Симулятор физиологии человека в условиях энергетического баланса в клетках
Для совместимых с IBM персональных компьютеров создан программный симулятор (ПС) комплексных физиологических систем (КФС), обеспечивающих баланс энергии в клетках человека. ПС основан на упрощенных математических моделях (УММ), описывающих статику. В УММ дифференциальные уравнения ранее созданной и...
Збережено в:
| Дата: | 2018 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут програмних систем НАН України
2018
|
| Назва видання: | Проблеми програмування |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/150911 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Симулятор физиологии человека в условиях энергетического баланса в клетках / Р.Д. Григорян, А.Г. Дегода, Т.В. Аксёнова, Е.А. Джуринский // Проблеми програмування. — 2018. — № 4. — С. 93-100. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-150911 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1509112019-04-19T01:25:29Z Симулятор физиологии человека в условиях энергетического баланса в клетках Григорян, Р.Д. Дегода, А.Г. Аксёнова, Т.В. Джуринский, Е.А. Прикладні засоби програмування та програмне забезпечення Для совместимых с IBM персональных компьютеров создан программный симулятор (ПС) комплексных физиологических систем (КФС), обеспечивающих баланс энергии в клетках человека. ПС основан на упрощенных математических моделях (УММ), описывающих статику. В УММ дифференциальные уравнения ранее созданной и опубликованной динамической модели заменены на алгебраические уравнения, описывающие пропорциональные зависимости между константами и переменными состояния КФС. Разработанный на С++ ПС предоставляет пользователю (физиологу) интерфейс, посредством которого выбираются разные комбинации констант и переменных состояния, задаются их значения для вычисления величины среднего артериального давления (САД). Многомерные уравнения содержат коэффициенты, характеризующие чувствительности переменных состояния к изменениям энергетического статуса организма. Заданием численных значений этих коэффициентов также можно имитировать разные статические физиологические режимы организма. Приведены примеры таких вычислений. ПС представляет собой удобную информационную технологию, дополняющую традиционные эмпирические методы в исследованиях физиологии человека. Для сумісних з IBM персональних комп'ютерів створено програмний симулятор (ПС), заснований на спрощених математичних моделях (УММ) комплексних фізіологічних систем (КФВ), забезпечующих баланс енергії в клітинах людини. Диференціальні рівняння раніше створеного і опублікованій динамічної моделі в УММ замінені на алгебраїчні рівняння, що описують пропорційні залежно між змінними стану КФС. УММ описують лише статику клітинних і багатоклітинних КФС. Розроблений на С ++ ПС надає користувачеві (фізіологові) інтерфейс, за допомогою якого вибираються різні комбінації заданих змінних стану для обчислення величини середнього артеріального тиску (САД). Багатовимірні рівняння містять коефіцієнти, що характеризують чутливости змінних стану до змін енергетичного статусу організму. Завданням чисельних значень цих коефіцієнтів можна імітувати різні статичні фізіологічні режими організму. Наведені приклади таких обчислень. ПС являє собою зручну інформаційну технологію, що доповнює традиційні емпіричні методи досліджень фізіології людини. For IBM-compatible personal computers, a software simulator (PS) is created, based on simplified mathematical models (UMM) of complex physiological systems (CFS) that provide energy balance in human cells. The differential equations of the previously created and published dynamic model in UMM are replaced by algebraic equations describing the proportional dependences between the variables of the state of the CFS. UMMs describe only the statics of cellular and multicellular CFS. The PS developed in C ++ provides the user (physiologist) with an interface through which different combinations of specified state variables are selected to calculate the mean arterial pressure (SBP). Multidimensional equations contain coefficients characterizing the sensitivity of state variables to changes in the energy status of the organism. By means of numerical values of these coefficients the user can simulate different static physiological regimes of the organism. Examples of such computations are given. PS is a convenient information technology, complementing the traditional empirical methods of human physiology. 2018 Article Симулятор физиологии человека в условиях энергетического баланса в клетках / Р.Д. Григорян, А.Г. Дегода, Т.В. Аксёнова, Е.А. Джуринский // Проблеми програмування. — 2018. — № 4. — С. 93-100. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. 1727-4907 DOI: https://doi.org/10.15407/pp2018.04.093 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/150911 612.51.001.57+519.6 ru Проблеми програмування Інститут програмних систем НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Прикладні засоби програмування та програмне забезпечення Прикладні засоби програмування та програмне забезпечення |
