- •1 Системный подход к решению задач медицинского обслуживания, системные исследования. Разновидности системного подхода: системный анализ и системный синтез, этапы системного анализа.
- •2 Классификация систем. Системы-объекты и системы-процессы. Виды описания систем.
- •3 Системообразующий фактор, развитие системы и управление системой, классификация систем в зависимости от способа управления. Принцип организованности, закон и алгоритм управления.
- •4 Понятие и концепция гомеостаза, гомеостатические кривые и механизм гомеостаза, самоорганизующиеся системы.
- •5 Функциональные характеристики сложных систем: эффективность (принцип Ле-Шателье), надежность, качество управления, помехозащищенность, устойчивость и сложность.
- •6 Структура диагностического процесса, виды погрешностей и источников ошибок, основные методические схемы выполнения исследований.
- •7 Методические схемы проведения исследования: общие сведения. Методические схемы пассивных и активных физиологических методов исследования.
- •8 Методические схемы проведения исследования: общие сведения. Методические схемы аналитических методов исследования.
- •9 Понятие биотехнической системы (бтс), ее обобщенная структурная схема. Особенности биологической и технической подсистем, системный подход при разработке бтс.
- •10 Рассмотрение организма с позиций системного анализа: кибернетическая и метаболическая подсистемы. Методы управления состоянием живого организма в бтс.
- •11 Бионический подход при синтезе бтс эргатического типа (бтс-э), основные задачи поэтапного моделирования применительно к синтезу бтс-э, уровни моделирования и принципы функционирования бтс-э.
- •14 Мониторные системы (мс) как часть замкнутой бтс управления состоянием человека, контуры управления. Математическая модель лечебно-диагностического процесса.
- •15 Классификация мониторных систем (мс), общая блок-схема и ее функциональные блоки, алгоритм синтеза мс с позиций бтс.
- •17 Инструментальная и вычислительная мониторная система на примере одного канала, пассивное и активное управление. Примеры мс обоих типов.
- •18 Мониторные системы: микропроцессорная мониторная система.
- •19 Бтс временного и длительного замещения функций живого организма. Электрокардиостимуляция, классификация экс, составные части экс, требования предъявляемые к ним, классификация экс.
- •20 Бтс временного и длительного замещения функций живого организма. Асинхронные и биоуправляемые экс (по требованию и синхронные).
- •21 Модель исследования состояния биообъекта и его управления, основная задача, ставящаяся при управлении, понятие терапевтической бтс-м и основная проблема систем данного типа.
- •22 Теория динамического программирования при создании бтс-мт, способы их построения. Классификация бтс-мт, особенности их реализации.
- •24Биологическое управление, сигналы, используемые для осуществления биоуправления. Структурная схема биотехнической системы автоматизированной коррекции калиевого гомеостаза.
- •25 Биологическое управление. Биотехническая офтальмо-диагностическая система для исследования зрения.
3 Системообразующий фактор, развитие системы и управление системой, классификация систем в зависимости от способа управления. Принцип организованности, закон и алгоритм управления.
Любая с-ма способна изменять свое сост-ие. Эти изме-ия находят свое отображжение во всех описаниях с-ем, а сами изм-ия могут происходить в рез-те развития с-мы либо в процессе управ-ия ею.
Развитие с-мы – измен-ие ее стр-ры, расширение фун-ций, повышение эфек-сти проявления с-мы во внеш-й среде направленные на совершенствование с-мы. Управление – связано с формированием процессов определенное целенаправленное поведение с-мы в рамках имеющегося ресурса (запас энергии) и при неизменном элементной составе с-мы.
Развитие с-мы основывается на использовании системообразующегой фактора, который определяет элементный состав с-мы, функции выполняемые этой системой и возможности ее развития.
С-мы в зависимомти от способа упр-ия: с внеш.управл-ем, с внутр. упр-ем, с комбинир. упр-ем.
Принципы организованности систем. состоит в том, что система должна обладать определённой структурой, целесообразным составом элементов и наличием необходимых связей между ними.
Для сложных высоко организованных систем характерно информационное воздействие, которое содержит:
1 осведомительную информацию, необходимую для принятия решения.
