Мұнда мынандай бастапқы шарттар орындалу керек: t = 0 уақыт моментінде (x, y, z) = (x0, y0, 0). Егер бастапқы инфекция ошақтарының саны өте аз болса , х0 ≈ n деп есептеуге болады. (3) жүйедегі 2-теңдеуден мынаны көруге болады: егер х0 > ∕ болса ғана эпидемия басталады. ∕ = шаманы аластатудың салыстырмалы жиілігі деп атайды. Бұл шаманың шектілі мәніні = х0 ≈ n. Инфекцияны қабылдайтындардың тығыздығы бұл шамадан төмен жатса, инфекция басқа индивидуумға беріліп үлгергенше инфекция жойылып кетеді. Егер тығыздық шектілі мәннен жоғары жатса, онда бастапқы инфекция ошақтарының саны болымсыз аз болса да эпидемия өрши бастайды.
Жоғарыда айтылғандардан мынандай қорытынды жасаймыз: егер инфекция қабылдайтын индивиду- умдардың тығыздығы үлкен, ал инфекция жұқтыр- ғандарды коллективтен аластатудың салыстырмалы жиілігі аз болса эпидемия тез өршиді. Егер жақсы әлеуметтік жағдай орнап, инфекция қабылдайтын индивидуумдардың тығыздығын азайтса және жақсы ұйымдастырылған денсаулық сақтау жұмысының нәтижесі – инфекция жұқтырғандарды коллективтен аластатудыңсалыстырмалы жиілігі жоғары болса, онда эпидемияның тарауы шектілі болады.
Эпидемияға қарсы алдын алу (профилактика) жұмысының нәтижелілігін Mathcad 14 ортасында программалау. Жоғарыда айтып кеткендей эпидемияның өршу жылдамдығы және оның жойылуы денсаулық сақтау мекемесінің жұмысты ұйымдастыру қарқынына тікілей байланысты. Денсаулық сақтау мекемесінің жұмысы және әрбір адамның денсаулық сақтау мәдениетінің деңгейі жоғарыда айтып кеткен
пропорционалдық коэффициентті анықтайды. Егер, мысал үшін айтсақ, қала тұрғындары марлі байлауышпен тыныс алу органдарын жауып жүрсе және егуден өтіп отырса, бұл коэффициент азаяды.
Төменде эпидемияға қарсы алдын алу жұмысының қарқындылығы мен жұқпалы ауру жұқтырғандар саны арасындағы тәуелділікті Mathcad 14 программалау тілімен көрсетіп отырмыз.
График орналасқан координат өстерінің абциссасында профилактикалық коэффицент берілген.Ал ордината өсі белгілі бір Пр пропорционалдық коэффициентке сәйкес келетін ауру жұққан индивидуумдардың максимал санын көрсетеді.
Сонымен, әр түрлі эпидемиялық процестердің моделін жасап және оны компьютерлік техника көмегімен талдау барысында медицинадағы денсаулық сақтау жұмысын ұйымдастырудың көптеген мәселелері шешіледі. Атап айтқанда, медицинаның диогностика, болжамдар жасау, мониторинг және алдын алу жұмыстарын математикалық моделдеу арқасында қарқынды дамытуға болады.
Әдебиеттер:
1. Есенбекова Г.Ж., Утепбергенов И.Т.
Математическое моделирование экологических систем–
Алматы 2004.–104 б.
2. Белман Р. Математические методы в медицине / Перевод с английского А.Л.Лсаченкова, И.Л.Шалькова, под редакцией Белых. – Мир, 1987. – 200 с.
3. Mathcad 14 для студентов, инженеров и конструкторов. Санкт – Петербург «БХВ -Петербург»
2007- 360с.
Исследование эпидемологических процессов на основе математического моделирования (теоретический аспект)
Г.Ж. Есенбекова, Б.А. Жетписбаев, Б.А. Мукушев
Статья посвящена использованию математического моделирования в исследовании эпидемологических процессов.
Mathematical modeling in epidemiological process research (theoretical aspect) G.Zh.Esenbekova, B.A. Zhetpisbayev, B.A. Mukushev
This article is devoted to using mathematical modeling in epidemiological process research.
