Результаты кластерного анализа сезонных изменений структуры связей между показателями

Изучение структуры сезонных связей исследуемых характеристик сердечно-сосудистой системы и активности лизосомных ферментов печени кроликов проводилось по описаной в разделе 2.1.8. Главы 2 методике кластерного анализа.

Для исследования были выбраны группы по 120 животных в каждый сезон.

Весенний сезон Как можно видеть из, параметры, связанные с поддержанием активной реакции крови (VHCO3- уровень НСО3 в венозной крови., VBEизбыток оснований в венозной крови., AHCO3., AВЕ., VPH., APH.) а также показатели APCO2 и VPCO2 (парциальное давление СО2 в артериальной и венозной крови) образуют плотный кластер (темная штриховка на рисунке), наиболее удаленный от остальных показателей. Второй кластер состоит из показателей активности лизосомных ферментов печени (NSA, EA, CA) и части показателей газового состава (APO2, VPO2- - парциального давления О2 в артериальной и венозной крови).

Отдельный кластер образуют показатели, характеризующие деятельность сердечно-сосудистой системы. В него группируются показатели артериального давления (APMAX., APMIN.), пульсовое давление PP и показатель VPMAXLVвнутрижелудочковое давление максимальное в левом желудочка). Далее присоединяются остальные показатели внутрижелудочкового давления VPMAXRV (то же, но в правом желудочке сердца), VPREALLV VPREALRV (внутрижелудочковые давления реальные в левом и правом желудочках сердца), напряжение кислорода в венозной крови VPO2 с показателем геомагнитной активности АР и показатели гемоглобина в венозной и артериальной крови (VHB, AHB.). Необходимо отметить, что наиболее тесная связь среди показателей внутрижелудочковых давлений отмечена между показателями правого желудочка.

Факторный анализ, проведенный с данными весенней выборки, выделил 7 главных факторов. Первый фактор объединяет показатели VHCO3., VBE., AHCO3., ABE., VPH, APH. Второй — показатели внутрижелудочкового давления. Третий — показатели лизосомной активности CA, EA, NSA. Четвертыйпараметры VPCO2. и APCO2. Пятый — показатели гемоглобина. Шестой — артерио-венозную разницу и напряжение кислорода в артериальной крови. Седьмой — артериальное и пульсовое давление.

Таким образом, факторный анализ в весенний сезон выделяет те же структурные элементы, что и кластерный анализ по методу Уорда.

Летний сезон.

Как можно видеть из Рис. 12, параметры, связанные с поддержанием активной реакции крови (VHCO3, VВЕ., AHCO3., AВЕ., VPH, APH) образуют плотный кластер, наиболее удаленный от остальных показателей. Второй кластер состоит из показателей лизосомной активности (CA, NSA, EA), объединенных с показателями кислорода (AVPO2, APO2., VPO2) и показателями гемоглобина в венозной и артериальной крови (VHB., AHB.).

Отдельные кластеры образуют показатели, характеризующие деятельность сердечно-сосудистой системы. В первый кластер группируются показатели артериального давления (АDMAX, АDMIN.) и пульсовое давление PP. Второй кластер содержит все показатели внутрижелудочковых давлений (VPMAXRV, VPMAXLV, VPREALLV, VPREALRV). В летний сезон показатели внутрижелудочковых давлений объединены попарно в симметричную структуру, что, очевидно, свидетельствует о синхронности регуляторных процессов в сердце. В кластер показателей сердечно-сосудистой системы входит кластер, содержащий показатели VPCO2, APCO2. .В этот кластер также входит показатель геомагнитной активности AP.

Факторный анализ, проведенный с данными летней выборки, выделил 8 главных факторов. Первый фактор объединяет показатели VHCO3., VВЕ., AHCO3., AВЕ., VPH, APH. Второй — параметры VPCO2. и APCO2. Третий — показатели внутрижелудочкового давления. Четвертый — артериальное и пульсовое давление. Пятый — показатели лизосомной активности CA, NSA, EA. Шестой — артерио-венозную разницу и напряжение кислорода в артериальной крови. Седьмой — показатели гемоглобина. Восьмой — напряжение кислорода в венозной крови.

Таким образом, факторный анализ в летний сезон выделяет те же структурные элементы, что и кластерный анализ по методу Уорда. Этот факт подтверждает достоверность классификации показателей.

Осенний сезон Как видно из Рис. 13, параметры, характеризующие поддержание активной реакции крови (VHCO3, VВЕ, AHCO3., AВЕ, VPH., APH) а также показатели APCO2 и VPCO2. образуют плотный кластер, значительно удаленный от остальных показателей. Второй кластер состоит из показателей лизосомной активности (CA, NSA, EA), показателей VPO2 и АР, а также показателей AVPO2 и APO2 .

