№ 4 [40]
00`00``01.04.2006 [Σ=4]
ЖУРНАЛ, ПОСВЯЩЕННЫЙ ФУНДАМЕНТАЛЬНОЙ НАУКЕ - «ОРГАНИЗМИКА»
Organizmica.org/.com/.net/.ru
НОВАЯ ФУНДАМЕНТАЛЬНАЯ НАУКА ОРГАНИЗМИКА

Практика Организмики

Прикладное значение Организмики

Медицинские технологии и Организмика

Александр Агубечирович Хадарцев,
вице-президент АФН, академик РАЕН, заслуженный деятель науки РФ, профессор, 02.04.2006.

В организме человека протекают диссипативные, нуждающиеся в притоке энергии извне, процессы. Диссипация (рассеяние энергии) является, тем не менее, источником упорядоченности во времени и пространстве. Постоянно идет поиск определения принадлежности биологических процессов к явлениям, при которых состояния, лежащие за пределами устойчивости термодинамической ветви, «вдали от равновесия и неустойчивости» обеспечивают новое состояние вещества, возникающее при потоке свободной энергии. Классическая термодинамика, как теория «разрушения структуры», в биологических системах дополняется теорией «создания структуры», поскольку потоки энергии извне способны упорядочивать системы, модулируя их энтропию.

По И.Р. Пригожину и И. Стенгерсу (1986): «Хаос (рост энтропии) – это особая форма порядка, в которой случайность и бессистемные импульсы являются организующим началом». Упорядочение хаоса (уменьшение энтропии) ведет к конечной ступени развития системы – аттрактору, который управляет всеми явлениями в системах, извлекая порядок из беспорядка, обеспечивая в организме лабильность функциональных систем, формирование точки, линии, поверхности или объема. Использование понятия «энтропии» при анализе жизнедеятельности находит свое разрешение в двойственности хаоса и упорядоченности. Аттрактор существует в фазовом пространстве, в котором точки никогда не повторяются и орбиты никогда не пересекают друг друга, однако как точки, так и орбиты остаются внутри некоторой области в фазовом пространстве. В отличие от предельных циклов или точечных аттракторов, странные аттракторы являются непериодическими и имеют фрактальную размерность. Они являются конфигурацией нелинейной хаотической системы.

В терминах теории организмического управления под странным аттрактором подразумевается структурирующий оператор, управляющая матрица. Фрактальная размерность странного аттрактора (управляющей матрицы) подразумевает шаг управляющей матрицы, как «минимальной дискретной информации, посредством которой реализуются управляющие свойства данной матрицы» [7]. Существует мнение, что процесс самоорганизации есть переход от более хаотического состояния к менее хаотическому состоянию, причем увеличение упорядоченности – не есть непременное условие самоорганизации [2].

Для биологических открытых систем важным понятием является «норма хаотичности». Несмотря на то, что диссипация ассоциируется с понятием рассеяния различных видов энергии, затухания движений, с потерей информации, – в открытых системах диссипация служит источником образования структур. Под структурами подразумеваются их различные виды: временные, пространственные и пространственно-временные структуры (авто-волны). Именно в них и осуществляются кооперативные явления. При образовании диссипативных структур важна роль коллективных, совместных действий, получивших терминологическое звучание – синергетика [12].

В природе и обществе суммарное выражение процессов изменения и развития заключается в определении – эволюция. Эволюция во времени в замкнутых, закрытых системах реализуется в равновесном состоянии, которому присуще максимальное значение энтропии, хаотичности. В открытых системах эволюционные процессы идут по двум путям: либо происходит временная эволюция к неравновесному состоянию, либо она осуществляется через некоторую последовательность неравновесных состояний открытой системы из-за изменения управляющих параметров. При этом вектор эволюции может быть направлен либо на самоорганизацию, либо на деградацию.