УДК 612.79:612.882:612.89.53:612.014.482-55-616.839
КЛИНИКО-ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКАЯ, ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ И ЛАБОРАТОРНАЯ
ствию ионизирующего излучения определяет спектр и диапазон биохимических изменений в поврежденных клетках. Формирующаяся нестабильность генома явля- ется причиной наследственного полиморфизма, моди- фицирующего изменчивость в популяции (3,4).
В последние 5 лет ведущими учеными в области физиологии, радиобиологии, радиационной медицины дискутируется вопрос о роли стрессирующего действия радиационных и нерадиационных факторов риска на основные гомеостаты организма. При этом существует общая точка зрения, что ведущим патогенетическим механизмом этого воздействия является развитие нарушений неспецифической резистентности организ- ма, сопровождающихся изменением синхронности сме- ны представительств фаз адаптационных реакций, яв- ляющихся неспецифической основой здоровья, предбо- лезни и болезни (5).
Поддерживая этот тезис, при комплексной оценке состояния здоровья населения, проживающего на ра- диоэкологически неблагоприятных территориях, можно получить информацию о временном «срезе» регистри- руемых на данный момент нарушений в отдельных го- меостатах и их регуляторных системах при действии техногенных, антропогенных и психоэмоциональных нагрузок. Исчерпывающая информация о состоянии здоровья конкретного человека и группы лиц на докли- ническом уровне поможет разрабатывать и внедрять медика-ментозные и немедикаментозные методы кор- рекции этих нарушений с целью минимизации эффектов сочетанного действия различных факторов риска (6).
Методы клинико-эпидемиологической, инструмен- тальной и лабораторной индикации нарушений неспе- цифической резистентности и физиологических меха- низмов ее формирования в группах исследования.
Действие ионизирующей радиации на организм че- ловека рассматривается как стрессирующий фактор, в первую очередь влияющий на пороговую и сверхпоро- говую динамику неспецифических адаптационных реак- ций. Поэтому стресс представляется всего лишь одной из реакций, составляющих общую периодическую си- стему неспецифической резистентности. Неспецифиче- ские реакции – количественные реакции, связаны в основном с силой, дозой, величиной биологической активности каждого действующего фактора (7).
При изучении физиологических механизмов форми- рования ранних и поздних эффектов ионизирующего излучения, связанных с нарушениями неспецифической резистентности у населения пострадавших районов Казахстана, материалами исследования могут служить соответствующие группы радиационного риска с уст а- новленными дозами облучения.
По данным НИИ радиационной медицины и эколо- гии, по состоянию на 2008 г., на территориях ВКО, Пав- лодарской и Карагандинской областей проживало около 210 тысяч лиц, подвергшихся прямому облучению, и 370 тысяч их потомков. С 2003 г. в институте формиру- ется база данных Государственного научного автомат и- зированного медицинского регистра населения, подвер- гавшегося радиационному воздействию.
В настоящее время в базу данных внесены сведе- ния о численном, возрастно-половом составе и основ- ным показателям здоровья на более чем 168 тысяч человек.
Предварительная работа по эпидемиологическому анализу распространенности заболеваний, в том числе и индуцированных радиацией, может быть проведена на достаточных по численности группах исследования.
В результате будут получены данные по ранжированию индикаторного к радиационному воздействию класса заболеваний, на доклинических стадиях которых прояв- ляются различные нарушения неспецифической рези- стентности и дисбаланс регуляторных систем в основ- ных гомеостатах жизнеобеспечения организма.
С точки зрения объективизации динамических вари- аций неспецифических адаптационных реакций на го- меостатическом уровне наиболее оправданно изучение функционирования таких гомеостатов как гемопоэтиче- ский, иммунный, системы ПОЛ/АОЗ и вегетативной ре- гуляции.
К неспецифическим адаптационным реакциям орга- низма относят: реакцию тренировки (ответ на порого- вую, относительно малую величину действующего фак- тора); реакцию активации (ответ на разные по качеству факторы средней величины), которая подразделяется на реакцию спокойной и повышенной активации, и ре- акцию переактивации, являющейся, как и стресс, не- специфической основой многих патологических процес- сов. В общем плане биологический смысл реакции тре- нировки заключается в сохранении гомеостаза в преде- лах нижней половины зоны нормы в условиях действия слабых раздражителей. Реакция активации – неспеци- фическая антистрессорная адаптационная реакция организма на действие факторов средней интенсивно- сти, биологическим смыслом которой является повы- шение активности защитных систем в ответ на раздра- житель средней силы, что соответствует оптимальному уровню защитного ответа организма (8).