| spellingShingle |
Прикладні засоби програмування та програмне забезпечення Прикладні засоби програмування та програмне забезпечення Григорян, Р.Д. Дегода, А.Г. Аксёнова, Т.В. Джуринский, Е.А. Симулятор физиологии человека в условиях энергетического баланса в клетках Проблеми програмування |
| description |
Для совместимых с IBM персональных компьютеров создан программный симулятор (ПС) комплексных физиологических систем (КФС), обеспечивающих баланс энергии в клетках человека. ПС основан на упрощенных математических моделях (УММ), описывающих статику. В УММ дифференциальные уравнения ранее созданной и опубликованной динамической модели заменены на алгебраические уравнения, описывающие пропорциональные зависимости между константами и переменными состояния КФС. Разработанный на С++ ПС предоставляет пользователю (физиологу) интерфейс, посредством которого выбираются разные комбинации констант и переменных состояния, задаются их значения для вычисления величины среднего артериального давления (САД). Многомерные уравнения содержат коэффициенты, характеризующие чувствительности переменных состояния к изменениям энергетического статуса организма. Заданием численных значений этих коэффициентов также можно имитировать разные статические физиологические режимы организма. Приведены примеры таких вычислений. ПС представляет собой удобную информационную технологию, дополняющую традиционные эмпирические методы в исследованиях физиологии человека. |
| format |
Article |
| author |
Григорян, Р.Д. Дегода, А.Г. Аксёнова, Т.В. Джуринский, Е.А. |
| author_facet |
Григорян, Р.Д. Дегода, А.Г. Аксёнова, Т.В. Джуринский, Е.А. |
| author_sort |
Григорян, Р.Д. |
| title |
Симулятор физиологии человека в условиях энергетического баланса в клетках |
| title_short |
Симулятор физиологии человека в условиях энергетического баланса в клетках |
| title_full |
Симулятор физиологии человека в условиях энергетического баланса в клетках |
| title_fullStr |
Симулятор физиологии человека в условиях энергетического баланса в клетках |
| title_full_unstemmed |
Симулятор физиологии человека в условиях энергетического баланса в клетках |
| title_sort |
симулятор физиологии человека в условиях энергетического баланса в клетках |
| publisher |
Інститут програмних систем НАН України |
| publishDate |
2018 |
| topic_facet |
Прикладні засоби програмування та програмне забезпечення |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/150911 |
| citation_txt |
Симулятор физиологии человека в условиях энергетического баланса в клетках / Р.Д. Григорян, А.Г. Дегода, Т.В. Аксёнова, Е.А. Джуринский // Проблеми програмування. — 2018. — № 4. — С. 93-100. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. |
| series |
Проблеми програмування |
| work_keys_str_mv |
AT grigorânrd simulâtorfiziologiičelovekavusloviâhénergetičeskogobalansavkletkah AT degodaag simulâtorfiziologiičelovekavusloviâhénergetičeskogobalansavkletkah AT aksënovatv simulâtorfiziologiičelovekavusloviâhénergetičeskogobalansavkletkah AT džurinskijea simulâtorfiziologiičelovekavusloviâhénergetičeskogobalansavkletkah |
| first_indexed |
2025-07-13T00:53:33Z |
| last_indexed |
2025-07-13T00:53:33Z |
| _version_ |
1837491050238705664 |
| fulltext |
Прикладні засоби програмування та програмне забезпечення
© Р.Д. Григорян, А.Г. Дегода, Т.В. Аксенова, Е.А. Джуринский, 2018
ISSN 1727-4907. Проблеми програмування. 2018. № 4 93
УДК 612.51.001.57+519.6 https://doi.org/10.15407/pp2018.04.093
Р.Д. Григорян, А.Г. Дегода, Т.В. Аксёнова, Е.А. Джуринский
СИМУЛЯТОР ФИЗИОЛОГИИ ЧЕЛОВЕКА В УСЛОВИЯХ
ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО БАЛАНСА В КЛЕТКАХ
Для совместимых с IBM персональных компьютеров создан программный симулятор (ПС)
комплексных физиологических систем (КФС), обеспечивающих баланс энергии в клетках человека.
