2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу Пред.  1, 2, 3  След.
 
 Re: Математика в биологии и медицине
Сообщение10.11.2009, 21:10 
Модератор
Аватара пользователя


07/03/09
536
2w_ink в сообщении #259523 писал(а):
А ведь форум у нас в целом математический, поэтому и медицина на нем должна хоть чуток касаться математики.

Медицина, на сегодняшний день, без математики, физики, химии и биотехнологий не существует. Никто не оспаривает факт значимости этих наук, просто в рамках форума БиМ хочется (при обсуждении практических медицинских вопросов) видеть более доступную пониманию информацию от математика, а в частности практическое применение математических аспектов в работе врача.

 Профиль  
                  
 
 Re: Математика в биологии и медицине
Сообщение10.11.2009, 21:18 
Заслуженный участник


27/04/09
28128
Vladimirkox, всегда непонятно, что вы хотите сказать и сего вы ожидаете услышать. :? Ну трахеи, ну лёгкие, но из этого очень мало чего следует. Переворот в биологии этим не сделать.

 Профиль  
                  
 
 Re: Математика в биологии и медицине
Сообщение11.11.2009, 00:26 


21/07/08
595
Цитата:
всегда непонятно, что вы хотите сказать и сего вы ожидаете услышать.

http://forum.neuroscience.ru/showthread.php?t=2160
Получается, что углеводная компонента плазматической мембраны является маркером физиологического состояния клетки. Т.е. межклеточное сообщество не соотношение изоферментов какой-нить лактатдегидрогеназы определяет, которая в цитоплазме, а - структуру гликокаликса. Информационная емкость гликокаликса = 6 оптических изомеров гексозы*6 реакционноспособных связей**150 мономерных остатков, к примеру - на натриевом канале.
Гликокаликс, в случае гель-золевых переходов комплекса полисиаловой кислоты и кальция способен формировать энергетически избыточные структуры, т.е. выполнять роль неспецифического рецептора давая время эволюционному процессу для формирования специфических белковых рецепторов (т.е. специфические рецепторы могут быть сформированы у потомков одноклеточного организма, если организм выживет используя неспецифическую защитную реакцию типа-инцистирование, иначе - потомков не будет).
Т.е. в многоклеточном организме клетки для общения используют гликокаликс и CAM, а когда этот информационный канал дает сбои - происходит раковое перерождение клетки, т.е. клетка неадекватно воспринимает регуляторные сигналы межклеточного окружения (нарушение контактного торможения пролиферации ин витро).
ИМХО чтобы понять нарушения морфогенеза, нужно выявить факторы управляющие морфогенезом. К примеру, почему в экспериметах интерфейс компьютер-мозг формируются клеточные структуры морфологически сходные со зрительными колонками?
Ага, при формообразовании фрактальность выгодна для экономии места на носителе информации, что , вероятно, и используется биообъектами...

Вот и объясните: по каким признакам можно распознать фрактальность объекта имея в распоряжении фрагмент, что произойдет при взаимодействии двух и нескольких фрактальных функций, как разложить фрактал на неделимые составляющие. И вообще - мне на курсе математики про них - не рассказывали, чувствую - дефицит информации, что хотся ликвидировать систематизированным способом. Т.е. - дайте понятный учебник.
Цитата:
Ну трахеи, ну лёгкие,
Была - неточность в частностях, исправил - как смог.

 Профиль  
                  
 
 Re: Математика в биологии и медицине
Сообщение11.11.2009, 10:22 
Заслуженный участник


08/04/08
8556
Vladimirkox писал(а):
Это - только у позвоночных и моллюсков, у насекомых - трахеи.

Что-то я забыл как трахеи выглядят :-)
Vladimirkox писал(а):
Кстати, сколько потребовалось времени для формирования жабр, а - легких? ИМХО легкие - как пищеварительная полость кишечнополостных, хорошо - пока сфинктер в нужном месте не появился. И Циолковский в этом был - апсолютно прафф.

