Ход работы.

1. У обследуемого для улучшения капиллярного кровотока слегка помассировать пальцами мочку уха. Зафиксировать на ней датчик сердечных сокращений. Либо надеть датчики для съема электрокардиограммы.

2. Для измерения кардиоинтервалов в состоянии покоя сесть.

3. Через 1 минуту, нажав на клавиатуре компьютера клавишу <ENTER>, начать автоматическую регистрацию 100 кардиоинтервалов. Их значения (в мс) будут можно отслеживать на экране компьютера.

4. Для измерения кардиоинтервалов при выполнении дозированной физической работы встать и повторить операции п. 3.

5. Зарисовать в лабораторном журнале частотные гистограммы распределения кардиоинтервалов в двух состояниях.

6. Заполнить таблицу и с ее помощью по формуле I = - ∑pi*log2(pi), рассчитать значения фактической энтропии сердечного ритма в покое и при выполнении физической работы.

Кардиоинтервал, мс Количество (ni) Вероятность (pi=ni/100) log2pi pi log2pi
покой работа покой работа покой работа покой работа
                 
                 
                 
                 
                 
                 
                 
                 
                 
                 

 

7. Рассчитать максимальное значение энтропии сердечного ритма.

8. По формуле Iфакт = Iмакс – Iфакт рассчитать значения фактической информации, содержащейся в сердечном ритме, а по формуле R = Sмакс – (Sмакс – Sфакт))/Sмакс = Sфакт / Sмакс – значения ее избыточности для двух состояний.

9. Результаты работы представить в виде таблицы и сделать выводы.

 

Параметр Состояние
Покой Работа
Фактическая энтропия, бит    
Количество информации, бит    
Избыточность информации, %    

 

Литература:

1.Антонов В.Ф. и др. Биофизика. – М.: Владос, 2006. – С.220-232.

2. Волькенштейн М.В. Биофизика. – СПбМ.: Лань, 2008. – С.534-582.

3. Самойлов В.О. Медицинская биофизика. – СПб: СпецЛит, 2007. –С.504-512.

Контрольные вопросы.

1. Ценность информации. Информационная избыточность биосистем.

2. Количественная мера информации. Уравнение Шеннона.

3. Эквивалентность информации и энтропии. Энтропийная цена бита.

4.Физические носители информации в биосистемах.

5. Информация и эволюция.