Научный журнал
Международный журнал экспериментального образования

ISSN 2618–7159
ИФ РИНЦ = 0,431

ПРИМЕНЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННОГО АНАЛИЗА ДЛЯ ОЦЕНКИ ИЗМЕНЕНИЙ МОРФОМЕТРИЧЕСКИХ ПРИЗНАКОВ ПОЧЕЧНЫХ КАНАЛЬЦЕВ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ НА ОРГАНИЗМ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ

Исаева Н.М. 1 Субботина Т.И. 2 Яшин А.А. 2
1 Тульский государственный педагогический университет им. Л.Н. Толстого
2 Тульский государственный университет
1. Исаева Н.М., Савин Е.И., Субботина Т.И., Яшин А.А. Анализ патоморфологических изменений при воздействии на организм магнитных полей с позиции теории информации // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2014. – № 1-2. – С. 283-284.
2. Исаева Н.М., Савин Е.И., Субботина Т.И., Яшин А.А. Биоинформационный анализ последствий воздействия магнитных полей на процессы жизнедеятельности млекопитающих // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2014. – № 1-2. – С. 284-286.
3. Исаева Н.М., Савин Е.И., Субботина Т.И., Яшин А.А. Моделирование зависимости между морфометрическими признаками при воздействии на организм магнитных полей // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2014. – № 11-2. – С. 73-74.
4. Исаева Н.М., Савин Е.И., Субботина Т.И., Яшин А.А. Регрессионные модели для информационной энтропии, полученные при воздействии на организм магнитных полей // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2014. – № 10-1. – С. 155-156.

В ряде работ последних лет для оценки воздействия крайненизкочастотных вращающихся магнитных полей (ВМП) и импульсных бегущих магнитных полей (ИБМП) на ткани почек использовались методы информационного анализа. В работах [1-2] был проведен информационный анализ изменений морфометрических признаков почечных канальцев и клубочков при воздействии на организм магнитных полей. В работе [3] осуществлялось моделирование зависимости между значениями морфометрических признаками почечных клубочков, в работе [4] были представлены уравнения регрессии для значений относительной информационной энтропии и морфометрических признаков почечных клубочков. Настоящее исследование осуществлялось для пяти групп лабораторных животных, каждая из которых включала в себя по 15 взрослых мышей линии С57/Bl6 обоих полов:

1-я группа – контрольная группа интактных мышей;

2-я группа – экспериментальная группа мышей, которая подверглась воздействию импульсного бегущего магнитного поля (ИБМП) с длительностью импульса 0,5 с;

3-я группа – экспериментальная группа мышей, которая подверглась воздействию вращающегося магнитного поля (ВМП) с частотой 6 Гц, направление вращения поля вправо, величина магнитной индукции 4 мТл, в сочетании с переменным магнитным полем (ПеМП) с частотой 8 Гц, при величине магнитной индукции 4 мТл;

4-я группа – экспериментальная группа мышей, которая подверглась воздействию переменного магнитного поля (ПеМП) с частотой 8 Гц при величине магнитной индукции 4 мТл;

5-я группа – экспериментальная группа мышей, которая подверглась воздействию ВМП с частотой 6 Гц, направление вращения поля вправо, величина магнитной индукции 0,4 мТл, в сочетании с ПеМП с частотой 8 Гц, при величине магнитной индукции 0,4 мТл.

Для проверки функциональной системы на устойчивость во всех группах вычислялись информационные характеристики: информационная энтропия Н, т.е. реальное структурное разнообразие системы, информационная организация S, относительная информационная энтропия h, коэффициент относительной организации системы R (коэффициент избыточности) и информационная эквивокация D.

Значения данных информационных показателей определялись в пяти группах для следующих морфометрических признаков почечных канальцев: площадь цитоплазмы, площадь ядер и площадь просвета.

