Компартментно-кластерный анализ синергизма структур дыхательного центра в реализации афферентных влияний

• Автор: Попов, Юрий Михайлович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 266 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
1. КОМПАРТМЫ1ТНОКЛАСГЕРНЫЙ АНАЛИЗ ЦЕНТРАЛЬНЫХ МЕХАНИЗМОВ УПРАВЛЕНИЯ ДЫХАТЕЛЬНОЙ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СИСТЕМОЙ
1.1. РОЛЬ И МЕСТО СИНЕРГЕТИКИ И КО.МПАРТМЕНТНОКЛАСТЕРНОГО ПОДХОДА В ПОНИМАНИИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ ДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМ

1.2. Управление в биологических системах. Системные механизмы

УПРАВЛЕНИЯ ДЫХАНИЕМ

1.3. КОМПАРТМЕНТНОКЛАСТЕРНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ ТИПОВ НЕЙРОНОВ СИСТЕМЫ РЕГУЛЯЦИИ ДЫХАНИЯ.
1.4. МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕДУЛЛЯРНОГО ЯДЕРНОГ О КОМПЛЕКСА ДЫХАТЕЛЬНОГО ЦЕНТРА

1.5. Феноменологические модели респираторных нейронных сетей,

ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ ДЫХАТЕЛЬНЫЙ РИТМОГЕНЕЗ

1.6. Участие специфической афферен ации в регуляции дыхания

1.7. Значение соматической неспецифической аффереитапии соматических нервов для деятельности дыхательного ЦЕНТРА.
2. СТРУКТУРА ЭКСПЕРИМЕНТА, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Системный анализ механизмов реализации специфической АФФЕРЕТАЦИИ В СТРУКТУРАХ ДЫХАТЕЛЬНОГО ЦЕНТРА.
3.1.1. ПРОСТРАНСТВЕННОВРЕМЕННАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ АФФЕРЕНТНЫХ ВХОДОВ ДЫХАТЕЛЬНОГО ЦЕНТРА С БЛУЖДАЮЩЕГО И АОРТАЛЬНОГО НЕРВОВ.
3.1.2. МЕДУЛЛЯРНЫЕ НЕЙРОННЫЕ МЕХАНИЗМЫ ВОСПРИЯТИЯ И РЕАЛИЗАЦИИ СПЕЦИФИЧЕСКИХ АФФЕРЕНТНЫХ ВЛИЯНИЙ.
3.1.3. РОЛЬ СПЕЦИФИЧЕСКОЙ АФФЕРЕИТАЦИИ В ФОРМИРОВАНИИ РИТМА И
ПА ТТЕРНА ДЫХАНИЯ, РЕСПИРАТОРНЫХ И РЕТИКУЛЯРНЫХ НЕЙРОНОВ
3.2. Системный анализ механизмов реализации соматической
НЕСПЕЦИФИЧЕСКОЙ АФФЕРЕНТА ИИ В СТРУКТУРАХ ДЫХАТЕЛЬНОГО ЦЕНТРА
3.2.1. Пространственновременная организация афферентных входов
ДЫХАТЕЛЬНОГО ЦЕНТРА С СЕДАЛИЩНОЮ И БЕДРЕННОГО НЕРВОВ
3.2.2. Нейронные механизмы восприятия и реализации соматических
НЕСПЕЦИФИЧЕСКИХ АФФЕРЕНТНЫХ ВЛИЯНИЙ.
3.2.3. Реакции системы регуляции дыхания на симуляцию притока
СОМАТИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ.
3.3. Нейрофизиологические механизмы корпоративной деятельности
КОМПАРТМЕНГОВ ДЫХАТЕЛЬНОГО ЦЕНТРА В ВОСПРИЯТИИ И РЕАЛИЗАЦИИ АФФЕРЕНТНЫХ СИГНАЛОВ.
3.4. КОМПАРТМЕНТНОКЛАСТЕРНЫЙ АНАЛИЗ ОСОБЕННОСТЕЙ РЕАЛИЗАЦИИ СПЕЦИФИЧЕСКИХ И НЕСПЕЦИФИЧЕСКИХ АФФЕРЕНГНЫХ ВЛИЯНИЙ В ЛОКАЛЬНЫХ НЕЙРОННЫХ СЕТЯХ КОМПАРМЕНГОВ СИСТЕМЫ РЕГУЛЯЦИИ ДЫХАНИЯ.
3.4.1. СРАВНИТЕЛЬНАЯ РОЛЬ РАЗЛИЧНЫХ НЕЙРОННЫХ КЛАСТЕРОВ ДЫХАТЕЛЬНОГО ЦЕНТРА В ВОСПРИЯТИИ И РЕАЛИЗАЦИИ ВИСЦЕРАЛЬНЫХ И СОМАТИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ
3.4.2. Характеристика временной организации специфических и
НЕСПЕЦИФИЧЕСКИХ АФФЕРЕНТНЫХ ВХОДОВ ЯДЕРНЫХ И НЕЙРОННЫХ КОМПАРТМЕНТОВ СИСТЕМЫ РЕГУЛЯЦИИ ДЫХАНИЯ
3.4.3. КОНВЕРГЕНТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ КЛЕТОК ДЫХАТЕЛЬНОГО ЦЕНТРА КАК БАЗОВЫЙ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЙ ПРИНЦИП ПОСТРОЕНИЯ РЕСПИРАТОРНОЙ НЕЙРОННОЙ СЕТИ.
3.5. КОМПАРМЕНТНОКЛЛСТЕРНЫЙ АНАЛИЗ И ИДЕНТИФИКАЦИЯ СИНЕРГИЗМА СТРУКТУР ДЫХАТЕЛЬНОГО ЦЕНТРА В РЕАЛИЗАЦИИ АФФЕРЕНТНЫХ ВЛИНИЙ
3.5.1. ФЕНОМЕНОЛОГИЯ И СИНЕРГЕТИКА КОРПОРАТИВНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ КОМПАРМЕНГОВ СИСТЕМЫ РЕГУЛЯЦИИ ДЫХАНИЯ.
3.5.2. Идентификация и оценка степени синергизма компонентов
КОМПАРТМЕНТНОКЛАСТЕРНОЙ СИСТЕМЫ РЕГУЛЯЦИИ ДЫХАНИЯ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ НА АФФЕРЕНТНЫЕ ВХОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
СП ИСОКСОКРАЩЕНИЙ
АН аортальный нерв
БдН бедренный нерв
БДС биологическая динамическая система
БН блуждающий нерв
ВДГ вентральная дыхательная группа
ВП вызванные потенциалы
ГДР генератор дыхательного ритма
Г Я гигантоклеточное ядро
ДД дорсальная дыхательная группа
ДМ дыхательный нейрон
ДI, дыхательный центр
ДЯ двойное ядро
ИН инспираторный нейрон
ККI комиаргментнокластерный подход
М3 медиальная зона
БК преБетцингер комплекс
ПМ продолг оватый мозг
ПМЯ парамедианное ядро
РАЯ ретроамбнгуальное ядро
ретикулярный нейрон
РНС респираторная нейронная сеть
РФЯ ретрофациальное ядро
СН седалищный нерв
СРД система регуляции дыхания
ФМ А фокус максимальной активности
ФО фокальный ответ
ЭН экспираторный нейрон
ЯМЗ ядра медиальной зоны
ЯСТ ядро солитарного тракта
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


