Медицинская Техника / №1, 2016 / с. 21-24

Применение мультифрактального формализма при исследовании роли вегетативной регуляции в формировании собственного электромагнитного излучения головного мозга

В.С. Кубланов, В.И. Борисов, А.Ю. Долганов

Аннотация

В статье рассмотрены возможности модифицированного радиофизического комплекса МРТРС-40 при совместной обработке сигналов вариабельности сердечного ритма (ВСР) и собственного электромагнитного излучения головного мозга. Показано, что применение мультифрактального анализа при совокупных функциональных исследованиях ВСР и собственного электромагнитного излучения головного мозга позволяет оценить подобие следующих процессов:
• активности симпатического отдела вегетативной нервной системы с периодами флуктуаций в диапазоне от 6,5 до 25 с и динамики транспорта жидкости в межклеточных и внутриклеточных пространствах тканей головного мозга с периодами флуктуаций в диапазоне от 20 до 40 с;
• активности центральных эрготропных и гуморально-метаболических механизмов регуляции сердечного ритма, определяемых очень низкочастотными колебаниями ВСР в диапазоне от 25 до 300 с, и процессов термодинамической регуляции в тканях головного мозга с периодами флуктуаций в диапазоне от 50 до 70 с.
Если систематическое расхождение указанных оценок нельзя считать незначительным, то это характеризует ситуацию, при которой снижается роль вегетативной регуляции в функциональных процессах головного мозга.

Вернуться к содержанию

Сведения об авторах

Владимир Семенович Кубланов, д-р техн. наук, профессор,
Василий Ильич Борисов, аспирант,
Антон Юрьевич Долганов, студент, Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, г. Екатеринбург,
e-mail: kublanov@mail.ru

Список литературы

1. Рытов С.М. Введение в статистическую радиофизику. Ч. 1, 2. – М.: Наука, 1976. 496 с.
2. Кубланов В.С., Седельников Ю.Е., Азин А.Л., Сысков А.М. Природа флуктуаций собственного электромагнитного излучения головного мозга // Биомедицинская радиоэлектроника. 2010. № 9. С. 45-54.
3. Гуляев Ю.В., Годик Э.Э. Физические поля биологических объектов // Вестник АН СССР. Серия физическая. 1983. № 8. С. 118-125.
4. Сысков А.М., Борисов В.И., Парашин В.Б., Кубланов В.С. Информационный анализ флуктуаций радиояркостной температуры тканей головного мозга // Медицинская техника. 2012. № 3. С. 14-17.
5. Кубланов В.С. Радиофизический комплекс для функциональных исследований головного мозга // Медицинская техника. 2009. № 3. С. 10-15.
6. Богомолов А.В. Концепция математического обеспечения диагностики состояния человека // Системный анализ в фундаментальной и клинической медицине. 2008. № 2 (16). С. 11-13.
7. Bassingthwaighte J.B., Liebovitк L.S., West B.J. Fractal Physiology. – New York: American Physiology Society, Oxford Univ. Press, 1994. 364 p.
8. Кубланов В.С., Борисов В.И. СВЧ-pадиометры для функциональных исследований головного мозга // Известия вузов России. Радиоэлектроника. 2012. Т. 7. С. 41-49.
9. Kublanov V.S., Dorofeev V.A., Kostousov V.B. Mobile radio- physical system for the functional researches of brain / Proc. of the 4th Russian-Bavarian Conference on Biomedical Engineering. 2008. PР. 253-257.
10. Kantelhardt J.W. et al. Multifractal detrended fluctuation analysis of non-stationary time series // Physica A. 2002. № 316. РP. 87-114.
11. Goldberger A.L. et al. Fractal dynamics in physiology: Alterations with disease and aging / Proc. of the National Academy of Sciences USA. 2002. Vol. 19. PР. 2466-2472.
12. Кainais P., Riedi R., Abry P. On non-scale-invariant infinitely divisible cascades // IEEE Transaction on Information Theory. 2005. № 51. РP. 1063-1083.
13. Makowiec D. et al. Multifractal estimates of monofractality in RR-heart series in power spectrum ranges // Physica A: Statistical Mechanics and its Applications. 2009. Vol. 388. Iss. 17. PP. 3486-3502.
14. Ihlen A.F. Multifractal analyses of response time series: A comparative study // Behavior Research Methods. 2013. Vol. 45. РP. 928-945.
15. Баевский Р.М. и др. Анализ вариабельности сердечного ритма при использовании различных электрокардиографических систем // Вестник аритмологии. 2001. № 24. С. 65-87.
16. Кубланов В.С., Борисов В.И., Поршнев С.В. Особенности применения методов нелинейной динамики для анализа сигналов вариабельности сердечного ритма // Биомедицинская радиоэлектроника. 2014. № 8. С. 30-37.
17. Гланц C.A. Медико-биологическая статистика / Пер с англ. – М.: Практика, 1998. 459 с.