические процессы и биосфера. - 2008. - Т. 7, № 3. - С. 63-70.

23. Григорьев П. Е. Связь адаптационных реакций с гелиогеофизическими факторами у испытуемых с различным вегетативным статусом / П. Е. Григорьев // Вестник новых медицинских технологий. - 2008. - T.ХV, №2. - C. 133-135.

24. Григорьев П. Е. Динамика системных реакций организма человека на гелиогеофизические факторы / П. Е. Григорьев, Л. В. Поскотинова, П. А. Цандеков // Таврический медико-биологический вестник. - 2008. - Т. 11, № 4 (44). - С. 124-134.

25. Поскотинова Л. В. Зависимость типологических особенностей вегетативных реакций здоровых лиц от фоновых показателей гелиометеофакторов / Л. В. Поскотинова, П. Е. Григорьев // Экология человека. - 2008. - № 5. - С. 3-8.

26. Григор'єв П. Є. Дослідження зв'язку вегетативної регуляції організму людини з геліометеофакторами / П. Є. Григор'єв // Природничий альманах. Біологічні науки. Збірник наукових праць Херсонського державного педагогічного університету МОН України. - 2008. - Вип. 11. - C. 18-34.

27. Григорьев П. Е. Связь динамики психических состояний здоровых лиц с гелиогеофизическими факторами / П. Е. Григорьев, А. Б. Владимирская, А. М. Вайсерман // Таврический медико-биологический вестник. - 2008. - Т. 11, № 11. - С. 82-88.

28. Life extension in Drosophila maintained under lengthened light/dark regime / Alexander M. Vaiserman, Anatoly V. Pisaruck, Albert N. Timchenko, Vladimir P. Voitenko, Natalya M. Koshel, Pavel E. Grigoriev // Biogerontology. - 2008. - Vol. 9, N 5. - P. 345-350.

29. Method of Psychophysical Parameters Monitoring for Revealing of Human Sensitivity to Geomagnetic and Meteorological Factors / T. A. Zenchenko, T. K. Breus, A. M. Merzlyi, P. E. Grigoriev, I. Stoilova, M. Jordanova, S. Dimitrova, N. I. Khorseva, P. P. Grigal // Global Telemedicine and eHealth Updates: Knowledge Resources (Luxembourg). - 2009. - Vol. 2. - P. 371-375.

30. Залежність розподілу інсультів по півкулях головного мозку від геліогеофізичних факторів / П. Є. Григор'єв, К. В. Циганков, О. М. Вайсерман, В. Н. Корзун, І. В. Кужевський, В. М. Павленко // Таврический медико-биологический вестник. - 2009. - Т. 12, № 3 (47). - С. 24-29.

31. Гелиогеофизические факторы риска развития хромосомной патологии как одна из причин преждевременной смертности / П. Е. Григорьев, Н. П. Веропотвелян, Н. А. Афанасьева, Л. А. Кодунов, А. М. Вайсерман // Буковинський медичний вісник. - 2009. - Т. 13, № 4. - С. 96-100.

32. Григор'єв П. Є. Загальні ефекти планетарних геліогеофізичних факторів у серцевої діяльності / П. Є. Григор'єв // Вісник Луганського національного університету імені Т. Шевченка. - 2009. - № 2 (165). - С. 24-30.

33. Григорьев П. Е. Зависимость эффективности биологической обратной связи по параметрам ритма сердца от вариаций геомагнитного поля / П. Е. Григорьев, Л. В. Поскотинова // Таврический медико-биологический вестник. - 2009. - Т. 12, № 1 (45). - C. 127-133.

34. Влияние геомагнитной возмущенности на состояние сердечно-сосудистой системы человека / С. Н. Самсонов, В. И. Маныкина, Н. Г. Скрябин, Г. Ф. Крымский, П. Г. Петрова, В. В. Вишневский, П. Е. Григорьев, Т. Н. Подладчикова, М. В. Рагульская // Вестник новых медицинских технологий. - 2009. - Т. XVI, № 1. - С. 246-248.

35. Зависимость слухо-моторной реакции здорового человека от геомагнитной активности / П. Е. Григорьев, Л. В. Поскотинова, П. А. Цандеков, А. М. Вайсерман // Фізіологічний журнал. - 2009. - Т. 55, № 3. - С. 128-132.

