ОСНОВЫ МЕТОДОЛОГИИ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИХ НАУК

ЛЕКЦИЯ

ОСНОВЫ МЕТОДОЛОГИИ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИХ НАУК

Основные проблемы медицины

Повышение сложности решаемых медиками и биологами проблем, связанная с этим потребность роста профессионального уровня и расширения общего кругозора специалистов создает необходимость проблемно-ориентированной методологической информации, которая бы непосредственно способствовала выбору пути поиска решений теоретических и практических задач.

Основными проблемами медицины являются своевременная диагностика и эф­фективное лечение болезней. Почти каждая научно-исследовательская или опытно-конструкторская работа в медицине - это создание новых эффективных способов диагностики, лечения, профилактики, диагностических и лечебных приборов и уст­ройств, лекарственных средств, а в целом - поиск решений медико-биологических задач. Назначение курса лечения больному с тем или иным заболеванием - это вы­бор такого решения, которое должно учитывать биологическую индивидуальность. Основным препятствием в поиске решения медицинской задачи является отсутствие развитых теорий, на основе которых можно было бы осуществлять целенаправлен­ную и плодотворную разработку новых способов и средств диагностики и лечения.

В последние годы наметилась тенденция к созданию ряда самостоятельных дис­циплин. В связи с каждой, достаточно значимой практической задачей возникает конгломерат знаний, специалистов, учреждений. При этом работа чаще всего начи­нается с нуля или, иными словами, с так называемого здравого смысла. Такая тенденция может быть полезной как временное условие дифференциации зна­ний, но она становится неблагоприятной, если закрепится как основная форма организации медицинской науки и практики.

Кривая неуклонного роста числа лю­дей, вовлекаемых в науку, в значительной мере определена эмпирическим подходом к решению задач. В то же время ещё имеется ряд разделов медицины, в которых по­ложение остаётся неудовлетворительным. Такая ситуация свидетельствует о недоста­точной разработке основных перспективных направлений. Следует отметить относи­тельно низкий удельный вес разработки охраноспособных решений по диагностике, лечению и профилактике заболеваний в пульмонологии, онкологии, эндокриноло­гии, а также по микробиологии, медицинским проблемам питания и фармакологии. Успешное выполнение любой работы во многом зависит от её организации, плана, методичности проведения поиска, эксперимента. Тот, кто знаком с общими принципами и методами работы, трудится с меньшей затратой сил и с большим успе­хом, чем тот, кто руководствуется одним чутьем либо действует способом проб и ошибок.

Определённые надежды в методологии медицины связывают с формулированием обобщённых регулятивных правил и принципов, направляющих научный поиск, локализирующих его область и ориентирующих на решение проблемы. Такие принципы и правила, безусловно, не дают прямого и однозначного указания, как решать ту или иную задачу, однако косвенным образом содействуют её решению. Оставляя широкую свободу для проявления творческой активности специалиста, они всё же в значительной мере детерминируют его поисковую деятельность. Естест­венно, предпочтительна такая система правил и принципов, которая с высокой сте­пенью гарантии позволяет найти конкретное решение той или иной медико-биологи­ческой проблемы.

В поисках эффективного решения целесообразно выходить за рамки традицион­ной медицины и биологии, пользоваться теми фактами, которые находятся в запас­никах науки, проводить аналогии из других дисциплин. В настоящее время значи­тельно увеличилось количество изобретений, каждое из которых отражает интересы двух и более дисциплин. Методология изобретательства не является новым направлением в технике, но практически не известны его приложения в медицине и биологии для целенаправленного и плодотворного поиска решений задач, возникающих в процессе выполнения опытно-конструкторских и научно-ис­следовательских работ.

Ситуация «человек - болезнь»

Известно, что в медицине фундаментальные понятия не поддаются точным бесспорным формулировкам. Это отчётливо проявля­ется при рассмотрении любой попытки определения таких понятий, как здоровье и болезнь.