Возможная роль человека, познающего законы и методы управления, заключена в изменении вектора направленности процессов в открытых системах, для воздействия на живой организм с лечебно-оздоровительными целями. Поэтому необходимы количественные критерии этой самой «нормы хаотичности» и степеней отклонений от нее под влиянием внешних и внутренних факторов. При этом процессы самоорганизации включаются в понятие – здоровье, а деградации – в понятие болезни. Без такого понимания основ теории открытых систем, синергетики, базирующихся на фундаментальных физических законах, все предлагаемые определения понятия здоровья и болезни, включая принятое ВОЗ, – представляются ограниченными, неполными. Все отклонения от нормы хаотичности можно условно считать болезнью. Приведение внешними управляющими воздействиями (лечением) открытой системы к норме хаотичности и есть процесс самоорганизации системы.

Существенное значение в самоорганизации систем придается их фрактальности. Исследования последних десятилетий показали справедливость высказывания Гегеля: «Мир – есть дисгармония гармоний». Было признано, что гармонические отношения обусловлены фрактальностью. Бенуа Б. Мандельброт дал несколько определений фрактала. «Фрактал – это структура, состоящая из частей, которые в каком-то смысле подобны целому» и «Фрактал – это множество, размерность Хаусдорфа–Безиковича которого строго больше его топологической размерности».

Под размерностью Хаусдорфа–Безиковича (D) множества понимается критическая размерность, при которой мера M изменяет свое значение с нуля на бесконечность:

где Md – d-мера множества; d – размерность меры (при d = D значение Мd – конечно, но может = 0 или бесконечности, D=1 для линий, D=2 для плоскостей, D=3 для шаров), не целая размерность Хаусдорфа–Безиковича – фрактальная; γ(d) – геометрический коэффициент (для отрезков, квадратов, кубов = 1, для кругов = π/4, для сфер = π/6); N(δ) – число прямолинейных отрезков длины δ.

Существует определение фракталов Дж. Глейка: это «геометрические фигуры, полученные в результате дробления на части подобные целому, или при одном и том же преобразовании, повторяющемся при уменьшающихся масштабах».

Фрактальность тела человека (и не только тела) проявляется в дерматоглифике, в системе локализации биологически активных точек (аурикулярных, корпоральных) и т.д.

Математический анализ высокочастотных и низкоамплитудных хаотических колебаний, из которых состоит изоэлектрическая линия электрокардиограммы, обеспечил получение новой информации, позволяющей рано диагностировать признаки ишемии миокарда в соответствии с принципом фрактальности. На этой основе создан ЭКГ-анализатор «Кардио-Визор–06 с», позволяющий в трехмерном цветном изображении представлять полученную в течение 30–40 с информацию, необходимую для скрининговых обследований, апроби-рованный в Институте кардиологии им. А.Л. Мясникова [5].

Взаимосвязи гармонии и фрактальности наиболее четко прослеживается при анализе соотношений в морфометрических, лабораторных исследованиях, при обосновании понятия «золотого вурфа».

Слово вурф – от немецкого «wurf» – взрыв. Двойное отношение длин трехзвенных конечностей млекопитающих и человека, птиц и насекомых приблизительно равно 1,309. Величина 1,309 связана с числом 1,618 – «золотое число» через выражение W = Ф2/2 = 1,309. Эта величина получила обозначение «золотого вурфа». Это инвариант конформных преобразований длины блоков человеческого тела в ходе развития организма. Эта же величина оказалась инвариантом и в отношении клеточного состава периферической крови. При воздействии стрессоров, не вызывающих срыва адаптационных процессов в системе крови, отклонения от величины «золотого вурфа» – не превышают 22%. При воздействии на организм средних по интенсивности факторов возникает существенная дисгармония в числе, форме и функциях составных частей крови, при этом, отклонение указанных вурфовых пропорций от «золотого вурфа» – превышает 22%. При дистресс-синдромах и возникновении тяжелой патологии вурфы больного отличаются от вурфов здорового организма и «золотого вурфа» – в несколько раз.