ПС основан на упрощенных математических моделях (УММ), описывающих статику. В УММ
дифференциальные уравнения ранее созданной и опубликованной динамической модели заменены
на алгебраические уравнения, описывающие пропорциональные зависимости между константами
и переменными состояния КФС. Разработанный на С
++
ПС предоставляет пользователю (физиологу)
интерфейс, посредством которого выбираются разные комбинации констант и переменных со-
стояния, задаются их значения для вычисления величины среднего артериального давления
(САД). Многомерные уравнения содержат коэффициенты, характеризующие чувствительности пе-
ременных состояния к изменениям энергетического статуса организма. Заданием численных значе-
ний этих коэффициентов также можно имитировать разные статические физиологические режимы
организма. Приведены примеры таких вычислений. ПС представляет собой удобную инфор-
мационную технологию, дополняющую традиционные эмпирические методы в исследованиях
физиологии человека.
Ключевые слова: математическая модель, энергетика, физиология, артериальное давление, информа-
ционная технология.
Введение
Энергетика является одной из базо-
вых детерминантов биохимических и фи-
зиологических процессов в живых клетках.
В многоклеточных организмах, включая
человеческий, существует множество эво-
люционно сложившихся механизмов, от-
слеживающих баланс производства и по-
требления энергии в каждой клетке. Одна-
ко физиология взаимодействия этих меха-
низмов в условиях стохастических пере-
мен скорости расхода энергии в огромном
числе клеток исследована лишь весьма
приближенно. Основной помехой на этом
пути является ограниченность эмпириче-
ского метода: нет технологий, способных
отслеживать макроскопические эффекты
микроскопических сдвигов в каждой клет-
ке. Многомасштабные (multiscale) модели
были заявлены целью долговременного
международного исследовательского про-
екта “Physiome” [1, 2], но до настоящего
времени таких моделей нет [3]. Как оказа-
лось, проблема состоит в отсутствии фи-
зиологической концепции восходящей
интеграции характеристик генов в харак-
теристики следующих – молекулярно-
биологических, биохимических, биофи-
зических и физиологических уровней ор-
ганизации жизни.
Нами была предложена идеология
преодоления этого препятствия на основе
системного анализа основных закономер-
ностей энергетически обусловленной фи-
зиологии. Опубликованы теория [4–9] и
математические модели [10–14], позволя-
ющие увязать физиологию органов и си-
стем тела с энергетическим статусом и
клеточной физиологией.
В основе моделирования лежит би-
нарная модель представления клеток, т. е.
они поделены на два типа – один обеспе-
чен энергией (молекулами АТФ), другой –
испытывает ее нехватку. Все перемены в
текущем физиологическом статусе орга-
низма вызваны клетками второго типа.
Специализированный программный
симулятор “SimEnPhysiol” [12], созданный
на основе этих моделей, передан специа-
листам Института физиологии им. А.А. Бо-
гомольца АН Украины. “SimEnPhysiol”
имитирует динамику реагирования кле-
точных и многоклеточных физиологиче-
ских механизмов человека на нехватку
http://dx.doi.org/10.7124/bc.000027
Прикладні засоби програмування та програмне забезпечення
94
энергии. Однако, эксплуатация этого си-
мулятора выявила определенные сложно-
сти, связанные с трудностью ее верифика-
ции на всем диапазоне энергетических и
физиологических перемен. Поэтому воз-
никла необходимость в разработке упро-
щенной модели, способной охватить хотя
бы статику в интервале перемен в услови-
ях физиологической нормы. Такая модель
и программный симулятор (ПС) созданы.
Цель публикации – описать: а) ста-
тическую модель (СМ) взаимоотношений
между энергетическим статусом клеток и
физиологией органов и систем тела; б) ПС
для имитации этих взаимоотношений.