В исходном периоде изучения показателей неспе- цифической резистентности на сформированных груп- пах наиболее важным является определение и ранжи- рование исходного представительства фаз адаптацион- ных реакций. В этом плане классическими являются методы их установления по так называемому сигналь- ному показателю – содержанию лимфоцитов в перифе- рической крови. При этом содержание лимфоцитов (20- 27% ) характерно для реакции тренировки; 28-33% – для реакции спокойной активации и 40-45% – для реак- ции повышенной активации. Эта методика проста и удобна для применения, особенно в случаях, когда изу- чение гемопоэза проводится в течение длительного периода на больших по численности группах.
Весомым с физиологической точки зрения дополни- тельным методом верификации исходного представи- тельства фаз адаптационных реакций является дина- мика продукции гормонов щитовидной, половых желез и гипофиза. Их уровни при реакции тренировки находятся в пределах нижней половины зоны нормы, тогда как секреция АКТГ, глюкокортикоидов – в пределах верхней половины зоны нормы.
При реакции повышенной активации регистрируется достоверно более высокое увеличение активности ор- ганов тимико-лимфатической системы, клеточного им- мунитета, секреции гормонов щитовидной железы, по- ловых желез, тропных гормонов гипофиза. Установле- но, что при реакции спокойной активации это повыше- ние лежит в пределах верхней половины зоны нормы, а при реакции повышенной активации – захватывает верхнюю треть зоны нормы и верхнюю границу нормы и несколько выше (9).
Исходя из вышеизложенного, наиболее оправдан- ной при физиологической объективизации состояния неспецифической резистентности, в том числе различ- ных представительств фаз адаптационных реакций, является оценка динамики содержания инсулина, кор-
тизола, АКТГ, эстрадиола, прогестерона, ФСГ (фолли- кулостимулирующего гормона), ЛГ (лютеинизирующего гормона), Т3(трий-одтиронина), Т4 (тироксина), ТТГ (ти- реотропного гормона).
В настоящее время изучению и оценке динамики по- казателей перекисного окисления липидов и антиокси- дантной защиты (ПОЛ/АОЗ) в экспериментальных и клинических исследованиях уделяется большое внима- ние, т.к. эта система является одной из ведущих сиг- нальных систем чувствительность которой к восприя- тию эндо- и экзофакторов различной силы наиболее высока. Показатели динамики свободно-радикального окисления (СРО) позволяют в большинстве случаев при радиационном воздействии на организм животных и человека судить о таком постулированном эффекте как
«доза – эффект», в т.ч. опосредованного воздействия на потомков (10).
Учитывая эти современные в физиологии, радио- биологии и радиационной медицине тенденции, мы считаем необходимым использование метода оценки состояния показателей системы ПОЛ/АОЗ при индика- ции неспецифических адаптационных реакций организ- ма у лиц, рожденных от облученных родителей. В прак- тическом плане в плазме крови и эритроцитах опреде- ляется содержание продуктов ПОЛ (диеновые конъюга- ты (ДК), триеновые конъюгаты (ТК), основания Шиффа (ОШ), малоновый диальдегид (МДА) и АОЗ (каталаза, супероксиддисмутаза (СОД).
В результате полученные данные могут помочь ранжировать группы исследования по вышеуказанным показателям.
Принимая во внимание, что неспецифической осно- вой нарушений компенсаторно-приспособительных ре- акций, в том числе, являются изменения энергетическо- го обмена, при котором обеспеченность или недостаток
«энергии» определяют дальнейшую последователь- ность метаболических и структурных изменений в орга- низме, представляется важным его индикация (уст а- новление физиологических маркеров) и объективиза- ция.
Наиболее достоверным критерием оценки влияния ионизирующего излучения и других факторов риска на функционально-энергетический статус жизненно важ- ных органов и организма в целом является цитохимиче- ское исследование показателей энергетического обме- на лимфоцитов, в частности, активности сукцинатде- гидрогеназы (СДГ).