Тело человека построено по закону «золотого сечения» и «золотого вурфа»: длина плода с 1-го по 9-ый месяц нарастает в соответствии с последовательностью Фибоначчи; головной мозг – деятельность правого и левого полушарий отличается на величину «золотого сечения»; ДНК – форма двойной спирали, сдвиг которой подчиняется пропорциям «золотого сечения»; реснички эпителия мукоцилиарного транспорта легких – обеспечивают восстановительный и эффективный удары, соотносящиеся в «золотой пропорции»; линейный размер трубчатых костей соответствует «золотому сечению»; количественный набор костей соответствует числам ряда Фибоначчи: 3 фаланги, 5 пальцев, 8 костей запястья, 13 пар ребер, 34 позвонка; в работе локомоторного аппарата при ходьбе, беге – гармоническое раздражение экстра- и интерорецепторов осуществляется в режиме «золотого сечения» [6].

Медицина должна объединять имеющийся арсенал диагностических и лечебных (точнее – управляющих) технологий, направленных на восстановление или поддержание здоровья человека, находящегося в состоянии болезни или практического здоровья.

Переход организма человека от состояния «здоровья» к состоянию «болезни» находятся в поле зрения профилактической медицины. Переход от «болезни» к «здоровью» – объект внимания восстановительной медицины. Фаза трансформации этих состояний является в плане распознавания и управления наукоемкой. Все достижения медицинской науки и практики должны использоваться при создании МТ для профилактики и восстановительной медицины.

Долгие годы дебатировалась корректность использования термина медицинские технологии (МТ) в медицине. Греческие корни слова технология – τεχυη (искусство, мастерство) и λογος (учение). Энциклопедическое определение термина технология – «…совокупность операций, осуществляемых определенным способом в определенной последовательности». Само определение МТ динамично менялось в зависимости от избранной цели и уровня рассматриваемой иерархической системы.

Объектом воздействия (управления) любой МТ является человек, как открытая биологическая динамическая система [1], или динамический комплекс функциональных систем (подсистем), которые не только взаимодействуют и взаимосодействуют (по П.К. Анохину), но и взаимообусловлены. Системная связь прослеживается не только в инфраструктурах организма, но и между организмами в окружающей среде и социуме, между человечеством и астрономически далекими объектами, существующими в едином информационном поле Вселенной.

Ранее нами давалось определение МТ, как совокупности технических устройств (приборов, аппаратов, средств вычислительной техники), медикаментозных и не медикаментозных средств воздействия, решающей задачи оптимизации процессов диагностики, лечения, реабилитации и предупреждения заболеваний, управления здравоохранением и обеспечения здоровья человека, на основе системы знаний, навыков и врачебного искусства, которые воплощаются в клинических и других практических методиках [8].

Объектом управления МТ является человек, находящийся в состоянии здоровья, или болезни, с его инфраструктурой и связями с окружающей средой, а МТ рассматриваются, как оптимизирующая совокупность средств диагностики (регистрации и измерения параметров функционирования и морфологического состава организма, окружающей его среды), средств воздействия и управления (клинические и другие практические методики).

С помощью МТ осуществляется диагностика здоровья: выявление и регистрация основных его признаков, и диагностика болезни, как результата срыва процессов адаптации, связанного с внутренними и (или) внешними причинами, а также диагностика промежуточных, начальных состояний болезни на уровне напряженности адаптации. Воздействием на организм человека обеспечивается поддержание здоровья, предупреждение и лечение болезни, восстановление после нее (реабилитация).

Клинические и другие практические методики (будучи итогом разработки конкретной МТ), являются, по сути, алгоритмом действия, описывающим характер и последовательность организационных, диагностических, лечебных, предупредительных и оздоровительно-реабилитационных мероприятий по оптимизации предмета данной МТ, определению прогноза. Это и есть реализация учения о мастерстве, искусстве врачевания. При этом информация, поступающая по диагностическому каналу, используется для коррекции воздействия. По сути, мы имеем дело с системой управления, работающей по принципу обратной связи.

Эти системы внешнего управления в терминах организмического управления характеризуются, как структурная управляющая матрица, образованная «надструктурно-инициативным способом» [7]. Определение МТ, как созданного субъектом (человеком) инструмента познания наиболее сложного объекта познания: самого человека, как биологического, социального и геокосмического существа, а также воздействия на него с целью обеспечения оптимизации жизнедеятельности (здоровья) – является наиболее общим, не противоречащим ранее дававшимся определениям [9].