Основные требования
к статической модели:
допущения и ограничения
Поскольку СМ должна описывать
статику в условиях физиологической нор-
мы, мы ограничились рассмотрением лишь
линейного диапазона функционирования
каждого моделируемого компонента
(клетки, специализированного органа).
Статика может наблюдаться в тече-
ние разного времени . Согласно [4–7],
условием статики является приблизитель-
ное равенство между средними скоростями
синтеза )(pCv и расхода )(сCv во всех
клетках. В нашей бинарной модели тела
это требование сводится к соблюдению
условия )()( pCсC vv в обоих виртуаль-
ных клетках.
Исходными уравнениями, из кото-
рых были выведены уравнения статики,
являются дифференциальные уравнения,
описанные в [10–14]. В этих уравнениях
наряду с клеточными характеристиками
присутствуют характеристики органного и
организменного масштабов. Клеточные
процессы привязаны к общей площади
внутренних мембран митохондрий
( )(MCS ), аэробной ( )(aCv ) и анаэробной
( )(aaCv ) скорости синтеза молекул АТФ.
Учтено, что )()()( tvtvtv aCaaCpC . Си-
стемные характеристики представлены
средним артериальным давлением ( )(AP ),
средним центральным венозным давлени-
ем ( )(VP ), сердечным выбросом ( )(Q ),
общим периферическим сопротивлением
( )(R ), скоростью легочной вентиляции
( )(Lv ), концентрациями глюкозы
( )(GBC ) и кислорода ( )(OBC ).
Полагая 1c ÷ 6c константы для ап-
проксимации в общем нелинейных функ-
ций линейными, формальные отношения
между явлениями клеточного и организ-
менного масштабов можно представить
как следующую систему уравнений:
)()()( aCaaCpC vvv , (1)
)(1)(()( 26 GBaaC CcQcv , (2)
)()()()( 321 vvvvaC , (3)
)()( 31 MCScv , (3΄)
))(1)(()( 542 LvcQcv , (3΄΄)
))(1)(()( 213 GBCcQcv , (3΄΄΄)
).(/)()(
),(/))()(()(
RPQ
RPPQ
A
VA
(4)
Из уравнений (1) – (4) следует:
))(1)(()( 26 GBpC CcQcv
))(1)(()( 543 LMC vcQcSc
)).(1)(( 21 GBCcQc
Подставив в него )(/)()( RPQ A ,
получаем:
.
)(
)(
))(1(1()(
),(1()()(
5461
23
R
P
vcccc
CcScv
A
L
GBMCpC
(5)
Прикладні засоби програмування та програмне забезпечення
95
В уравнении (5) динамика функций
)(MCS и )(GBC намного медленнее ди-
намики функций )(Lv , )(AP , )(R . По-
этому на небольших интервалах времени
можно полагать ;)( constSMC )(GBC
;const .)( constvL
)(/)()( RPv ApC , (5΄)
где и константы.
Уравнение (5΄) формально объясня-
ет, почему при constPA )( , изменения
)(R вызывают реципрокные изменения
)(pCv .
Примем следующие обозначения:
)(pCvY ; )(1 MCSX ; )(2 OBCX ;
)(3 GBCX ; )(4 LvX ; )(5 APX ;
)(6 RX . Тогда уравнение (5) примет
вид:
)()1( 6132213 ccXcXXcY
.)1(
6
5
454
X
X
Xcc (6)
Дифференцируя (6) по каждому из
переменных 1X ÷ 6X , определим функции
чувствительности Y к изменениям каждой
переменной:
123
1
сXc
X
Y
,
213
2
сXc
X
Y
,
3612
3
)(
ccc
X
Y
,
4
6
5
54
4
с
с
X
X
cc
X
Y
,
56454
5
/)1(
сс XXcc
X
Y
,
,//)1( 2
66
2
65454
6
XXXXcc
X
Y
сс
где 1сX ÷ 6сX константы, представляющие
конкретные значения (например, в состоя-
нии покоя) соответствующих переменных,
а 1 ÷ 6 – константы, зависящие от вели-
чин 1c ÷ 6c .
