Моделирование психофизиологических парациркоидальных состояних космических туристов

ТЕМПОРАЛОГИЯ. Т. 1, Вып. 1, 2004

© Фейгин Олег Орестович, СВРП ИННТИ УАННП, г. Харьков, Украина fond@online.kharkiv.com                www.geocites.com/fond_nauka

Современное состояние практических медико–биологических исследований функционирования человеческого организма в околоземном космическом пространстве тесно связано с перспективой реализации ряда глобальных космических проектов, в частности по созданию и развитию международного космического туризма. Это в значительной мере обосновывает необходимость развития ряда специальных разделов космической медицины по изучению комплексного воздействия дестабилизирующих факторов /КВДФ/ космического пространства /КП/ на психофизиологические состояния космонавтов-туристов. В то же время следует отметить, что фундаментальная теоретическая медицина и её важный подраздел психофизиология космических стрессоров в недостаточной степени обеспечены корректными биофизическими моделями, позволяющими обосновать процедуры варьирования интегроциклотренинговой резистивности человеческого организма[1].

Настоящая статья открывает цикл публикаций, посвященных модельному биофизическому обоснованию алгоритмов купирования космострессоров в космической медицине. Данные исследования в значительной мере продолжают разработку весьма своеобразной проблематики биоиндукционной функциональной стойкости организма к широкоспектральному модулированному излучению квантовых генераторов. Таким образом, медицинская диагностика полипараметрической индукционной корреляции внутренних биоритмов и парациркоидальных состояний человеческого организма под воздействием космических стрессоров должна иметь корректный биофизический базис, позволяющий достаточно однозначно интерпретировать суть взаимодействия космических полевых структур с биоактивной средой. Актуальность данных исследований основывается на малой изученности теоретических основ априорной медицинской диагностики влияния орбитальных полетов на циркоидные ритмы, порождающие психофизиологические парациркоидальные состояния в сфере действия космострессоров КВДФ КП. Предлагаемый подход к решению подобных задач космической медицины, включает структурирование вариабельных биофизических моделей на основе представлений о мультиконтурной основе любой биоактивной среды и, в частности, физиологических тканей и органов человеческого организма[2].

Соответственно, ангиоархитектоника нервных тканей рассматривается как аналоговая структура электрофизических элементов. Подобный подход позволяет перейти к аналитической форме для параметрически детерминируемых биоэлектроконтуров /БЭК/:

V {E} C @ е I_i ,          (1)

где V{E} – скорость изменения локальных электромагнитных полей; С – распределенная емкость; I_i , (I = 1,2,3,…,n) – гетерогенные биоэлектротоки.

Для полноты описания процессов индукционной генерации биоимпульсов в системе модельных контуров (1) необходимо учитывать наличие индукционных токов между соседними БЭК. Подобные токи аддитивны продольному потоку носителей заряда в контуре, линейно пропорциональному, в первом приближении величине dE/dx, следовательно, связывающие межконтурные токи будут представлять его дивергенцию:

I_c = k d²E/dx² ,          (2)

где k – нормировочный коэффициент. Тогда из выражения (1) можно будет получить [3]:

V {E} ~ 1/c {k d²E/dx² + е I_i}.         (3)

Полученное модельное соотношение в самом общем виде описывает изменение скорости биоритмических пульсаций в зависимости от вида и величины воздействующих электромагнитных факторов, в том числе флуктуаций гомогенного и гетерогенного характера. Рассматривая автовозбудимую среду физиологических тканей с нервными волокнами, можно получить модифицированную форму уравнения (3):

V {E} ~ k d²E/dx² + F {E},        (4)

где F{E} – обобщенный функционал для суперпозиционных электромагнитных флуктуаций. Уравнение (4) соответствует электрофизической модели индуктивно-емкостных цепочек /ИЕЦ/, составляющих основные аналоговые элементы мультибиоконтурной структуры. В свою очередь, скорость изменения модуля значений биотоков в БЭК определяется самоиндуктивными параметрами ИЕЦ в следующей форме:

dI/dt @ DQ / (LC),         (5)

здесь знаменатель выражения соответствует изменению электрозаряда под воздействием опосредованных внешних факторов, в частности парациркоидальных ритмов. В данном аспекте формула (5) описывает мгновенную скорость изменения электрического биотока от положения условного гомеостазиса, при стекании носителей заряда с биоэлектроемкостей /БЭЕ/, на фоне сравнительно медленного изменения частот индуктированных биоэлектрических импульсов при суперпозиционном воздействии экстериорных электромагнитных и, в частности, геомагнитных полей.

