Российские ученые разработали математическую модель, описывающую, как вегетативная (регулирующая внутренние органы) нервная система контролирует сердечно-сосудистую.

Ученые из Национального медицинского исследовательского центра сердечно-сосудистой хирургии имени А. Н. Бакулева совместно с коллегами из Института радиотехники и электроники РАН (Саратовский филиал) изобрели новую математическую модель, как вегетативная нервная система управляет сердечно-сосудистой.

Модель позволит врачам лучше анализировать состояние пациента и может помочь развитию персонализированной медицины. Исследование проводилось с поддержкой Президентской программы Российского научного фонда (РНФ).

Разработанная модель облегчает понимание механизмов контроля сердечно-сосудистой системы

Всегда исследования на людях были сложной задачей. В первую очередь это связано как с риском причинить испытуемому вред, так и с этическими и техническими затруднениями. Препятствует экспериментам также сложность самих биологических систем. Особенно это проявляется в исследованиях, посвященных изучению того, как вегетативная нервная система управляет сердечно-сосудистой.

В связи с вышеизложенным, исследования часто дополняются математическими моделями. Это значительно облегчает понимание механизмов контроля сердечно-сосудистой системы. С их помощью врачи могут выявлять особенности работы вегетативных контуров управления, что может способствовать, например, развитию персонализированной медицины.

Модель прошла испытания, где использовался тест, при котором испытуемые переходили из положения лежа в положение сидя.

Были зафиксированы электрокардиограмма и фотоплетизмограмма (кровяной поток с помощью света) среднего пальца правой руки и мочки уха, а также дыхание у 50 здоровых испытуемых в возрасте от 20 до 40 лет. На основе этих данных исследователи измеряли артериальное давление у пациентов. В результате эти модели сошлись с усредненными показателями эксперимента.

«Предложенная модель лучше воспроизводит экспериментальные данные по сравнению с другими известными моделями аналогичной сложности для состояния покоя, а также при моделировании поведения системы во время тестов с наклоном тела»,— прокомментировал Владимир Шварц, доктор медицинских наук, доцент кафедры сердечно-сосудистой хирургии, аритмологии и клинической электрофизиологии НМИЦ ССХ имени А. Н. Бакулева.

Фото Российского научного фонда