Тоже не знаю :-) Кстати, мы еще 1 вещь забыли: жабры-то еще почему удобны? Рыба-то плывет, а проходящую через себя воду пропускает, отсюда - приток постоянно свежей воды. А с легкими как? Ну пусть он вдруг сэволюционируют так, что у них в одном месте будет вход, а в другом - выход. А как будет вентиляция происходить тогда? Наземные организмы не всегда двигаются. В противном случае, если организм будет сам осуществлять вентиляцию, толку, наверное не будет - те же легкие получатся, только усложненные.
Но к фракталам в биологии это, видимо, отношения не имеет.
Vladimirkox писал(а):
Цитата:
Вроде надо различать абсолютную оценку и относительную.
Надо. Т.е. - надо нормировать по функциональной нагрузке, как репродуктивную с-му паразитических гельминтов при сравнении с ЦНС позвоночных.

Что-то я не понял :-) Я что хотел сказать? Я хотел сказать только, что для легких соотношение площадь/объем может быть меньшим, чем у жабр. Но при этом легкие все равно берут из воздуха достаточно кислорода для обеспечения жизни организма и даже больше.
Vladimirkox писал(а):
А ещё по концентрации извлекаемого в-ва, ну... это если с ЖКТ или нефросом сравнивать.

Вот это - да, можно посравнивать, я конкретных цифр не знаю. Выше я это не учитывал. Если отношение количества поглощаемого вещества на единицу площади не превышает порядка, то это, наверное, можно даже не учитывать, поскольку фрактальное строение сразу обеспечивает площадь, большую как минимум на порядок.
Vladimirkox писал(а):
Вот и объясните: по каким признакам можно распознать фрактальность объекта имея в распоряжении фрагмент, что произойдет при взаимодействии двух и нескольких фрактальных функций, как разложить фрактал на неделимые составляющие. И вообще - мне на курсе математики про них - не рассказывали, чувствую - дефицит информации, что хотся ликвидировать систематизированным способом. Т.е. - дайте понятный учебник.

Да и мне не рассказывали :-) Фрактальность видно сразу: части объекта напоминают весь объект в целом. Вот если ветку дерева отломать - она сама похожа на дерево.
При взаимодействии нескольких фрактальных функций получается более сложный фрактал. Только надо бы понятие уточнить...
Есть книга Мандельброта про фракталы. Он их открыл и описал. А вообще, если охота, можете дать своё мыло. У меня книжек штук 5 в djvu найдется.

 Профиль  
                  
 
 Re: Математика в биологии и медицине
Сообщение11.11.2009, 12:14 


21/07/08
595
Цитата:
А вообще, если охота, можете дать своё мыло. У меня книжек штук 5 в djvu найдется.
Да, охота. Пуще неволи, однако. vladkox @yandex.ru
Цитата:
Что-то я забыл как трахеи выглядят
Ну, примерно... как пищеварительная полость у планарий :wink: .
Цитата:
В противном случае, если организм будет сам осуществлять вентиляцию, толку, наверное не будет - те же легкие получатся, только усложненные.
А вот у круглых червей, ЖКТ - существенно отличается от функционального прототипа предшественников.
Цитата:
Рыба-то плывет, а проходящую через себя воду пропускает, отсюда - приток постоянно свежей воды. А с легкими как? Ну пусть он вдруг сэволюционируют так, что у них в одном месте будет вход, а в другом - выход. А как будет вентиляция происходить тогда?
Вдруг, это только - мутация, но - не эволюция. Кстати, после эволюционной стадии хрящевых рыб появляется дыхательный автоматизм, он-то и прокачивает воду, пока рыба не плывет.
Цитата:
Фрактальность видно сразу: части объекта напоминают весь объект в целом. Вот если ветку дерева отломать - она сама похожа на дерево.
Это если в распоряжении - ветка, а если - черенок? Т.е. - если самоподобия ещё не видно, то где взять основания, чтоб такое самоподобие имеет смысл искать?

 Профиль  
                  
 
 Re: Математика в биологии и медицине
Сообщение11.11.2009, 13:36 
Заслуженный участник


27/04/09
28128
Vladimirkox в сообщении #260805 писал(а):
то где взять основания

Увы, нигде...

 Профиль  
                  
 
 Re: Математика в биологии и медицине
Сообщение13.11.2009, 20:26 


21/07/08
595
Цитата:
У меня книжек штук 5 в djvu найдется.