36. Зміни стану організму здорової людини в умовах проходження геліогеофізичних подій різних класів / П. Є. Григор'єв, Л. В. Поскотінова, П. А. Цандеков, З. Л. Подзноєва // Питання біоіндикації та екології. - 2009. - Вип. 14, № 2. - С. 215-235.

37. Ефекти впливу геліогеофізичних факторів на серцеву діяльність здорових людей / П. Є. Григор'єв, П. А. Цандеков, С. М. Самсонов, В. В. Вишневський, М. В. Рагульська // Таврійський медико-біологічний вісник. - 2009. - Т. 12, № 4 (48). - С. 228-235.

38. Григорьев П. Е. Солнечная активность как фактор риска возникновения синдрома Дауна / П. Е. Григорьев, Н. А. Афанасьева, А. М. Вайсерман // Экология человека. - 2009. - № 11. - С. 8-11.

39. Heliogeophysical factors as possible triggers of suicide terroristic acts / Pavel Grigoryev, Alexander Vaiserman, Vsevolod Rozanov, Boris Vladimirskiy // Health. - 2009. - Vol.1, No.2. - P. 63-92. doi:10.4236/health.2009.14048

40. Хорсева Н. И. Методические подходы к обработке индивидуальных данных компьютеризированного мониторинга функционального состояния человека. Часть 1. Учет психоэмоционального состояния / Н. И. Хорсева, П. Е. Григорьев // Таврический медико-биологический вестник. - 2010. - Т. 13, № 3 (51). - С. 242-247.

41. Григорьев П. Е. Методическое обеспечение мониторинга состояния человека для определения его зависимости от космофизических факторов / П. Е. Григорьев // Кибернетика и вычислительная техника. - 2010. - Вып.160. - С. 14-25.

42. Геліогеофізичні чинники ризику смертності від мозкових інсультів / П. Є. Григор'єв, К. В. Циганков, О. М. Вайсерман, В. М. Павленко, І. В. Кужевський // Фізіологічний журнал. - 2010. - Т. 56, № 1. - С. 101-109.

43. Зв'язок суїцидальної поведінки з геліогеофізичними факторами / В. А. Розанов, П. Є. Григор'єв, О. М. Вайсерман, Б. М. Владимирський // Фізіологічний журнал. - 2010. - Т. 56, № 3. - С. 49-56.

44. Создание информационной технологии изучения зависимости функционального состояния человека от гелиогеофизических факторов / П. Е. Григорьев, Н. И. Хорсева, П. П. Григал, И. А. Сергачев, З. Л. Подзноева, В. В. Храмов // Геофизические процессы и биосфера. - 2010. - T. 9, № 1. - С. 63-73.

45. Григорьев П. Е. Биотехническая система диагностики состояния человека и его связи с космофизическими факторами / П.Е. Григорьев, Н.И. Хорсева, Л.М. Козак // Кибернетика и вычислительная техника. - 2010.-Вып. 161. - С. 68-80.

46. Влияние космофизических факторов на реакцию метахромазии волютиновых гранул Saccharomyces Cerevisiae / Е. Н. Громозова, П. Е. Григорьев, Т. Л. Качур, С. И. Войчук // Геофизические процессы и биосфера. - 2010. - Т. 9, № 2. - С. 67-76.

47. Григорьев П. Е. Зависимость состояния человека от гелиогеофизических факторов. Информатизация и глобализация исследований / П. Е. Григорьев // Питання біоіндикації та екології. - 2010. - Вип. 15, № 1. - С. 160-175.

48. Екологічна значущість геомагнітного поля та медично-біологічні передумови гігієнічної регламентації його ослаблення в умовах України / А. М. Сердюк, П. Є. Григор'єв, В. Я. Акіменко, С. В. Протас // Довкілля та здоров'я. - 2010. - № 3. - С. 9-15.

49. Хорсева Н. И. Гелиогеофизический импринтинг эмбрионального развития человека / Хорсева Н. И., Григорьев П. Е. // Механизмы действия сверхмалых доз : III Международный симпозиум, 3-6 дек. 2002 г. : тезисы докл. - М., 2002. - С. 213.

50. Григорьев П. Е. О возможном влиянии гелиогеофизических факторов на гаметогенез и эмбриогенез человека / П. Е. Григорьев, Л. А. Кодунов // Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицине : III междунар. конгресс, 1-4 июл. 2003 г. : тезисы докл. - СПб, 2003. - С. 102-103.