Здоровье - это такое состояние человека, когда функции всех его органов и систем уравновешены с внешней средой и отсутствуют какие-либо болезненные изменения. Было предложено следующее определение: «Здоровье - это динами­ческое равновесие организма с окружающей природой и социальной средой, при котором все заложенные в биологической и социальной сущности человека способности проявляются наиболее полно». П.И. Калью в работе «Сущностная характеристика понятия „здоровье“ и некоторые вопросы перестройки здравоохранения: обзорная информация» [5] рассмотрел 79 определений здоровья, сформулированных в разных странах мира, в различное время и представителями различных научных дисциплин. Среди определений встречаются следующие:

1.                   Здоровье - нормальная функция организма на всех уровнях его организации, нормальный ход биологических процессов, способствующих индивидуальному выживанию и воспроизводству;

2.                   Динамическое равновесие организма и его функций с окружающей средой;

3.                   Участие в социальной деятельности и общественно полезном труде, способность к полноценному выполнению основных социальных функций;

4.                   Отсутствие болезни, болезненных состояний и изменений;

5.                   Способность организма приспосабливаться к постоянно изменяющимся условиям внешней среды;

6.                   Здоровье – естественное состояние организма, при котором отмечается соответствие структуры и функции, способность регуляторных систем поддерживать гомеостаз, гармоничное взаимодействие с внешней средой, отсутствие жалоб и болезненных изменений.

Согласно Калью, все возможные характеристики здоровья могут быть сведены к следующим концепциям:

·                     Медицинская модель - для определений, содержащих медицинские признаки и характеристики; здоровье как отсутствие болезней и их симптомов;

·                     Биомедицинская модель - отсутствие субъективных ощущений нездоровья и органических нарушений;

·                     Биосоциальная модель - включаются рассматриваемые в единстве медицинские и социальные признаки, при этом приоритет отдаётся социальным признакам;

·                     Ценностно-социальная модель - здоровье как ценность человека; именно к этой модели относится определение ВОЗ.

В различных вариантах определения понятия «болезнь» чаще всего исходят из положения, в соответствии с которым болезни возникают вследствие разрушительного воздействия внешней среды.

Американский писатель Марк Твен очень точно оценил ситуацию «человек - болезнь»: «Человек - это механизм. Самодействующий ме­ханизм. Он состоит из тысяч сложных и хрупких деталей, которые безупречно и в полной гармонии друг с другом выполняют свои функ­ции согласно особым законам, над которыми сам человек не имеет ни власти, ни контроля. И для каждой из тысяч этих деталей Творец придумал врага, возложив на него обязанность, мешать ей, портить её, не давать ей работать, ломать её, томить болью, всячески вредить ей и, наконец, полностью уничтожать. И Творец не пропустил ни одной из них. С колыбели и до могилы эти враги неутомимо преследуют человека; они не знают отдыха ни днём, ни ночью. Это целая армия. Болезни! Вот её главный боевой отряд, никогда не отступающий, сме­тающий всё на своём пути. Он нападает на младенца, едва тот успевает родиться; и один недуг не успевает сменяться другим: коклюш, корь, свинка, прорезывание зубов, скарлатина и другие, специально детские заболевания. Отряд этот преследует ребен­ка, пока тот не становится юношей, для которого уже припасены новые заболевания» [7].

Болезнь - процесс, возникающий в результате воздействия на организм вредоносного (чрезвычайного) раздражителя внешней или внутренней среды, характеризующийся понижением приспособляемости живого организма к внешней среде при одновременной мобилизации его защитных сил. Болезнь – состояние организма, которое характеризуется повреждением структуры и функции под действием факторов среды; реактивной мобилизацией его компенсаторно-приспособительных механизмов; частичной или полной утратой способности организма к адаптации, сохранению гомеостаза; ограничением жизнедеятельности.