Спасибо! Посылку - получил, начинаю вкушать инфу.
А вот - ещё
http://forum.neuroscience.ru/showthread.php?p=30917
Цитата:
Vadim
Постоянный участник Регистрация: 15.09.2004
Адрес: Тюмень
Специализация: Моделирование нейросистем
Сообщения: 252
Благодарности: 93
Получено благодарностей за сообщения: 126/67
Re: Хочу понять как работают нейронные сети, помогите пожалуйста ...
Для VladimirKox
неокортикальные колонки также имеют упорядоченную регулярную структуру, которую, при желании, можно назвать фрактальной, причем повторяющуюся независимо от возрастания уровня генерализации обрабатываемых объектов
Для меня только не закрыт еще окончательно вопрос: NCC все имеют вообще почти одинаковую архитектуру, "вбирая" в себя сети для всех возможных процедур обработки данной размерности объектов или же существует несколько основных типов NCC для нескольких основных типов ассоциативных оснований. Пока мне кажется более правдоподобным именно второе представление о существовании нескольких основных типов колонок
Т.Е. - процесс пошёл...

 Профиль  
                  
 
 Re: Математика в биологии и медицине
Сообщение14.11.2009, 09:18 
Заслуженный участник


08/04/08
8556
Vladimirkox, книги Вам скинул, 5 наздоровье :-)
Vladimirkox писал(а):
Цитата:
Рыба-то плывет, а проходящую через себя воду пропускает, отсюда - приток постоянно свежей воды. А с легкими как? Ну пусть он вдруг сэволюционируют так, что у них в одном месте будет вход, а в другом - выход. А как будет вентиляция происходить тогда?
Вдруг, это только - мутация, но - не эволюция. Кстати, после эволюционной стадии хрящевых рыб появляется дыхательный автоматизм, он-то и прокачивает воду, пока рыба не плывет.

Ну вот этот механизм у хрящевых рыб уже очевидно не лучше легких: тоже есть вдох-выдох, а не непрерывный вдох, тогда все сводится к площади жабер и к коэффициенту всасывания кислорода. Площадь у легких больше, а коэффициент всасывания - совсем другой фактор.
Vladimirkox писал(а):
Цитата:
Фрактальность видно сразу: части объекта напоминают весь объект в целом. Вот если ветку дерева отломать - она сама похожа на дерево.
Это если в распоряжении - ветка, а если - черенок? Т.е. - если самоподобия ещё не видно, то где взять основания, чтоб такое самоподобие имеет смысл искать?

Блин, неточно сформулировал. Так: для любого фрактального объекта существует его часть, подобная ему самому. Но не всякая часть подобна целому. Если часть подона целому, то в ней самой будут части, подобные исходному объекту. Если мы располагаем целым объектом, то в силу этого фрактальность сразу видно. Если же только частью, думать придется отдельно. Но в биологии вроде бы органы всегда налицо и даны целиком.

 Профиль  
                  
 
 Re: Математика в биологии и медицине
Сообщение14.11.2009, 19:40 


21/07/08
595
Цитата:
Ну вот этот механизм у хрящевых рыб уже очевидно не лучше легких: тоже есть вдох-выдох, а не непрерывный вдох,
У хрящевых рыб - непрерывный вдох ( поток воды), а у тех кто выше (осетровые, костистые рыбы) - уже дыхательный автоматизм, но поток, всё равно, - однонаправленный. Вдох-выдох - противоположнонаправленные потоки, жабры таким - не пользуются.
Цитата:
Но в биологии вроде бы органы всегда налицо и даны целиком.
Это если смотреть - без микроскопа, а если подробней http://www.ebi.ac.uk/biomodels-main/publmodels.
Кстати, о нейрональных колонках. Они тоже перпендикулярно потоку ликвора располагаются; как и конвенционные вихри в тонком слое - перпендикулярно потоку тепла...

 Профиль  
                  
 
 Re: Математика в биологии и медицине
Сообщение19.11.2009, 17:02 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


20/11/08
2763
RF, Moskow
Vladimirkox в сообщении #259656 писал(а):
почему биологические объекты столь похожи на фракталы? И как из всего этого получить пользу

возвращаясь к вопросу. смотрим материалы по 3D моделированию фракталов, действительно очень напоминает многие губчатые ткани многоклеточного организма - http://www.skytopia.com/project/fractal ... ml#renders
для тех кто заинтересовался и сам хотел бы повторить (нарендерить) себе нечто подобное, есть программа для свободного скачивания (правда автор будет рад донаторам :) ) - http://www.incendia.net/
какая от этого рендеринга может быть польза, тут каждый решает сам. но, мне кажется что имитируя разного рода самоподобия близкие по дизайну к натуральной морфологии, можно установить некоторые закономерности в изменчивой топологии тканей и межтканевых пространств. и не только визуально определяемые, а как раз таки используя матаппарат программы, поискать метрические соответствия.