При реализации МТ осуществляется системный анализ получаемой информации для формирования управленческих решений. На ноосферном уровне имеется определенная зависимость между человеком, как открытой системой и ноосферой, которая также связана с биосферой. Существенным представляется определение степеней такой зависимости.

Генотипическая адаптация обеспечила многообразие современных видов растений и животных на основе наследственности, мутаций и естественного отбора, а фенотипическая адаптация происходит при взаимодействии биологического объекта с окружающей средой. Фенотипическая адаптация – это обеспечение в процессе жизнедеятельности ранее отсутствующей у организма устойчивости к факторам внешней среды [3].

По Г. Селье (1960) постоянство внутренней среды организма поддерживается двумя типами реакций: синтоксической, при которой достигается сосуществование организма с внешним или внутренним раздражителем, либо кататоксической, при которой инициируется гибель чужеродного для организма агента.

В последние годы получено подтверждение наличия двух программ адаптации и определены возможные пути использования этих механизмов в оздоровительных и лечебных целях [4]. Создана схема их взаимодействия в рамках иерархически организованных БДС [10,11].

Проведенные исследования [12] показали также наличие в организме двух систем, реализующих синтоксические и кататоксические программы: гипоталамо-гипофизарно-репродуктивной (ответственной за синтоксические программы адаптации – СПА) и гипо-таламо-гипофизарно-надпочечниковой (модератор кататоксических программ адаптации – КПА).

Существует непротиворечивое понятие фазатона мозга с двумя реципрокными видами реагирования организма – фазическим и тоническим [1].

В эндокринной системе содержание кортикотропина (АКТГ) и кортизола сопряжено с активностью симпатической нервной системы. Кортизол обеспечивает: увеличение содержания в крови лейкоцитов и эритроцитов, нейтрофилез, гипергликемию, активацию гликолиза и избыток пирувата в крови, усиление глюконеогенеза, катаболизма белков и увеличение аминокислот в крови, торможение утилизации глюкозы, повышение артериального давления, устойчивости к инсулину, гиперхолестеринемию и гиперфосфолипидемию, гипотриглицеридемию, угнетение секреции «воспалительных» цитокинов. Аналогичны эффекты глюкокортикостероидов, непосредственно участвующих в синтезе метил-трансферазы (катализатора адреналина), ингибируют активность супероксиддисмутазы и глютатионпероксидазы (прооксидантный эффект), индуцируют апоптоз клеток в дофамин-чувствительных нейронах. Гипертензивный эффект реализуется через ренин-антгиотензиновую систему (повышение концентрации ренина и ангиотензина II). Ангиотензин II – синергист катехоламиновых эффектов, индуцирует повышение эндотелина в 3 раза, стимулирует глюконеогенез, участвуя в регуляции гомеостаза глюкозы. Эти эффекты – проявление кататоксических программ адаптации.

Эндогенные медиаторы, полипептиды цитокины формируют адаптационные реакции, они делятся на провоспалительные и противовоспалительные. Интерлейкины (ИЛ) 1, 4, 6, 10 активируют симпатический отдел вегетативной нервной системы (КПА), а ИЛ 2, 12 –парасимпатический отдел (СПА). Цитокины, синтезирующиеся Т-хелперами (Th-1) – ИЛ-2 и гамма-интерферон – угнетают созревание популяции хелперов Th-2, продуцирующих ИЛ 1, 4, 5, 6, 10, а баланс между созреванием Th-1 и Th-2 поддерживается балансом гормонов – кортизолом и дегидроэпиандростероном.

Участие в формировании адаптации принимают также серотонин, ГАМК, дофамин, аминокислоты (глютаминовая кислота, глицин).

