Опубликовано в журнале «Сознание и физическая реальность, №6, 2004 г., с.44-46.
Никонов Ю.В.
АЛКОГОЛИЗМ КАК
СИСТЕМА КОЛЕБАНИЙ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО
СОСТОЯНИЯ ОРГАНИЗМА.
Важность понимания
закономерностей алкоголизма, как устойчивого, резистентного к лечению
патологического процесса не нуждается в обосновании. Успех – неуспех лечения
алкогольной зависимости обусловлен тем, что болезнью затронут и биологический,
и психологический, и духовный уровни человека. Поведение больного алкоголизмом
в состоянии запоя стереотипно, жестко детерминировано на добывание алкоголя на
биологическом уровне. Человек ведет себя как не слишком сложное устройство,
робот, автомат, стремящийся не допустить снижения уровня алкоголя в крови. Для
прерывания запоя обычно требуется госпитализация в стационар, то есть
физическая изоляция от алкоголя или (например,
в программе реабилитации больных с зависимостями от алкоголя и
наркотиков “12 шагов”, обращение к Высшей Силе, Богу). В статье обсуждается
возможность создания математической модели алкоголизма как процесса
самоорганизации открытой биологической системы организма человека в условиях
систематической алкоголизации с целью нахождения путей для оптимизации работы
этой системы.
По данным Корнетова А.Н. с соавторами [1], при
исследовании периодики госпитализаций больных алкоголизмом в стационар (случаи
плановых госпитализаций исключались) было учтено 648 госпитализаций больных с
выраженным алкогольным абстинентным синдромом (ААС). При спектральном анализе методом
Диминга оказалось, что могут быть выделены следующие периоды госпитализаций:
2,22; 2,63; 3,45; 4,56; 8,4 суток. Доминирующим оказался период экстренных
госпитализаций равный 4,56 суткам.
Шахбазовым В.Г. с соавторами [2] установлено, что процент подвижности ядер (ППЯ) щечного эпителия в постоянном электрическом поле зависит от возраста доноров. Определены значения “возрастной нормы” – среднестатистические показатели ППЯ в зависимости от возраста донора. ППЯ максимален в возрасте около 20 лет и затем снижается по мере старения человека. ППЯ отражает величину биологического возраста (БВ) человека – показателя системного, биологического времени организма [3]. У изученных Сосиным И.К. с соавторами [4] больных алкоголизмом в возрасте от 23 до 59 лет (Харьков) возрастная норма ППЯ в среднем составила 53,7%. В состоянии ремиссии средний уровень ППЯ на 32,5% меньше возрастной нормы. В состоянии острой алкогольной интоксикации ППЯ у больных алкоголизмом со сформированным ААС обычно на 3-5% меньше возрастной нормы, а в ряде наблюдений равен ей. При ААС ППЯ снижается на 80-90%, в ряде случаев – на 100% [4].
Сосиным [4,5] с соавторами описаны два клинических случая. ППЯ у двоих больных хроническим алкоголизмом II стадии, 26 и 42 лет в состоянии ремиссии составил соответственно 36-37% (возрастная норма 67,4±0,6%) и 27-28% (возрастная норма 50,5±2,2%).
Отношение ПНЯ26/ППЯ26 равно (0,64-0,63)/(0,36-0,37), то есть 1,74 в среднем (причем ПНЯ26 практически равен “золотому сечению”, то есть (0,64 - 0,63) ≈ 0,62 =1/1,62). 1,74≈√3, где “3” – число Фибоначчи. Отношение ПНЯ42/ППЯ42: 0,73-0,72/0,27-0,28, то есть 2,64 в среднем, что близко к числу 2,62 = (1,62)2). Отношение среднего значения ППЯ (25,1±2,3), определенного через сутки после проведения одного из методов купирования ААС, к значению исходного ППЯ (5,8±0,7) равно 4,33 (1,623 ≈ 4,25) Эти данные дают основания полагать, что выявление золотого сечения и его производных в динамике ППЯ и ПНЯ при алкогольной зависимости - не случайное совпадение.