 Профиль  
                  
 
 Re: Математика в биологии и медицине
Сообщение19.11.2009, 20:29 


19/11/09
2
Новосибирск, Академгородок
Скажите, пожалуйста, у кого-нибудь есть опыт работы с 3D структурами белков?

 Профиль  
                  
 
 Re: Математика в биологии и медицине
Сообщение19.11.2009, 20:54 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


20/11/08
2763
RF, Moskow
pivelena в сообщении #263593 писал(а):
Скажите, пожалуйста, у кого-нибудь есть опыт работы с 3D структурами белков?

обратите внимание на http://fold.it/portal/ - работающий в режиме реального времени соцпроект публичного исследования и моделирования процесса спонтанного сворачивания полипептидной цепи в уникальную нативную пространственную третичную структуру (т.е. собственно фолдинг). Подключиться может любой желающий, т.к. в проекте используются игровые методы поиска решений развлекательного характера. Разрешено все (эвристики, CAPTCHA-хакерство доступного интерфейса, ...etc). Цель привлечь наибольшее количество людей мыслящих нестандартно, изобретательно-фантазийно т.е. собрать такое сообщество которое нереально привлечь в обыденно скучный исследовательский проект, пусть даже и с сильным финансовым обеспечением (типа DARPA).

 Профиль  
                  
 
 Re: Математика в биологии и медицине
Сообщение19.11.2009, 21:06 


21/07/08
595
Цитата:
Скажите, пожалуйста, у кого-нибудь есть опыт работы с 3D структурами белков?
Лично я - не занимаюсь.
http://demonstrations.wolfram.com/InsulinMolecule/

А здесь http://molbiol.ru/forums/index.php?act=SF&s=&f=48
сначала всё нужное внимательно читаете, а потом - задаете вопросы.

 Профиль  
                  
 
 Re: Математика в биологии и медицине
Сообщение20.11.2009, 01:49 
Заслуженный участник


28/10/05
1368
2w_ink в сообщении #263610 писал(а):
обратите внимание на http://fold.it/portal/ - работающий в режиме реального времени соцпроект публичного исследования и моделирования процесса спонтанного сворачивания полипептидной цепи в уникальную нативную пространственную третичную структуру (т.е. собственно фолдинг). Подключиться может любой желающий, т.к. в проекте используются игровые методы поиска решений развлекательного характера. Разрешено все (эвристики, CAPTCHA-хакерство доступного интерфейса, ...etc). Цель привлечь наибольшее количество людей мыслящих нестандартно, изобретательно-фантазийно т.е. собрать такое сообщество которое нереально привлечь в обыденно скучный исследовательский проект, пусть даже и с сильным финансовым обеспечением (типа DARPA).


А я-то думала, что над проблемой фолдинга ломают голову только ученые :). Очень интересный проект, на такой именно они деньги и находят.

 Профиль  
                  
 
 Re: Математика в биологии и медицине
Сообщение20.11.2009, 05:26 
Заблокирован


22/06/08

642
Монреаль
Не только биологические объекты столь похожи на фракталы, но и многие не биологические.Например речки, молнии,наша вселенная-это большой фрактал.
Во первых так проще выживать системе,если она находся во враждебной среде и проще ее содавать.Проще вырастить дерево из ветки, чем из зерна или семена.
И система быстрее подстраивается под малейшие изменения внешней среды.
В результате меньше потери энергии, высока скроорость реакции.
Под Сиэтлом есть субтропический лес с огроными секвойями.Их корневая система фрактальная.
И она выдерживает вес гиганского дерева тысячм лет!Толщиной 10 метров.То есть это самые прочные и надежные и гиганские живые фрактальные системы на земле.
И как из всего этого получить пользу?
Кому?

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 39 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3  След.

Модераторы: photon, Deggial, korona, Ende, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group