PRINCIPLES OF HOMEOSTATIC REGULATION OF FUNCTIONS IN HUMAN ECOLOGY


Cite item

Full Text

Abstract

The founder of the homeostasis theory W. B. Cannon spoke about the lack of stability of homeostasis and systems of homeostatic regulation. However, to date, the postulate of the statistical stability of samples of homeostasis parameters in various functional systems has been working in human ecology. The aim of the study is to verify this fundamental postulate and to prove the lack of statistical stability of samples of the neuromuscular and cardiovascular systems. Methods: age-related dynamics of cardio intervals was studied in three groups (38 people in each group) of Khanty women and three groups of newcomers (228 people in total), tremor and tapping parameters were studied in two groups: women (18 people) and men (16 people). The Elox-01 device was used to record cardio intervals, and the patented tremograph was used to record tremorograms. Results: the absence of statistical stability of tremorograms was proved (the number of samples of k pairs that have one sampled population not more than k1 < 5 % for tremor and k2 < 12 % for tapping), for cardio intervals k3 < 17 %. The samples are not homogeneous, the probability of their statistical repeating in a row is p < 0.05 (for one subject in constant homeostasis). It is proposed to calculate the parameters of quasi attractors that really demonstrate statistical stability (in constant homeostasis). Conclusion: the samples of the parameters of neuromuscular and cardiovascular systems are not statistically homogeneous (they change chaotically). In this regard, to assess the norm (standard) of homeostasis, it is advisable to use the calculation of the parameters of quasi attractors along the first coordinate x1 (for example, the parameters of cardio intervals or tremorograms) and x2 (rate of change x1).

About the authors

V. M. Eskov

Scientific Research Institute for System Studies of the Russian Academy of Sciences

A. B. Gudkov

Northern State Medical University

M. A. Filatov

Surgut Institute of Oil and Gas (Surgut Branch of the Industrial University of Tyumen)

Email: filatovmik@yandex.ru
доктор биологических наук, профессор кафедры естественнонаучных и гуманитарных дисциплин филиала

V. V. Eskov

Scientific Research Institute for System Studies of the Russian Academy of Sciences

References

  1. Гомеостаз / под ред. П. Д. Горизонтова. М.: Медицина, 1981. 576 с.
  2. Гомеостаз и регуляция физиологических систем организма / отв. ред. В. П. Нефедов. Новосибирск: Наука, 1992. 253 с.
  3. Гомеостаз на различных уровнях организации биосистем / отв. ред В. Н. Новосельцев. Новосибирск.: Наука, 1991. 232 с.
  4. Гудков А. Б., Попова О. Н., Скрипаль Б. А. Реакция системы внешнего дыхания на локальное охлаждение у молодых лиц трудоспособного возраста // Медицина труда и промышленная экология. 2009. № 4. С. 26-30.
  5. Давыдовский И. В. Общая патология человека. М.: Медицина, 1969. 612 с.
  6. Дерягина Л. Е., Цыганок Т. В., Рувинова Л. Г., Гудков А. Б. Психофизиологические свойства личности и особенности регуляции сердечного ритма под влиянием трудовой деятельности // Медицинская техника. 2001. № 3. С. 40-44.
  7. Еськов В. М., Пятин В. Ф., Еськов В. В., Иляшенко Л. К. Эвристическая работа мозга и искусственные нейронные сети // Биофизика. 2019. Т. 64, № 2. С. 388-395.
  8. Зинченко Ю. П., Еськов В. М., Григорьева С. В., Майстренко В. И. Нейрокомпьютерные модели эвристической деятельности мозга человека // Вестник Московского университета. Серия 14: Психология. 2018. № 3. С. 109-127.
  9. Крыжановский Г. Н. Патологическая система // Вестник Российской академии медицинских наук. 1998. № 8. С. 3-8.
  10. Наточин Ю. В. Гомеостаз // Успехи физиологических наук. 2017. Т. 48, № 4. С. 3-15.
  11. Пятин В. Ф., Еськов В. В., Филатова О. Е., Башкатова Ю. В. Новые представления о гомеостазе и эволюции гомеостаза // Архив клинической и экспериментальной медицины. 2019. Т. 28, № 1. С. 21-27.
  12. Филатова О. Е., Прохоров С. А., Иляшенко Л. К. Хаос метеопараметров как признак гомеостатичности // Вестник новых медицинских технологий. 2017. Т. 24, № 4. С. 33-38.
  13. Betelin V. B., Eskov V. M., Galkin V. A. and Gavrilenko T. V. Stochastic volatility in the dynamics of complex homeostatic systems // Doklady Mathematics. 2017. Vol. 95, N 1. P. 92-94.
  14. Cannon W. B. Organization for physiological homeostasis // Physiol. Rev. 1929. Vol. 9. P. 399-431.
  15. Cannon W. B. The wisdom of the body. 2nd edn. New York: WW Norton Company, 1932. 294 p.
  16. Eskov V. V., Filatova O. E., Gavrilenko T. V. and Gorbunov D. V. Chaotic dynamics of neuromuscular system parameters and the problems of the evolution of complexity // Biophysics. 2017. Vol. 62, N 6. P. 961-966.
  17. Eskov V. M. Cyclic respiratory neuron network with subcycles // Neural Network World. 1994. Vol. 4, N 4. P. 403-416.
  18. Eskov V. M. Hierarchical respiratory neuron networks // Modelling, Measurement and Control C. 1995. Vol. 48, N 1-2. P. 47-63.
  19. Filatova O. E., Eskov V. V., Filatov M. A., Ilyashenko L. K. Statistical instability phenomenon and evaluation of voluntary and involuntary movements // Russian Journal of Biomechanics. 2017. Vol. 21, N 3. P. 224-232.
  20. Khadartsev A. A., Nesmeyanov A. A., Eskov V. M., Filatov M. A., Pab W. Fundamentals of chaos and selforganization theory in sports // Integrative medicine international. 2017. Vol. 4. P. 57-65.
  21. Leonov B. I., Grigorenko V. V., Eskov V. M., Khadartsev A. A., and Ilyashenko L. K. Automation of the diagnosis of age-related changes in parameters of the cardiovascular system // Biomedical Engineering. 2018. Vol. 52, N 3. P. 210-214.
  22. Zilov V. G., Eskov V. M., Khadartsev A. A., Eskov V. V. Experimental confirmation of the effect of “Repetition without repetition” N. A. Bernstein // Bulletin of experimental biology and medicine. 2017. Vol. 163, N 1. P. 4-8.
  23. Zilov V. G., Khadartsev A. A., Eskov V. V. and Eskov V. M. Experimental study of statistical stability of cardiointerval samples // Bulletin of experimental biology and medicine. 2017. Vol. 164, N 2. P. 115-117.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2019 Eskov V.M., Gudkov A.B., Filatov M.A., Eskov V.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).