Для быстрых и сверхбыстрых электромагнитных ревербераций в ИЕЦ БЭК, вследствие

опосредованного действия парациркоидальных и циркоидных хроноциклов можно считать, что

|d²I/dt²| ~ D {dQ/dt} / (LC).      (6)

С точностью до численного множителя из уравнения (6) следует дифференциальное соотношение:

| d²I/dt² | @ w² DI.           (7)

Аналитическими решениями данного уравнения (7) будут различные гармонические функции вида:

I (t) ~ sin (cos) [ωt].        (8)

Совместный анализ формул (6) – (8) показывает, что внешнее воздействие при его спорадическом характере индуцирует генерацию квазигармонических эволюций в ИЕЦ БЭК. Это, в определенной мере, может служить косвенным подтверждением гипотетическим посылкам о коррекционной роли хронобиологических ритмов в биообратных психофизиологических связях [6].

Активная среда нервных тканей, артериально-венозных сосудов и капилляров может служить гомогенным источником определенных гармоник автоволновых колебаний, изменяющих гомеостазную ритмику БЭК. Граничные условия стандартных уровней функционирования БЭЕ, биоэлектрических индуктивностей /БЭИ/ и биоэлектрических сопротивлений /БЭС/ в целом определяются совокупностью начальных фазовых координат и в конечном итоге приводят к детерминации стохастических вероятностных оценок возникновения реверберационных пульсаций. Детекция динамики эволюции подобных пакетов спорадических автомодельных импульсов тесно связана с априорной диагностикой предрасположенности к развитию самых различных сердечных аритмий в предельных случаях метаморфизирующих в тахикардии.

В свою очередь, экстериорное натурное КВДФ на эквирезистивные среды нервных волокон, наряду с квазигармоническими колебаниями, приводит к развитию пространственно–пассивированных хаотических режимов. В этом случае для существенного упрощения эмпирических модельных образов имеет смысл перейти к определенному классу асимптотических представлений для хронобиоритмов последовательно связанных между собой произвольных ИЕЦ, что приводит к модифицированному виду уравнения (7):

d²I/dt² ~ {DI_i – DI_i+1} / (LC).       (9)

Таким образом, кусочно-полное описание иерархической структуры БЭК основывается на построении вариабельных систем дифференциальных уравнений в частных производных параболического типа.

Переходя на феноменологический уровень модельных аналогий сопоставим типичным БЭК с

гетерополярной возбудимостью, импульсной проводимостью и восстановительной рефракторностью структурную схему электрофизических передаточных линий с сосредоточенными параметрами ИЕЦ. Для подобных биофизических систем переход из исходного пассивированного состояния в режим возбуждения соседних поликонтурных элементов будет происходить аналогично прохождению серии импульсов по квазитрансфильтрационной электрофизической линии со следующим дисперсионным равенством:

W ~ sin [0,5 aj] / (LC) ^0,5 .       (10)

Из уравнения (10) следует, что в наиболее вероятном частотном диапазоне натурного КВДФ фазовый множитель стремится к нулю, переводя значение тригонометрической функции к её аргументу. Следовательно, соответствующая фазовая скорость будет равна

V_j ~ j / (LC) ^{0, 5}          (11)

В формулу (11) входят локальнонормированные характеристические параметры шунтирующей БЭЕ и последовательной БЭИ. Вцелом дисперсионно-фазовые уравнения (10) и (11) описывают гетерогенную генерацию частотно-фазовых флуктуаций плотности БЭК – импульсов, допуская возникновение дуальных волновых пакетов. С другой стороны, метастабильное состояние выделенного органа характеризует процессы релаксации псевдогомогенной ритмики биений.