2 управленческую информацию, содержащую команды, в соответствии с которыми осуществляется переход системы в новое состояние. Зависимость управляющего действия от состояния системы и среды определят закон управления. Закон управления задаёт способ достижения целевой функции и может быть законом внутреннего функционирования и законом внешнего функционирования.
Закон внутреннего функционирования характеризует поведения отдельных элементов из которых состоит система. Закон внешнего функционирования отражает поведение системы во внешней среде или рамках другой системы и эффективность выполнения ею своих функций.
Так как законы управления могут быть чрезвычайно сложными, применяют представление их последовательностью сравнительно простых единичных факторов. Эта последовательность определяет алгоритм управления, при этом время от поступления очередной порции информации до формирования управляющей команды называется длительностью цикла управления.
В зависимости от варианта поведения систем их делят на группы, характеризующие поведение управляемой системы:
- реакция - представляет собой простой механизм поведения, включающийся после изменения выходной функции;
- стереотипы - поведение системы строится по заранее определенной программе, которая является для нее стандартной;
- моделирование – поведение, при котором каждый поведенческий акт системы учитывает ее текущее состояние и параметры, и преследуемые цели.
4 Понятие и концепция гомеостаза, гомеостатические кривые и механизм гомеостаза, самоорганизующиеся системы.
Понятие гомеостаза характеризует относительное постоянство переменных внутренней среды организма при внешних и внутренних возмущениях. Концепция гомеостаза говорит о том, что: 1 гомеостаз является важным фактором удовлетворения жизненных нужд организма. 2 поддержание гомеостаза требует от организма определенного расхода метаболической энергии. 3 гомеостатируются величины, которые прежде всего характеризуют обменные процессы в самых высокоорганизованных системах организма, т.е. в нервных клетках, высокоспециализированных органов и т.д. 4 обеспечение гомеостаза одна из целей самосохранения организма. 5 потеря гомеостатических свойств какими-то отдельными органами не смертельно для всего организма. 6 гомеостаз организма способствует поддержанию организма как единой цельной структуры.
Гомеостатические кривые.
Гомеостаз означает, что часть переменных внутренней среды в определенных условиях и в определенном диапазоне активности малы чувствительны к внешнему и внутреннему возмущениям.
Г
омеостатическая
кривая - это зависимость переменных
внутренней среды в организме от переменных
внешней среды.
Г - область гомеостаза. С - область стационарности. Гомеостатические кривые имеют характерную форму с плато по середине и с крутыми участками по краям. При выходе за пределы плата жизнедеятельность организма продолжается, хотя гомеостатические показатели нарушаются, что является чрезвычайным обстоятельством. Совокупность условий внешней среды, в которых жизнь продолжается, но возможна потеря гомеостаза называется экстремальными условиями. Если зависимость имеет вид гомеостатический кривой, то можно говорить о том, что система обладает гомеостазом переменная хi в отношении возмущения Vj .
Механизм гомеостаза.
О
бщая
схема лежащая в основе явлений гомеостаза,
которая приводит к платообразной кривой.
Участвуют два типа механизмов: активный и пассивный. Рассогласование потребления и притока вещества одновременно включает и активный и пассивный механизмы. При этом активные механизмы реагируют на возникновение изменения на столько быстро, а их реакция столь эффективна, что пассивные механизмы просто не успевают вступить в работу. Поэтому постоянство внутренней среды, т. е. гомеостаз сохраняет активные механизмы.
Если в силу каких - либо причин эффективность активной регуляции падает, задача регулирования перекладывается на пассивные механизмы. В этом случае любое изменение в организме, вызванное изменением в его внешнем окружении или внутренними причинами, ведет к тому, что постоянство внутренней среды нарушается, т. е. нарушается гомеостаз. Существует некоторая область нормальных условий, в которых живет организм и именно при этих условиях активные механизмы сохраняют свою работоспособность. Эта область характеризуется платой на гомеостатической кривой.
Самоорганизующиеся с-мы – с-мы кот-е способны сохранять хар-р взаим-ия с внеш-й средой несмотря на возможные измен-я внут-х и внеш-х факторов. (пр: любая биол-я с-ма).