По мере повышения интенсивности действующего фактора (в частности, радиационного воздействия в диапазоне «малых» доз) происходит повторение основ- ных неспецифических адаптационных реакций организ- ма – тренировки, спокойной активации, повышенной активации, а затем стресса или переактивации. При этом каждая реакция может быть вызвана стимулами различной модальности, поскольку является неспеци- фической (11). При изменении интенсивности стимула реакция переходит в соседнюю. Совокупность всех из- вестных адаптационных реакций составляет один уро- вень реактивности. Установлено, что на низких уров- нях реактивности изменения в организме менее благо- приятны и в этих случаях регистрируются т. наз. эле- менты напряженности реакций. Элементы напряженно- сти, так же как и сигнальный показатель в классическом плане, можно определять по лейкоцитарной формуле.
Если тип реакции определяется процентным содержа- нием лимфоцитов, то другие элементы лейкоцитарной формулы определяют уровень реактивности.
По мере снижения уровня реактивности процентное содержание форменных элементов крови (эозинофи- лов, палочкоядерных нейтрофилов, моноцитов, базо- филов) существенно отклоняется от нормы. Напряжен- ность характеризуется также отклонением от нормы общего содержания лейкоцитов и увеличением СОЭ. В более широком смысле к элементам напряженности относят любые отклонения от нормы в организме, в том числе и нарушения метаболизма (12).
Как было указано выше, выбор контингента иссле- дования продиктован необходимостью ранжирования индикаторных классов заболеваний у потомков лиц, подвергавшихся прямому радиационному воздействию, и формированию групп с доклиническими нарушениями отдельных регуляторных систем организма. При этом предполагается, что в функциональном плане синдро- мологическими проявлениями этих нарушений могут быть астенический, астено-вегетативный, вегето- висцераль-ный синдромы. Клиническая объективизация этих синдромов, в т.ч. и неспецифических адаптацион- ных реакций, будет строиться на результатах оценки функционирования гемопоэтического, иммунного, си- стемы ПОЛ/АОЗ и вегетативного гомеостатов. Особое место при изучении функционирования системы вегет а- тивной регуляции может быть отведено объективизации нарушений реактивности, что в дополнение к классиче- ским – рутинным методам их индикации даст более полную картину ее сопряженности с изменениями ди- намики распределения представительств фаз неспеци- фических адаптационных реакций.
В настоящее время наиболее эффективным ин- струментальным методом индикации нарушений веге- тативной регуляции, помимо общепринятых рутинных методов, является ВРС-метод (вариабельность ритма сердца), который в достаточной степени апробирован и используется в Институте физиологии человека и жи- вотных и в НИИ радиационной медицине и экологии. С помощью этого метода может быть получена исчерпы- вающая информация по таким показателям вегетатив- ной регуляции как вегетативный тонус, вегетативная реактивность и вегетативное сопровождение деятель- ности организма.
Значительное место в объективизации и оценке фи- зиологических проявлений представительств различных фаз неспецифических адаптационных реакций занима- ют методы, позволяющие регистрировать количествен- ные и качественные изменения процессов адаптации в исследуемых системах организма, т.к. усиление или ослабление этих процессов соответствуют различным физиологическим состояниям, в т.ч. требующим соот- ветствующей коррекции.
На наш взгляд, наиболее простым и эффективным методом количественного и качественного определения физиологических адаптационных эффектов может быть капельный метод, определяющий адаптацию вкусовых рецепторов, и метод Эльсберга-Леви – обонятельных рецепторов.
В контексте возможных разработок методов неме- дикаментозной коррекции нарушений неспецифической резистентности у исследуемых групп значительное ме- сто в объективизации физиологических процессов адаптации может занимать метод адекватной темпера- турной стимуляции чувствительных зон кожи (13).
Таким образом, проанализированные нами литера- турные сведения, касающиеся проблем объективизации физиологических механизмов формирования наруше- ний неспецифической резистентности организма чело-
века, и представленные предложения по применению высокоинформативных и эффективных методов их определения у населения, пострадавшего от деятель- ности Семипалатинского полигона, помогут в разработ- ке и внедрении реабилитационных мероприятий, направленных на минимизацию постлучевых эффектов у населения Казахстана.
Литература:
1. Баевский Р.М., Берсенева А.П., Клецкин С.В., По- ляков Я.В. Массовые донозологические обследования населения как метод выявления и оценки хронического стресса //Стресс и адаптация. – Кишинев: Штиинца, 1998. – С.208 – 212.
2. Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б., Кузьменко Т.С., Шихлярова А.И. Антистрессорные реакции и активаци- онная терапия. Реакция активации как путь к здоровью через процессы самоорганизации. – Екатеринбург:
«Филантроп», 2002. – 196 с.
3. Тельнов В.И., Сотник Н.В. Оценка риска неблаго- приятных последствий облучения у людей с разными генотипами. //IV съезд по радиационным исследовани- ям (радиобиология, радиоэкология, радиационная без- опасность).
4. Балева Л.С., Сусков И.И. Значение активности мутационного процесса для формирования радиацион- но-индуцированных заболеваний у детей различных когорт динамического наблюдения. //Проблемы радиа- ционной генетики на рубеже веков. – М., 2000; 325-336.
5. Гаркави Л.Х., Татков О.В. Неспецифические адап- тационные реакции у больных с сердечно-сосудистой патологией и остеохондрозом позвоночника //«Военно- медицинский журнал». – № 4. – 2003. – С. 36-42.
6. Удут В.В., Наумов С.А. Закономерности организа- ции и регуляции системы жизнеобеспечения в норме и при развитии патологического процесса. //Материалы объединенного пленума патофизиологов и фармаколо- гов Сибири и Дальнего Востока.–Кемерово, 2004.–С. 11- 117.
7. Агаджанян Н.А., Труханов А.И., Шендеров Б.А.
Этюды об адаптации и путях сохранения здоровья. – М.:
изд-во «Сирин», 2002. – 156 с.
8. Малов Ю.С. Адаптация и здоровье //«Клиническая медицина». – № 12. – 2001. – С. 61-65.
9. Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б., Кузьменко Т.С. Анти- стрессорные реакции и активационная терапия. – М.:
«ИМЕДИС». – 1998. – 656 с.
10. Голиков А.П., Бойцов С.А., Михин В.П. Свободно- радикальное окисление и сердечно-сосудистая патоло- гия //«Лечащий врач». – 2003, №4. – С. 70-74.
11. Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б. О принципе перио- дичности в развитии адаптационных реакций и ареак- тивности. //В кн. «Адаптационные реакции и резистент- ность организма». – Ростов-н-Д. – 1990. – С. 64-100.
12. Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б. О критериях оценки неспецифической резистентности организма при дей- ствии различных биологически активных факторов с позиции теории адаптационных реакций //«Валеология»
– № 2. – 1996. – С. 15-20.
13. Клейнбок И.Я., Габдуллина Е.Ж., Цицурин В.И., Апсаликов К.Н., Галич Б.В., Булеуханова Р.Т., Токанов А.М. Коррекция функционального состояния организма больных с проявлениями вегето-сосудистой дистонии методом адекватной температурной стимуляции чув- ствительных зон кожи //Известия НАН РК. Серия биол. и мед. – 2005. – № 4. – С.44-49.
Радиациялық әсерге ұшыраған тұлғалардың ұрпақтарының, ерекше төзiмдiлiгінiң бұзылуларының клинико - эпидемиологиялық, аспапты және лабораториялық айқындылығымен мен физиологиялық
коррекциялауы
Р.Т. Бөлеуханова, И.Я. Клейнбок, Е.Ж. Габдуллина, Б.И. Гусев, Қ.Н. Апсалықов
Бұл мақалада иондаушы радиацияның әсерiнен кейiн дамитын, организмнiң төзiмдiлiгiнiң бұзушылықтарының, мәлiметi мол әдiстерінiң ерекше айқындылығына шолу көрсетілген. Яғни осы және басқа әдiстердiң бірі ретінде, көрсетiлген күйлердi, терінің термосезімтал аймақтарына адекватты температуралық ынталандыру әдiсiн қолдану арқылы түзетуге болады.
The clinical-epydemiological, instrumental and laboratory objectification disturbances оf unspecific recitation and their physiological correction beside descendants of persons exposed to radiating influence
R.T. Buleukhanova, I.I. Kleinbok, E.Zh. Gabdullina, B.I. Gussev, K.N. Apsalikov
The review of high informational methods of objectification disturbances of unspecific recitation organisms developing af- ter the ionizing radiation influence is presented in the article. It is shown that these conditions, among the other methods, can be corrected by the method identical warm-up stimulation of sensitive zones of the skin.
УДК 615.015.6-616-097