Представленные функции чувстви-
тельностей показывают, что нелинейные
эффекты в функции Y могут появляться
лишь вследствие изменений 6X .
Формальный анализ уравнения (6)
показывает, что:
- существуют как внутриклеточ-
ные, так и внеклеточные детерминанты
текущего значения скорости продукции
энергии в клетке (СПЭК);
- константа перед каждой пере-
менной отражает ее текущий вклад в
СПЭК;
- при данном значении произво-
дительности митохондрий скорость про-
дукции энергии в клетке специфически
чувствительна к изменениям концентра-
ций глюкозы, кислорода, также как общей
площади внутренних мембран митохон-
дрий;
- поскольку гемоглобин является
основным переносчиком кислорода, вклад
легочной вентиляции в СПЭК находится в
реципрокной зависимости от концентра-
ции гемоглобина в крови;
- общая площадь клеточных ми-
тохондрий является независимым детер-
минантом скорости аэробного производ-
ства энергии. Поэтому, )(MCS необходи-
мо отнести к основным переменным, из-
менения которых могут адаптировать
клетку к долговременным энергетическим
потребностям клетки.
Сведения о программе
В первоначальном варианте для
расчетов по приведенным выше уравнени-
ям использовалась Excel. Однако это ока-
Прикладні засоби програмування та програмне забезпечення
96
залась неудобной для построения графиче-
ских иллюстраций. Поэтому была разрабо-
тана специальная программа на C
++
14 с
использованием кроссплатформенного
фреймворка Qt5. Эта версия программы
получила названия “SimEnStatics”.
Язык C
++
был выбран для обеспе-
чения эффективного и гибкого использо-
вания программных и системных ресур-
сов компьютера. Связка C
++
и Qt обеспе-
чит переносимость программного обеспе-
чения на устройствах с разными операци-
онными системами и аппаратными воз-
можностями. Также фреймворк Qt обла-
дает богатой библиотекой пользователь-
ского интерфейса и, что важно для данной
программы, удобными инструментами
для отрисовки двухмерных и трехмерных
графиков. Для правильной работы отоб-
ражения графиков устройство, на котором
работает программа, должно обладать
видеоадаптером, который поддерживает
графическую спецификацию OpenGL 3.3
+
и/или DirectX11
+
(имеется ввиду
Direct3D). Данное ограничение никак не
помешает работе программы, а лишь
только не сможет гарантировать, что на
графике не будут появляться различные
графические артефакты, которые связан-
ны с устарелыми драйверами от произво-
дителей видеоадаптеров.
Программа позволяет производить
выбор способа отображения зависимостей
(двух- или трехмерный), выбирать один из
доступных экспериментов, задавать аргу-
менты и коэффициенты расчёта. После
настройки эксперимента пользователь
имеет возможность сохранить его на диск,
для дальнейшего использования, и/или
отобразить его на графике. Вид пользова-
тельского интерфейса, ориентированного
на физиолога, показан на рис. 1.
Рис. 1. Интерфейс пользователя. Показан случай, когда выбрана трехмерная форма
отображения графиков функций
Прикладні засоби програмування та програмне забезпечення
97
Тестовые результаты
симуляций
Прежде чем рассмотреть результаты
тестовых симуляций отметим, что общий
объем крови ( 35300 cmVs ) и численные
значения параметров модели ССС соответ-
ствуют здоровому молодому мужчине
массой тела 70 кг. Полагалось, что в норме
частота сокращений сердца равна
1min60 F , среднее артериальное дав-
ление равно 94 мм рт. ст., (это соответ-
ствует пиковым значениям пульсового
давления 120/80), общее периферическое
сопротивление составляет 1 мм рт. ст.
х сек/см
3
.
Вначале исследовались зависимости
Y(X1, X2, X3, X4,X5) в предположении,
что четыре из пяти аргументов зафиксиро-
ваны, меняется только один аргумент. При
этом также полагалось, что значения кон-
стант C1–C6 известны. Пример симуляции
зависимостей Y(X1), Y(X2), Y(X3), Y(X4),
Y(X5) при заданных комбинациях кон-
стант C1 – C6 представлен на рис. 2.