Выявляются реципрокные изменения в свертывающей и противосвертывающей системах, в электролитном составе, в форменных элементах крови, в иммунной системе, в окислительных процессах. В модуляции механизмов адаптации существенно значимы также фертильные факторы, характеризующие гипоталамо-гипофизарно-репродуктивную систему. Это синтоксины (АМГФ, трофобластический β1-гликопротеид (ТБГ), ХГЧ, плацентарный лактоген человека) и кататоксины (ПАМГ-1, пролактин), колебания которых обеспечивают первориентацию программ адаптации. Процессы саморегуляции при этом могут быть (при помощи внешних воздействий, активирующих необходимые программы адаптации) видоизменены и направлены на достижение предсказуемого результата. Причем на процесс самоорганизации влияют только минимальные усилия, не разрушающие систему. Эти программы [10] с инфраструктурой представлены также в [11].

Предлагается схематически вариант, объединяющий представления о фазатоне мозга с положениями о модуляции СПА и КПА (рис. 1, 2).

Рис. 1. Фазатонный механизм регуляции СПА и КПА

Рис. 2. Некоторые эффекты фазатонного сомато-вегетативного регулирования

Деятельность гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы и гипоталамо-гипофизарно-репродуктивной системы осуществляется кооперативно, в рамках синергетики, объясняющей и конкретизирующей варианты управляющих матриц (в терминах организмики).

Таким образом, представляется важным постепенная выработка единой терминологии, способной отразить результаты системного анализа и управления в биологических и медицинских системах, понятная для научных работников в различных областях науки.

В процессе переосмысления фактов важно не упустить общие закономерности, связывающие их между собой. Популяризация организмических представлений на данном временном этапе является важным, но достаточно сложным делом из-за стойкого консерватизма определенных кругов в медицине и биологии.

Литература

  1. Еськов В.М. Компартментно-кластерный подход в исследованиях биологических динамических систем: Монография.– Самара, 2003.– 198 с.
  2. Климонтович Ю.Л. Критерии относительной степени упорядоченности открытых систем // Успехи физических наук.– 1996.– Т. 166, № 11.– С. 1231–1243.
  3. Меерсон Ф.З. Адаптивная медицина: механизмы и защитные эффекты адаптации.– М.: Hypoxia Medical LTD, 1993.– 331 с.
  4. Морозов В.Н. Системные механизмы адаптации при криовоздействии и способы их коррекции: Автореф. дис. докт. мед. наук.– Тула, 1999.– 45 с.
  5. Сула А.С., Рябыкина В.Г., Гришин Г.В. ЭКГ-анализатор КардиоВизор–06 с: новые возможности выявления ишемии миокарда при скрининговом обследовании и перспективы использования в функциональной диагностике//Функциональная диагностика, 2003.–№2.–С. 34–41.
  6. Суббота А.Г. От эстетики к нейроэстетике/ В сб. Гармония и дисгармония в медицине.–Санкт-Петербургский НИИ скорой помощи им. И.И. Джанелидзе, ассоциация «Гармония и жизнь».– СПб, 2004.–С. 5–35.
  7. Тюняев А.А. Основы теории организмического управления // Организмика.–2005.–№4.–С.2-9.
  8. Хадарцев А.А. Концепция медико-технологической политики и медицинские технологии: Учебное пособие.– Тула: НИИ НМТ, 1994.– 45 с.
  9. Хадарцев А.А. Новые медицинские технологии на основе взаимодействия физических полей и излучений с биологическими объектами // Вестник новых медицинских технологий.– 1999.– № 1.– С. 7–15.
  10. Хадарцев А.А. и соавт. Диагностические и лечебно-восстановительные технологии при сочетанной патологии внутренних органов и систем: Монография / Под ред. А.А.Хадарцева.– Тула: Тульский полиграфист, 2003.– 172 с.
  11. Хадарцев А.А., Тутельян В.А., Зилов В.Г. и др. Теория и практика восстановительной медицины:Монография/Под ред. В.А. Тутельяна.–М.: Российская академия медицинских наук.–Тула: Тульский полиграфист.–2004.–Т.I.–248 с.
  12. Хакен Г. Синергетика.– М., 1985.