51. Grigoriev P. Ye. Helio-geophysical effects on frequency of acts of terrorism / P. Ye. Grigoriev, B. M. Vladimirskiy // Int. Scientific workshop “Space weather: effects on human health and biological systems”, 17-18 Feb. 2005 : Proceedings. - M., 2006. - P. 97-100.

52. Григорьев П. Е. Зависимость смертности людей от гелиогеофизических факторов / Григорьев П. Е., Вайсерман А. М., Цыганков К. В. // Биологические механизмы старения : VIII Международный Симпозиум, Харьков, 21-24 мая 2008 г. : тезисы докл. - Х., 2008. - С. 14.

53. Розанов В. А. Суицидальное поведение и физические факторы окружающей среды / Розанов В. А., Григорьев П. Е. // Актуальные проблемы биофизической медицины : межд. симп., 14-17 мая 2009 г. - К., 2009. - С. 87.

54. An ambient infrasound conditioned by geomagnetic and Solar activity may provoke terroristic behaviour / P. E. Grigoryev, M. Mikulecky, V. A. Rozanov, A. M. Vaiserman, B. M. Vladimirskiy // Bulletin from the conference "Man in his terrestrial and cosmic environment" ; 18-20 April 2010, Upice, Czech Republic. - Prague: Academy of Sciences of Czech Republic, 2010. - P. 20-23.

55. Связь функционального состояния человека с гелиогеофизическими факторами: разработка информационной технологии удаленного мониторинга / П. Е. Григорьев, Н. И. Хорсева, П. П. Григал, И. А. Сергачев, В. В. Храмов, А. М. Мерзлый // «Медична та біологічна інформатика і кібернетика» : І з'їзд з міжнародною участю ; 23-26 червня 2010 р., Київ : тези доповідей. - К., 2010. - С. 40-41.

56. Григорьев П. Е. Задачи и этапы информационной технологии мониторинга изменений состояния человека в зависимости от гелиогеофизических факторов / П. Е. Григорьев, Л. М. Козак // «Автоматика-2010» : 17 Міжнародна конференція з автоматичного управління ; 27-29 вересня 2010 р., Харків : тези доповідей ; т. 2. - Х., 2010. - С. 221-222.

Анотація

Григор'єв П.Є. Інформаційна технологія моніторингу стану людини для визначення його залежності від космофізичних факторів. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора біологічних наук за спеціальністю 14.03.11 - медична і біологічна інформатика та кібернетика. - Міжнародний науково-навчальний центр інформаційних технологій та систем НАН України і МОН України, Київ, 2010.

У дисертаційній роботі дано нове вирішення проблеми створення інформаційної технології для визначення залежності стану людини від космофізичних факторів.

Сформована інформаційна модель комплексного об'єкту дослідження, який об'єднує внутрішньоклітинний, індивідуальний, груповий та популяційний рівні, дозволила визначити закономірності впливу космофізичних факторів на стан людини.

Створена інформаційна технологія моніторингу включає етапи отримання даних про динаміку психічної та фізіологічної складових стану випробуваного і факторів зовнішнього середовища, аналізу отриманої інформації та надання результатів, що дозволяє прогнозувати, попереджувати і коригувати несприятливі зміни в стані здоров'я та працездатності. Базовим засобом реалізації інформаційної технології є розроблена інформаційна система діагностики стану людини (з архітектурою «клієнт-сервер»), яка забезпечує тестування користувача з передачею діагностичної інформації на сервер, проведення аналізу з подальшим наданням результатів та висновків.

Ключові слова: інформаційна технологія, моніторинг, стан людини, космофізичні фактори, інформаційна система діагностики.

Аннотация

Григорьев П.Е. Информационная технология мониторинга состояния человека для определения его зависимости от космофизических факторов. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук по специальности 14.03.11 - медицинская и биологическая информатика и кибернетика. - Международный научно-учебный центр информационных технологий и систем НАН Украины и МОН Украины, Киев, 2010.

Диссертация посвящена созданию информационной технологии для определения зависимости состояния человека от космофизических факторов на основе выявляемых в работе закономерностей влияния космофизических факторов на состояние биологических систем разного уровня иерархии.

Сформированная информационная модель комплексного объекта исследования, включающая внутриклеточный, индивидуальный, групповой и популяционный уровни, позволила выявить закономерности изменения состояния человека на разных этапах онтогенеза при действии космофизических факторов.