Рис. 2. Пример симуляции Y(X1), Y(X2),
Y(X3), Y(X4), Y(X5) при заданных
комбинациях констант C1 – C6
Как и следовало ожидать из уравне-
ний нашей линейной модели, каждая из
графиков функций Y(X1), Y(X2), Y(X3),
Y(X4), Y(X5) представляет прямую. Угол
наклона каждой прямой к оси абсцисс за-
дается комбинацией констант C1 – C6. Из-
менениями каждой из этих констант фи-
зиолог-исследователь наглядно представ-
ляет вклад данной константы (а за ней
скрывается реальная биохимическая или
биофизическая характеристика организма)
в формировании стабильного уровня ско-
рости синтеза молекул АТФ. Фактически,
набор констант C1–C6 характеризует ин-
дивида.
Особым образом влияет на функ-
цию Y переменная X6. Графики зависимо-
стей Y (X6) при трех разных произвольно
выбранных комбинациях констант C1–C6
показаны на рис. 3.
Рис. 3. Пример симуляции Y(X6) при трех
разных произвольно выбранных
комбинациях констант C1 – C6
Как видно из этого рисунка, графи-
ки нелинейные, близкие к гиперболе.
Уменьшение аргумента X6 при всех при-
веденных комбинациях C1 – C6 вызывает
резкое и существенное увеличение скоро-
сти синтеза молекул АТФ. Анализ этих
зависимостей для разных комбинаций зна-
чений констант C1 – C6 при конкретных
физиологических возможностях ССС и
других систем организма поможет иссле-
дователю оптимизировать энергетический
режим организма.
Остановимся на одном аспекте ис-
следований, отличающий возможности
нашей модели от всех известных. Речь
идет о потенциале отображения многомер-
ных зависимостей артериального давления
Прикладні засоби програмування та програмне забезпечення
98
от характеристик не только сердечно-
сосудистой системы, но и от ассоцииро-
ванных систем.
Как видно из формулы (6), функция
содержит 12 аргументов. Хотя такую
функцию графически изображать мы не
можем, тем не менее в “SimEnStatics”
пользователю предоставляется возмож-
ность исследований, в которых любые де-
сять из указанных двенадцати аргументов
фиксируются на произвольных значениях,
а остальные два аргумента принимают
значения во всем диапазоне возможных
значений. На рис. 4 показано пример трех-
мерной картины для функции Y(X5, X6).
Как видно из этого графика, рост перемен-
ной X5 уменьшает значение функции
Y(X5, X6).
Рис. 4. Пример симуляции трехмерной
зависимости Y(X5, X6)
Обсуждение результатов
симуляций
В причинно-следственных отноше-
ниях между гемодинамикой, с одной сто-
роны, и метаболизмом, и энергетикой кле-
ток, с другой – есть неочевидные законо-
мерности. Проблема в том, что методы
эмпирической физиологии не позволяют
выявлять эти закономерности. Незнание
же этих неявных закономерностей ведет к
неадекватной диагностике и неоптималь-
ному лечению сложных патологий, прямо
или косвенно нарушающих метаболизм
клеток.
Симулятор предоставляет новые
возможности для физиологических иссле-
дований.
Как видно из рис. 2, зависимости
Y(X1, X2, X3, X4, X5) линейные, хотя ко-
личественно отличны при разных комби-
нациях констант C1 – C6. Единственная
нелинейная зависимость имеет место для
функции Y(X6). Эта функция сильно чув-
ствительна к изменениям значений кон-
стант C1 – C6 (рис. 3).
Результаты симуляций, не вошед-
шие в настоящую статью, станут предме-
том отдельной публикации для специали-
стов (физиологов и кардиологов).
Выводы
Создана базовая математическая
модель статических взаимоотношений
между энергетикой клеток и общей физио-
логией систем жизнеобеспечения челове-
ка. Модель реализована в виде специали-
зированного программного симулятора
“SimEnStatics”. Он может применяться и
как самостоятельный исследовательский
инструмент физиолога, и в паре с ранее
созданным программным симулятором
динамических физиологических процессов
“SimEnPhysiol” [12].