При алкоголизме могут происходить колебания ППЯ в диапазоне от нуля до значения возрастной нормы (в случае употребления алкоголя - чередования алкогольного опьянения и абстиненции – подсистема-а), и колебания в диапазоне от нуля до значений ППЯ ремиссии (при исключении приема алкоголя), - формировании ремиссии – подсистема-р. Значит, систему изменений ППЯ в динамике алкоголизма можно представить состоящей из двух подсистем колебаний в нелинейных осцилляторах, колебательных контурах, находящихся во взаимосвязи. Взаимодействие осцилляторов, ведущее к трансформации ритмов – обычное явление для биологических ритмов [6]. В системе с автоколебаниями и амплитуда, и частота определяются параметрами самой системы. Во второй стадии алкоголизма устанавливается четкий новый циркадный ритм, связанный с ритмом интоксикации – алкогольный ритм психофизическия функций, алкогольный гомеостаз [7]. На фоне пьянства происходят ежедневные колебания (автоколебания) ППЯ и БВ, на них накладываются периоды запоев, абстиненций при временном лишении алкоголя. Вероятно, что и периоды госпитализаций больных с ААС определяются параметрами колебаний ППЯ. Возможна различная реализация этой гипотезы, с построением ряда более или менее обоснованных математических, компьютерных моделей, последующей оценкой их адекватности реальности.
Концептуальной базой рассмотрения динамики
ППЯ может быть синергетика, теория катастроф, нелинейная термодинамика И.
Пригожина с учетом свойств автоколебаний [8,9,10,11]. В изучении критических уровней развития
систем любой природы, в том числе и
колебательных, плодотворно применяются закономерности золотого сечения (чисел
1,62 и 1/1,62)и их производных [11,12,13]. Настоящий “взрыв”
числа исследований по проблеме золотого сечения приходится на последние 15 лет
[12,13].
Примем, что ППЯа – показатель состояния
биологической системы при потреблении алкоголя, введем для более полной
характеристики состояния системы показатель – отношение процента неподвижных ядер (ПНЯа=100% - ППЯа)
к ППЯ, то есть (ПНЯа/ППЯа). Подобные показатели отражают соотношение уровней
энтропии и информации в системе. Вероятно, ППЯ
отражает меру потенциальной энергии, а ПНЯ - меру структуры, инерции
системы [13].
Примем обозначения: при потреблении алкоголя - подсистема “а” (ПНЯа/ППЯа). Без потребления алкоголя, подсистема ремиссии) – подсистема “р” (ПНЯр/ППЯр). Предположим, что вся система алкоголизма “работает” как двухконтурный параметрический генератор: генератор с параметрическим возбуждением колебаний, свойством параметрического резонанса. Параметрическое возбуждение колебаний – результат периодического изменения колебательных параметров системы, обычно для биологических систем [14]. Взаимодействие ”алкогольного” контура колебаний и колебательного контура ремиссии (в отсутствии алкоголя) могут определять характерные частоты и периоды алкогольной зависимости.
Исходя из выявленных в системе алкоголизма колебаний значений отношения ПНЯ/ППЯ - инвариантов золотого сечения, можно предположить, что аналогом системы колебаний алкоголизма, является и электромагнитное вынужденное излучение в двухуровневой атомной системе, где энергетическим уровням атома соответствуют осцилляции состояния ремиссии и возрастной нормы. Отношения ПНЯ/ППЯ определяют частоты колебаний управляющего параметра подсистемы. Из физики колебаний известно, что решением системы уравнений, описывающих вынужденные колебания двух взаимосвязанных колебательных контуров (вне зависимости от их физической природы) будет следующее:
W4-A×W2+B = 0 [13],
что в случае В = К∙W
соответствует элементарной катастрофе Рене Тома
“сборка”, описывающей смену устойчивых состояний системы [9,13]. W–угловая, циклическая частота колебаний в безразмерных единицах.
T=2p/W, где Т-период времени в
безразмерных единицах. Значит принципиально возможно установление
характеризующих алкоголизм периодов
времени по значениям ПНЯ/ППЯ. Колебания ППЯ в данной статье рассматриваются в
естественном временном масштабе одних
суток, ряда суток. Примем, что периоды Т измеряются в сутках. Взаимодействие
автоколебаний нелинейных осцилляторов может вести к появлению новых комбинаций
частот колебаний: W=W(n)+W(m), W=W(n)-W(m), где
n и m – целые числа, которые не равны
одновременно нулю. Частота W
может оказаться и среднегеометрической граничных частот релаксационных
колебаний “генератора” – частот колебательного
контура ремиссии и ”алкогольного” контура колебаний. Можно предположить, что в
ремиссии ”алкогольный” контур колебаний “блокируется” (если “генератор”
алкогольной зависимости работает по типу релаксационного)[15].