Впервые установлено, что реакция метахромазии волютиновых гранул, являющаяся биоиндикатором воздействий космофизических факторов на внутриклеточном уровне, проявляется в тесной сопряженности ритмики метахромазии с устойчивой космофизической ритмикой в диапазоне 3.5-160 суток и зависимости проявления метахромазии от интенсивности космических лучей. Впервые установлены информативные показатели, конкретные сроки действия и особенности действующих в течение гаметогенеза и эмбриогенеза человека космофизических факторов, сопутствующих возникновению различных нарушений (психики, нервной системы, хромосомной патологии). Впервые определены половые и возрастные особенности влияния космофизических факторов на динамику общей смертности и смертности от сердечно-сосудистых заболеваний. Выявлено, что повышение солнечной активности во время проведения плановых хирургических операций приводит к возрастанию смертности в течение послеоперационного периода.

Впервые определены закономерности влияния космофизических факторов на реализацию суицидальных и террористических актов и выявлено сходство ритмических структур мировой террористической активности и космофизических индексов в диапазоне периодов от 2 суток до 30 лет.

Уточнены типичные зависимости психического и физиологического состояния здоровых людей от вариаций солнечной и геомагнитной активности: повышение солнечной активности положительно влияет на психоэмоциональное состояние человека, а геомагнитной активности - отрицательно; при повышении солнечной активности реактивность организма сдвигается в сторону неспецифической адаптационной реакции повышенной активации, при повышении геомагнитной активности - в сторону реакции стресса. Уточнены типичные для географически удаленных регионов реакции сердечной деятельности здоровых людей на космофизические факторы; определены типичные изменения физиологического и психического состояния человека вблизи дат геомагнитных возмущений, геомагнитных штилей, смен знака межпланетного магнитного поля, солнечных вспышек.

Соединение комплекса экспресс-методик, апробированных в предварительных исследованиях, в методическом обеспечении информационной технологии позволяет диагностировать психическую и физиологическую составляющие состояния человека. Информационная технология включает этапы получения данных о динамике состояния испытуемого и факторов внешней среды, анализа полученной информации и формирования выводов о характеристиках функционального состояния человека и его зависимости от космофизических факторов, что позволяет прогнозировать, предупреждать и корректировать неблагоприятные изменения в состоянии здоровья и работоспособности.

Впервые реализована информационная система диагностики состояния человека и определения его зависимости от космофизических факторов (с архитектурой «клиент-сервер»), обеспечивающая комплексную диагностику психической и физиологической составляющих состояния человека с функциями получения справочной информации, автоматизированного предоставления результатов, связи с экспертами.

Информационная технология мониторинга состояния человека и разработанная на ее основе информационная система обеспечивают новые возможности для проведения исследований и решения научно-практических задач: тестирование экспериментальных групп испытуемых с внедрением в систему дополнительных исследовательских методик; выявление локальных и планетарных особенностей воздействия космофизических, метеорологических, антропогенных и других факторов на состояние человека; разработка систем критериальной экспресс-диагностики состояния человека; установление возрастных, половых, популяционных норм показателей тестовых методик.

Ключевые слова: информационная технология, мониторинг, состояние человека, космофизические факторы, информационная система диагностики.

Summary

Grigoryev P.Ye. Information technology of human state monitoring for determining of its dependence from cosmophysical factors. - Manuscript.

The thesis for degree of doctor of biological science in medical and biological informatics and cybernetics (14.03.11). - International Research and Training Centre of Information Technologies and Systems, National Academy of Sciences and Ministry of Science and Education of Ukraine, Kyiv, 2010.

The thesis presents a new solution of problem of creation of information technology for determining of the dependence of human state from the cosmophysical factors.

Formed information model of a complex research object including intracellular, individual, group and population hierarchical levels allows determining the patterns of relationship of the cosmophysical factors' influence on a human state.

Created information system of human state monitoring includes the stages of receiving data about dynamics of psychic and physiological aspects of tested individual and environment factors, analysis of received information and giving out the results. It allows forecasting, preventing and correcting the negative changes in health and efficiency. Basic tool of information technology is the developed information system for a human state diagnostics (with “client-server” architecture), which provides: user testing with delivery of received diagnostic information to server, carrying out the analysis with following visualization of results and conclusions.

Key words: information technology, monitoring, human state, cosmophysical factors, diagnostic information system.

Размещено на Allbest.ru