Наименьшие средние значения информационной энтропии H и относительной энтропии h были получены в группе 3 (1,218 ± 0,033 бит и 0,768 ± 0,021) и группе 5 (1,258 ± 0,026 бит и 0,794 ± 0,017). Это группы мышей, которые подверглись воздействию вращающегося магнитного поля (ВМП) с частотой 6 Гц и величиной магнитной индукции соответственно 4 мТл и 0,4 мТл, в сочетании с переменным магнитным полем (ПеМП) с частотой 8 Гц, при величине магнитной индукции соответственно 4 мТл и 0,4 мТл. Для этих групп получены наибольшие средние значения показателей S и R. Для группы 3 значения S и R равны 0,367 ± 0,033 бит и 23,182 ± 2,112 %, а для группы 5 0,327 ± 0,026 бит и 20,623 ± 1,651 %.

Информационные характеристики морфометрических признаков почечных канальцев

Группа

H (бит)

S (бит)

h

R ( %)

D ( %)

Группа 1

1,336 ± 0,018

0,249 ± 0,018

0,843 ± 0,011

15,681 ± 1,128

Группа 2

1,398 ± 0,039

0,187 ± 0,039

0,882 ± 0,025

11,821 ± 2,479

3,860 ± 2,479

Группа 3

1,218 ± 0,033

0,367 ± 0,033

0,768 ± 0,021

23,182 ± 2,112

– 7,501 ± 2,112

Группа 4

1,305 ± 0,031

0,280 ± 0,031

0,824 ± 0,020

17,635 ± 1,959

– 1,954 ± 1,959

Группа 5

1,258 ± 0,026

0,327 ± 0,026

0,794 ± 0,017

20,623 ± 1,651

– 4,942 ± 1,651

Наибольшие средние значения показателей H и h найдены для группы 2 (1,398 ± 0,039 бит и 0,882 ± 0,025). Соответственно для этой группы получены наименьшие средние значения S и R, которые равны 0,187 ± 0,039 бит и 11,821 ± 2,479 %. Наименьшие отрицательные значения информационной эквивокации D, которая является характеристикой отклонения системы от нормы, также получены в группе 3 (– 7,501 ± 2,112 %) и в группе 5 (– 4,942 ± 1,651 %). Во всех группах, кроме группы 2 (3,860 ± 2,479 %), значения показателя D отрицательны, так как значения коэффициента избыточности R в этих группах превышают значение R, полученное для контрольной группы.

Для рассмотренных выше показателей во всех группах были найдены также минимум, максимум и размах вариации. Максимум информационной энтропии Н, относительной информационной энтропии h и информационной эквивокации D достигает наименьшего значения в группе 5 (1,526 бит, 0,963 и 11,9 %). Для этой группы получены наибольшие значения максимума информационной организации системы S и коэффициента избыточности R (0,951 бит и 59,9 %). Минимум показателей Н, h и D также достигает наименьшего значения в группе 5 (0,634 бит, 0,400 и – 44,3 %). Для этой группы получены наибольшие значения минимума показателей S и R, которые равны 0,059 бит и 3,7 %. Наименьшие значения размаха для Н, S, h и R достигаются в контрольной группе (0,389 бит, 0,389 бит, 0,245 и 24,5 %). Наименьшее значение размаха для показателя D получено в группе 4 (35,5 %).

Таким образом, по результатам проведенного исследования можно сделать вывод об устойчивости функциональной системы при патологии. Наименьшие значения информационной энтропии, наибольшие значения коэффициента относительной организации системы и наименьшие отрицательные значения информационной эквивокации наблюдаются в группах с тяжелыми патологическими изменениями, что указывает на формирование устойчивого состояния системы в условиях патологического процесса.


Библиографическая ссылка

Исаева Н.М., Субботина Т.И., Яшин А.А. ПРИМЕНЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННОГО АНАЛИЗА ДЛЯ ОЦЕНКИ ИЗМЕНЕНИЙ МОРФОМЕТРИЧЕСКИХ ПРИЗНАКОВ ПОЧЕЧНЫХ КАНАЛЬЦЕВ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ НА ОРГАНИЗМ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ // Международный журнал экспериментального образования. – 2016. – № 9-1. – С. 115-116;
URL: http://expeducation.ru/ru/article/view?id=10455 (дата обращения: 19.11.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074