В простейшем случае, если именно одна частота “генератора” W определяет характерный период T=2p/W, то ряду периодов госпитализаций больных с ААС [1]:
2,22; 2,63; 3,45; 4,56; 8,4 суток (любопытно, что 2,63 ≈ (1,62)2, то есть равно квадрату золотого числа 1,62), соответствует ряд циклических частот W1:
2,83; 2,39; 1,82; 1,38; 0,75сут-1, где 0,75, 1,38 – значения обобщенных золотых пропорций [13]. Доминирующий период в 4,56 суток - с частотой 1,38.
Возможны различные виды зависимости между ППЯ в ремиссии, ААС, алкогольном опьянении и характерными периодами Т (и, соответственно, W). Степень их соответствия реальности может быть определена экспериментально, в том числе с помощью вычислительного эксперимента на компьютере [15].
Представлена одна
из версий математической модели алкоголизма (на биологическом уровне) как
особого режима колебаний ППЯ, биологического возраста в режиме самоорганизации
биологической дискретной динамической системы в условиях систематической
алкогольной интоксикации, использующей для оптимизации функционирования инварианты обобщенного
золотого сечения. Подобный “генератор
колебаний” и определяет состояние сознания человека с алкогольной зависимостью
и его поведение.
1.
А.Н. Корнетов, В.П. Самохвалов, Н.А. Корнетов, Ритмологические и экологические
исследования при психических
заболеваниях, Киев, Здоров’я (1988).
2.
В.Г. Шахбазов, Т.В. Колупаева, А.Л. Набоков, “Новый
метод определения биологического возраста человека”, Лаб. дело., №7, 404-406
(1986).
3.
Ю.В. Никонов, “Алкоголизм и динамика биологического
возраста в контексте теории катастроф”, Матер. IХ конф. ПИУВ, Пенза, 2, 268-270 (2002),
4.
И.К. Сосин, Г.Н. Мысько, Я.Л. Гуревич,
Немедикаментозные
методы лечения
алкоголизма, Здоров’я, Киев (1986),сс.54-62.
5. И.К. Сосин, Я.Л. Гуревич, Г.Н. Мысько, Наркологическая служба на промышленном предприятии, Здоров’я, Киев (1989), сс. 51-55.
6. Ю. Ашофф, Биологические ритмы. Т.1, Наука, Москва (1984).
7. И.Н. Пятницкая,
Злоупотребление алкоголем и начальная стадия
алкоголизма, Медицина, Москва (1988).
8.
И. Пригожин, И. Стенгерс, Время. Хаос. Квант,
Прогресс, Москва (1999).
9. В.И. Арнольд, Теория катастроф, Наука, Москва (1990).
10.
М.И. Рабинович,
Д.И. Трубецков, Введение в теорию колебаний и волн, Наука, Москва (1984).
11. Н.В. Поддубный, “Циклические
процессы в человеке как
самоорганизующейся системе и золотая пропорция”, Мир
психологии,№3, 56-73 (2002).
12. В.Д. Цветков,
Сердце, золотое сечение и симметрия,
Москва (1999).
13. В.И. Коробко, Золотая пропорция: Некоторые философские
аспекты гармонии, изд. АСВ, Москва (2000).
14. Л.Х. Гаркави, Е.Б.
Квакина, М.А. Уколова, Адаптационные
реакции и резистентность организма, Изд.
Ростовского
Университета, Ростов-на-Дону (1990) сс.
88-100.
15.К.А.Иванов-Муромский,Нейрофизиология, нейрокибернетика,
нейробионика, Вища шк., Киев (1985).
16. Е. Бенькович Ю., Колесов Ю., Ю. Сенкевич, Практическое
моделирование динамических систем, БХВ-Петербург, СПб
(2002).