Следует учитывать, что при диагностическом тестировании уровни рефрактерной анизотропии нервных волокон различных тканей, наподобие синапсов, проводящих биотоки в превалирующем направлении, определяются течением биофизикохимических реакций, соответствующих общему реабилитационному уровню выделенного органа. Отдельный достаточно сложный вопрос составляет коррективное аналитическое описание психофизиологическое воздействие на импульсный спектр БЭК в результате торможения нервных импульсов в тканях со стороны нервной системы.

Биофизические механизмы индукционного изменения ритма пульсации БЭК представляют собой интегральный итог иерархической конкуренции гетерогенных экстериорных и гомогенных интериорных факторов, причем компенсационно-резонансные процессы протекают на реабилитационном фоне органических тканей. Динамика натурного КВДФ КП включает высокоградиентальные электромагнитные потенциалы геоэлектромагнитного поля коррелирующие с парациркоидальными ритмами и циркоидными циклами на фоне искусственного деструктирующего воздействия квантовых генераторов со спектром плавающих частот.

Следующий, более высокий, апроксимационный уровень БЭК – моделей включает структурирование плоскопараллельных мультиконтурных ИЕЦ – линий. Для исключения сложных краевых эффектов синергетического характера будем считать, что ширина пластин много больше межпластинной эквидистанции. Соответственно, электрофизические параметры плоско-параллельных БЭК будут составлять:

LC ~ S dФ/dt / dI/dt rc.          (12)

Приведенный аналитический вид функциональной зависимости (13) показывает, что изменение суперпозиционного потока электромагнитной индукции в биполярных плоско-параллельных БЭК связано с реверберационной генерацией. Возникновение эвольвентных ревербераторов означает, что биоактивная среда не успевает релаксировать после прохождения электроимпульса. Последующие возбуждения претерпевают разрыв волнового фронта, переходя в эвольвентные циркуляционные реверберации [4]. Для ангиоархитектонических БЭК следует предположить наличие определенного спектра резонансных частот для КВДФ циркоидальной аритмии, квазигармонических геомагнитных полей и спорадических электромагнитных. На микроуровне циркуляция биотоков в БЭК определятся суперпозицией биоклеточных электромагнитных полей, в частности подпитывающими базальный тонус[6].

Умеренно рефрактерные нервные ткани следует рассматривать на субклеточном уровне, как объемные своеобразные резонаторы, комплементарные подсистеме микро-БЭК. Аналогично, многослойные клеточные цитоплазматические мембраны могут быть представимы в виде распределенных БЭЕ, а митохондрии - сосредоточенными БЭИ. Индукционная резонансная реверберация субклеточных микро – БЭК инвертирует зарядное состояние цитоплазматических полимембран, варьируя их ионную проницаемость и тем самым, лимитирует всё течение биохимических процессов субклеточной жизнедеятельности.

Таким образом, в соответствии с концептуальными установками полипараметрической диагностики парациркоидальных состояний, можно предложить аналоговую интерпретацию для индикативных реакций психофизиологических механизмов сердечно-сосудистой системы, на основе модельного ряда набора адаптивных БЭК, реагирующих на подпороговые изменения психофизиологического гомеостазиса[7].

В заключение необходимо отметить сравнительную сложность расширения интерпретации рассматриваемой тематики. Это, в первую очередь, связано с исключительными трудностями развития математика --биофизических модельных представлений о функционировании макроаддитивных систем интегральных БЭК с биообратными связями. Вполне вероятно, что дальнейшее развитие затронутых вопросов потребует привлечения нетрадиционных для теоретической биологии методов исследования синергетических явлений в БЭК, например, с помощью универсального аппарата термодинамики необратимых процессов [3,5].

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бюннинг Э. Ритмы физиологических процессов. М.: ИЛ, 1961. – 385 с.
2. Кринский В.И. Фибрилляция в возбудимых средах // Проблемы кибернетики. – 1968, №2.– С. 115-118.
3. Николис Г., Пригожин И. Самоорганизация в неравновесных системах. – М.: Мир, 1979.- 315 с.
4. Пресман А.С. Электромагнитные поля и живая природа. – М.: Наука, 1968. – 290 с.
5. Фейгин О.О. Параметрическая надежность конструкционных материалов при многофакторном воздействии космической среды // Сб. научн. работ ЮРО УАННП. – 2000, №1.– С. 219 – 226.