БДС физической природы БДС тоже могут иметь подобные математические модели и подобные аттракторы. Как уже отмечалось выше, одна из главных проблем в построении теории БДС с позиций ККП заключается в выборе основных понятий абстракций и основных положений закономерностей, позволяющих оперировать, этими понятиями. При этом сразу надо оговориться, что чем большее число этих принципов подходит для описания реальной природной системы, тем более удачно ККП будет ее описывать. Ответ же на вопрос о том, все ли природные системы попадают под описание ККП, находится в стадии изучения и разработки . Формулирование основополагающих принципов ККП как и в любой теории требуется четкое определение базовых понятий и границ их использования в описании различных явлений и закономерностей. От решения этой задачи во многом зависит успешность и доказательность теории. При построении концепции ККП эти условия были вполне реализованы. В результате были отобраны классические и сформулированы новые наиболее общие универсальные понятия и постулаты теоретической и эксперимешпльной биологии. Сложные БДС и их составные части имеют иерархическую компартментнокластерную организацию. Она характерна для природных объектов, начиная с молекулярного уровня и заканчивая биосферой. Между компартметами существуют связи, с помощью которых они организуются в структуры с различным числом компонентов и разной степенью сложности строения. Эти связи могут быть положительными и отрицательными. Если связи между компартментами только положительны, то можно говорить о синергических системах. В БДС имеются афферентные отрицательные обратные связи вентильного типа, которые математически представляются в виде функций ру. Они обеспечивают в БДС регуляцию путем перекрытия потоков возбуждения, массы, энергии, информации. Функции обратной связи ру образуют матричную функцию тормозных воздействий р9 . БДС. В БДС имеются структуры управления схемы сравнения, анализа и выработки управляющих воздействии, которые анализируют состояние БДС по некоторым выходным параметрам функциям у. У СIX С3Х2 . Здесь х вектор состояния БДС, ас, весовые коэффициенты вклада вектора х в некоторую выходную величину у. В любом случае могут существовать некоторые интегративные величины показатели, которые должны выполнять оценочные и регуляторные функции в любой БДС на любом уровне организации живой материи. Любая БДС имеет внутри себя лимитирующий фактор, который определяется уровнем значением вектора состояния этой системы х хи. В простейшем случае зависимость скорости изменения вектора состояния x от величины х может носить линейный характер, x Ьх. Во многих случаях такой лимитирующий фактор имеет смысл диссипации возбуждения, энергии, массы, информации, т. В случае внешних управляющих воздействий Ь становится функцией х, у или других переменных. Это свидетельствует о возможности прямою или непрямого управления в БДС, и изза этого вся система становится существенно нелинейной. Любая БДС является открытой системой, т. Эти потоки в ККТБ описываются вектором , и скалярной величиной и, влияющей одинаково на все компартменты БДС. Таким образом, представляет внешние управляющие драйвы, а БДС благодаря этому становится открытой системой. ВУД также резко меняет динамику биосистемы, делая положительными компоненты вектора состояния х и переводя фазовые траектории БДС в положительный квадрант. Фактически эти воздействия усложняют динамику БДС путем создания элементов нелинейности и бифуркаций рождения циклов. Любая компартментная система может находиться как в стационарном состоянии, так и в различных динамических режимах. В рамках КК Г любая БДС может описываться системой уравнений вида. Эта система является базовой в рамках II для изучения любой БДС, а также биосистемы, находящейся в стационарном например, физиологически относительно неизменном состоянии. Последнее утверждение основано на широко известном факте иерархической организации любой компартментной БДС. Тогда у, уже будут иметь вид матриц, а система будет описывать компартменгноклас торную структуру БДС.