Отдельный кластер образуют показатели, характеризующие деятельность сердечно-сосудистой системы. В него группируются показатели артериального давления (ADMAX, ADMIN.), пульсовое давление PP и показатель VPMAXLV. Далее присоединяются показатели гемоглобина в венозной и артериальной крови (AHB, VHB.) и остальные показатели внутрижелудочкового давления (VPMAXRV, VPREALRV, VPREALLV). Необходимо отметить, что наиболее тесная связь среди показателей внутрижелудочковых давлений снова отмечена между показателями правого желудочка. десинхроноз сердечный сосудистый геомагнитный Факторный анализ, проведенный с данными осенней выборки, выделил 7 главных факторов. Первый фактор объединяет показатели VHCO3., VВЕ, AHCO3, AВЕ., VPH, APH. Второй — показатели внутрижелудочкового давления. Третий — показатели лизосомной активности СА, NSA и EА. Четвертыйпараметры VPCO2 и APCO2. Пятый — артерио-венозную разницу по кислороду. Шестой — показатели гемоглобина. Седьмой — артериальное и пульсовое давление.

Таким образом, факторный анализ в осенний сезон выделяет те же структурные элементы, что и кластерный ана…

В летний и зимний сезоны кластер показателей VPCO2 -APCO2 существенно удален от кластера, содержащего показатели VHCO3., VВЕ, AHCO3, AВЕ, VPH, APH. Этот факт можно трактовать с позиций перестройки в эти сезоны взаимодействия функциональных систем, отвечающих за рН крови и оптимальные для метаболизма величины дыхательных показателей. По всей очевидности, дыхательные механизмы регуляции рН, поддерживающие концентрацию бикарбоната в плазме крови, в весенний и осенний сезоны более активны, чем в летний и зимний сезоны.

Имеются и некоторые сходства в структуре показателей, характеризующих деятельность сердечно-сосудистой системы. Летом и зимой показатели внутрижелудочкового давления (VP) образуют симметричную кластерную структуру, в которой показатели правого (RV) и левого (LV) желудочков объединены попарно. В весенний и осенний периоды показатель максимального давления в левом желудочке сердца VPMAXLV группируется с показателями артериального давления. Следовательно, весной и осенью состояние сосудистого тонуса оказывает существенно большее влияние на функцию сердца, чем в другие сезоны.

Отдельный интерес представляет анализ эффектов повышенной геомагнитной активности, относящейся к периоду осени 1984 года. Оказалось, что показатель геомагнитной активности в 70% случаев образует наиболее тесную связь с показателем напряжения кислорода в венозной крови VPO2., что говорит о существенном влиянии геомагнитной активности на потребление кислорода в тканях. Помимо этого, из анализа суточных дендрограмм в осенний сезон, когда наблюдалось резкое повышение уровня геомагнитной активности, следует, что вышеуказанные показатели группировались в один кластер с показателями уровня гемоглобина. Геомагнитная активность в среднем была достаточно высокой не только в осенний сезон 1984 года, но и в зимний сезон, что отличает эти сезоны от весенне-летнего сезонов. Оказалось, что осенью и зимой при повышенной геомагнитной активности к указанным для этих периодов выше показателям КОС присоединялись показатели кислорода в артериальной крови и артериовенозная разница по кислороду. Этот факт свидетельствует, по-видимому, об активном влиянии геомагнитной активности на систему транспорта кислорода в крови.

При анализе суточных дендрограмм в осенний период, характеризующийся высокой геомагнитной активностью, представляет интерес проследить последовательность образования кластеров вокруг показателя геомагнитной активности. Эта последовательность до дистанции связи, не превышающей значения 1.5, представлена в Таблице 7.

Таблица 7. Последовательность объединения кластеров, включающих показатель АР, на суточных дендрограммах в осенний период.

На основе данных Таблицы 7 можно сделать вывод, что увеличение абсолютных значений геомагнитной активности (Ар) проявляется в воздействии на сократительную функцию сердца.

Следует отметить также появление связи со всеми показателями лизосомной активности печени в период роста значений геомагнитной активности 22.09. Этот факт может свидетельствовать о перестройке характера адаптации организма к внешнему воздействию с использованием лизосомной системы. Этот результат подтверждает результаты, полученные ранее в работах В. А. Фролова с соавт. (1973, 1995) на основе линейного статистического анализа ультраструктуры гепатоцитов и кардиомиоцитов.

В заключение этой Главы хотелось бы снова подчеркнуть, что несмотря на неправомерность методов корреляции Пирсона, опирающихся на гипотезу о нормальности распределения параметров, использованных в книге Чибисова С. М., Овчинниковой Л. К. и Бреус Т. К., (1998), выводы этой работы остаются в основном справледливыми при проверке критериями, свободными от распределения, например, критерием Краскела — Уоллиса. Применение кластерного анализа, использующего в качестве меры близости элементов кластера ранговую корреляцию Спирмена, свободную от распределения, позволяет дополнительно выявить детали взаимодействия элементов системы, описанные в выводах данной Главы.