Типы и средства управления

Управление состоянием живого организма может осуществляться автоматически с помощью управляющей ЭВМ, использующей данные автоматического анализатора состояний, либо полуавтоматически оператором или врачом с пульта управления. К основным методам управления состоянием живого организма, используемым в БТС, относятся энергетический, вещественный и информационный.

Энергетическое управление предусматривает воздействие на биологическую систему в целом или на ее подсистему физических управляющих агентов, не изменяющих количество вещества биологического объекта. К этим агентам относятся, прежде всего, различные физические поля: электрическое, магнитное, тепловое, акустическое, радиационное, электромагнитное в различных диапазонах частот, включая и видимые участки спектра. Физические поля могут подводиться через контактные электроды непосредственно к поверхности живого организма или локально вводиться в его ткани или органы. Эти системы получили наименование контактных. Помимо этого, управляющие энергетические воздействий на организм могут осуществляться через среду, т. е. неконтактно.

Суть энергетического управления состоянием организма заключается в стимулировании (интенсификации) функционирования отдельных его подсистем (органов или физиологических систем) или подавления некоторых патологических процессов, протекающих в больном организме. В качестве простейших примеров такого управления состоянием биологических объектов могут быть приведены электрические стимуляторы сердечных ритмов, широко используемые в практической медицине. В последние годы коллективом врачей и инженеров под руководством профессора Н.П. Бехтеревой успешно применяется электрическое контактное воздействие на определенные зоны головного мозга с целью подавления прогнозируемых припадков эпилепсии. К весьма перспективным методам энергетического управления состоянием живого организма следует также отнести воздействие на биологически активные точки электрическими (электроакупунктура), оптическими (например, лазерным излучением) и тепловыми полями.

Как показали работы Ф.Г. Портнова, А.М. Карпухиной, В.М. Инюшина и других исследователей и практических врачей, стимуляция биологически активных точек живого организма, может служить не только терапевтическим лечебным целям, но также способна решать задачи профилактики вредных воздействий умственных и физических нагрузок. Из неконтактных методов наиболее разработанным является способ нормализации состояния живого организма путем изменения светового и теплового полей, особенно в замкнутых экологических объемах (например, в скафандрах, батискафах, батисферах и т. д.), а также облучение пространств различными видами физических полей с целью подавления вредной для обитания человека биосферы.

Энергетическое управление может иметь как непрерывный, так и дискретный характер, определяемый методом и функцией биотехнической системы.

Вещественное управление. В отличие от энергетического управления, исключающего введение в организм каких-либо материальных управляющих агентов, вещественное управление использует самые различные фармакологические, гормональные, химические и другие агенты в твердом, жидком и газообразном состоянии для управления состоянием живого организма и его отдельными физиологическими подсистемами. Таким образом, этот вид управления предусматривает непременное изменение количества вещества, содержащегося в организме. При этом могут использоваться, например, автоматически управляемые жидкостные инъекции, системы ввода управляющих агентов в газообразном состоянии через среду или непосредственно в систему дыхания (наркозные, дыхательные аппараты, системы дыхания водолазных скафандров и т. д.).

Системы вещественного управления могут быть как полностью автоматическими, так и полуавтоматическими, в которых управляющее воздействие осуществляется врачом, получающим рекомендации, выработанные ЭВМ и отображенные на информационном поле пульта управления.

Информационное управление, т. е. управление состоянием человека с помощью воздействия специально сформированных потоков информации на вторую сигнальную систему относится к числу наиболее эффективных, но и наименее количественно формализуемых методов управления.

Например, методы информационного управления, которые наиболее эффективно используются в БТС - огромное значение для нормализации состояния человека- оператора имеет наличие средств самоконтроля. Именно эти средства помогают человеку объективно оценить; качество собственных действий (например, путем количественных показателей качества управления процессом или динамическим объектом), состояние технической части системы (например, системы теплорегулирования скафандра или расхода дыхательной смеси) и, наконец, собственное психофизиологическое состояние.

Все эти показатели стабилизируют или корректируют действия и состояние человека как управляющего звена БТС, повышая его адаптивность в условиях нестационарной внешней среды и обеспечивая максимальную согласованность с состоянием технической части БТС. Особенно важны системы самоконтроля при нахождении человека в незнакомой экологической среде под воздействием различных экстремальных факторов (например, в условиях глубоководных погружений, в открытом космосе и т. д.).

Задания.

Исследовать принципы управления в следующих БТС:

1. БТС для оценки психофизиологического состояния человека- оператора.

2. БТС для коррекции психофизиологического состояния человека- оператора.

3. БТС для поддержания уровня сахара в крови.

4. БТС для диагностики нарушений ритма сердечных сокращений.

5. БТС для коррекции нарушений ритма сердечных сокращений.

Дата добавления: 2017-01-14