Планируется расширить возмож-
ности симулятора для исследований
многомерных физиологических законо-
мерностей, связывающих должные вели-
чины гемодинамики со значениями функ-
циональной активности сопряженных си-
стем жизнеобеспечения клеток. Расширен-
ная версия “SimEnStatics” также включит в
себя расчет функций чувствительностей
для переменной, представляющей сред-
нюю скорость синтеза молекул АТФ в ор-
ганизме человека к изменениям перемен-
ных (X1, X2, X3, X4, X5, Х6).
Литература
1. Bassingthwaighte J.B. Strategies for the Phys-
iome Project. Annals of Biomedical
Engneering. 2000. N 28. P. 1043–1058.
Прикладні засоби програмування та програмне забезпечення
99
2. Kohl P, Noble D. Systems biology and the
virtual physiological human. Mol Syst Biol.
2009. N 5. P. 292–299.
3. http://www.physiome.org/jsim/docs/overview.
html
4. Григорян Р.Д. Энергетическая концепция
артериального давления. Доповіді Нац.
акад. наук України. 2011. № 7. С. 148–155.
5. Grygoryan R.D. The Energy Basis of
Reversible Adaptation. New York, USA:
Nova Science, 2012. 253 p.
6. Григорян Р.Д., Лябах Е.Г. Артериальное
давление: переосмысление. Киев: Ин-т
прогр. систем НАНУ. Академпериодика,
2015. 434 с.
7. Григорян Р.Д. Парадигма «плавающего»
артериального давления. Düsseldorf,
Germany: Palmarium Academic Publishing.
2016. 417 с.
8. Grygoryan R.D. The Optimal Circulation:
Cells’ Contribution to Arterial Pressure. New
York, USA: Nova Science. 2017. 279 p.
9. Григорян Р.Д., Сагач В.Ф. Концепція
фізіологічних суперсистем: нова фаза інте-
гративної фізіології. Фізіологічний журнал,
2017. № 3. C. 169–180.
10. Григорян Р.Д., Лябах Е.Г., Лиссов П.Н.,
Дериев И.И., Аксенова Т.В. Моделирова-
ние энергетической мегасистемы человека.
Кибернетика и вычислительная техника.
2013, Вып. 174. С. 90–98.
11. Григорян Р.Д., Аксенова Т.В., Дериев И.И.
Программный симулятор реакций аэроб-
ной клетки на дисбаланс энергии. Пробле-
ми програмування. 2014. № 1. С. 90–98.
12. Григорян Р.Д., Аксенова Т.В., Дегода А.Г.
Компьютерный симулятор механизмов
поддержания баланса энергии в клетках
человека. Кибернетика и вычислительная
техника. 2017. № 2 (188). С. 67–76.
13. Григорян Р.Д., Аксьонова Т.В. Моделю-
вання боротьбі механізмів організму з не-
стачею енергії в клітинах. Вісник універ-
ситету «Україна». Серія: Інформатика, об-
числювальна техника та кібернетика. 2016.
С. 91–99.
14. Григорян Р.Д., Аксенова Т.В., Дегода А.Г.
Моделирование механизмов и гемодина-
мических эффектов гипертрофии сердца.
Кибернетика и вычислительная техника.
2016. Вып. 184. С. 72–83.
References
1. Bassingthwaighte J.B. Strategies for the Phys-
iome Project. Annals of Biomedical Engneer-
ing. 2000. N 28. P. 1043–1058.
2. Kohl P, Noble D. Systems biology and the
virtual physiological human. Mol Syst Biol.
2009. N 5. P. 292–299.
3. http://www.physiome.org/jsim/docs/overview.
html
4. Grygoryan R.D. Energy concept of arterial
pressure. Reports of the Nat. Acad. Sciences
of Ukraine. 2011. N 7. P. 148–155.
5. Grygoryan R.D. The Energy Basis of Re-
versible Adaptation. New York, USA: Nova
Science, 2012. 253 p.
6. Grygoryan R.D., Lyabach E.G. Arterial pres-
sure: rethinking. Kiev: Institute of Software
Systems of the NASU. Akademperiodika.
2015. 434 p.
7. Grygoryan R.D. Paradigm of "floating" blood
pressure. Düsseldorf, Germany: Palmarium
Academic Publishing. 2016. 417 p.
8. Grygoryan R.D. The Optimal Circulation:
Cells’ Contribution to Arterial Pressure. New
York, USA: Nova Science. 2017. 279 p.
9. Grygoryan R.D., Sagach V.F. The concept of
physiological supersystems: a new stage of
integrative physiology. International J. of
Physiol. And Pathophysiol. 2018, 9(2):
P. 169–180.
10. Grygoryan R.D., Lyabach E.G., Lissov P.N.,
Deriev I.I., Aksenova Т.V. Modeling of the
human energy megasystem. Cybernetics and
computer engineering. 2013. Iss. 174. P. 90–
98.
11. Grygoryan R.D., Aksenova T.V., Deriev I.I.
Software simulator of aerobic cell reactions to
energy imbalance. Problems in programming.
2014. N 1. P. 90–98.
12. Grygoryan R.D., Aksenova T.V., Degoda A.G.
A computer simulator of mechanisms provid-
ing energy balance in human cells. Cyber-
netics and computer engineering. 2017. N 2
(188). P. 67–76.
13. Grygoryan R.D., Aksyonova Т.V. Modeling
fighting mechanisms of the body to the lack
of energy in cells. Bulletin of the University
"Ukraine". Series: Information, Computing
and Cybernetics technics. 2016.
P. 91–99.
14. Grygoryan R.D., Aksenova T.V., Degoda A.G.
Modeling of mechanisms and hemodynamic
effects of cardiac hypertrophy. Cybernetics
and computer engineering. 2016. Iss. 184.
P. 72–83.
Получено 11.09.2018
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2724980
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2724980
http://www.physiome.org/jsim/docs/overview.html
http://www.physiome.org/jsim/docs/overview.html
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2724980
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2724980
http://www.physiome.org/jsim/docs/overview.html
http://www.physiome.org/jsim/docs/overview.html
https://fz.kiev.ua/index.php?list0=19
https://fz.kiev.ua/index.php?list1=111
Прикладні засоби програмування та програмне забезпечення
100
Об авторах:
Григорян Рафик Давидович,
заведующий отделом,
доктор биологических наук.
Количество научных публикаций в
украинских изданиях – 130.
Количество научных публикаций в
зарубежных изданиях – 40.
Индекс Хирша – 8.
http://orcid.org/0000-0001-8762-733X,
Дегода Анна Григорьевна,
старший научный сотрудник,
кандидат физико-математических наук.
Количество научных публикаций в
украинских изданиях – 10.
Количество научных публикаций в
зарубежных изданиях – 1.
Индекс Хирша – 3.
http://orcid.org/0000-0001-6364-5568,
Аксёнова Татьяна Валериевна,
младший научный сотрудник.
Количество научных публикаций
в украинских изданиях – 14.
Количество научных публикаций в
зарубежных изданиях – 1.
Индекс Хирша – 3.
http://orcid.org/0000-0001-5046-2375,
Джуринский Егор Антонович,
инженер-программист.
Количество научных публикаций
в украинских изданиях – 1.
http://orcid.org/0000-0002-1636-1447.
Место работы авторов:
Институт программных систем
НАН Украины,
03187, Киев,
проспект Академика Глушкова, 40.
Тел.: (044) 526 5169.
Е-mail: rgrygoryan@gmail.com,
anna@silverlinecrm.com,
akstanya@ukr.net,
y.a.dzhurynskyi@gmail.com
http://orcid.org/0000-0001-8762-733X
http://orcid.org/0000-0001-6364-5568
http://orcid.org/0000-0001-5046-2375
http://orcid.org/0000-0002-1636-1447
mailto:rgrygoryan@gmail.com
mailto:anna@silverlinecrm.com
mailto:akstanya@ukr.net
mailto:y.a.dzhurynskyi@gmail.com
|