Болезнь проявляется нарушением равновесия организма с окружающей средой, выражающимся в возникновении побочных (неадекватных) реакций, а у человека - снижением на время болезни его трудоспособности. Современная медицинская номенклатура насчитывает более 30 тысяч заболеваний. А число их всё более растет. Появились новые заболевания (джинсовый дерматит, диско-пальцы, СПИД), изменили свое течение старые болезни. Динамика появления новых болезней и изменения давно известных определяется научно-техническим прогрессом, развитием бытовой химии, появлением новых лекарств.

Истоки существующих медицинских представлений находятся в том близком и отдалённом прошлом, когда главными причинами смер­ти являлись инфекции. Ниже приведены данные о пяти главных болез­нях как основных причинах смерти в возрасте до 40 лет (% к общему числу случаев смерти) в начале и середине XX века.

1900 г.                       Процент                       1959 г.                      Процент

 Пневмония, грипп                  11,8                    Болезни сердца                     38,6

 Туберкулез                              11,3                    Рак                                         15,7

 Энтериты                                 8,3                     Кровоизлияния в мозг        11,5

 Болезни сердца                      8,0                    Пневмония, грипп                3,5

 Кровоизлияния в мозг            6,2                     Общий атеросклероз            2,1

Всего                          45,6                                                                  71,4

Для возрастной группы от 40 лет и выше доля указанных пяти при­чин смерти возрастает до 80-85%. В 1900 году средняя продолжительность жизни была относительно невелика, так как очень часто острые инфекционные болезни быстро заканчивались смертельным исходом. И хотя отдельные индивиды могли дожить до глубокой старости, но в целом тогда не могло быть массового распространения хронических болезней, возникающих пре­имущественно в среднем и пожилом возрасте. Соответственно и в обыденной жизни, и в медицине возникало строгое разграничение между старением и болезнями, не связанными со старением. Согласно такому подходу, болезни определяются случайными факторами, тогда как старение неизбежно развивается как нормальный физиологический процесс.

Экологическое определение болезни и здоровья

Медицина пользуется экологическим определением болезни и здо­ровья, в соответствии с которым болезни вызываются главным обра­зом внешними повреждающими факторами. Внутренние болезни (сердечно-сосудистые, легочные, желудочно-кишечные, почечные, обменные, эндокринные, аллергические, ревма­тические и др.) уже в 80-х годах прошлого столетия имели отличительные особенности, касающиеся как их частоты, так и выраженности клини­ческих проявлений, по сравнению с теми же заболеваниями в предыдущие годы. Это отмечают не только клиницисты, но и патологоанатомы.

В XXI век наиболее массовыми, или говоря языком науки, болезнями цивилизации являются сле­дующие. Болезни сердца в настоящее время превалируют в старших возраст­ных группах (60-80 лет и старше). Кардиология в значительной мере является гериатрической. Большинство больных страдает ишемической болезнью сердца во всех её проявлениях. Главной формой остается инфаркт миокар­да, который всё чаще встречается у людей в возрасте 33-44 лет. В   начале века инфаркт миокарда относился к разряду казуистики.

Участились заболевания, связанные с нарушением ритма сердечной деятельности (дисритмии) и нарушениями проводимости (различные формы сердечной блокады): мерцательная аритмия и экстрасистолия. Всё более подтверждается значение гипокалиемии (недостаточности калия) в нарушениях процессов проводимости в миокарде. Гипокалиемия обусловлена: недостаточным содержанием калия в пищевых продуктах, увеличенной его потерей при нерациональной терапии (приём мочегонных средств и сердечных гликозидов), гиподинами­ей и алкогольной интоксикацией.

Основными нозологическими формами болезней сосудов остаются гипертоническая болезнь и атеросклероз. Из других болезней по-прежнему удерживает позиции эндартериит курильщиков, не ограни­чивающийся поражением сосудов стоп. Главным заболеванием органов пищеварения остаётся язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, часто в соче­тании с гастритом на фоне никотиновой и алкогольной интоксикации. Увеличилось число больных хроническим холециститом и панкреати­том на фоне алкогольной интоксикации и нарушения углеводного обмена.

Из болезней обмена веществ практически полностью исчезло первичное истощение. Основной формой является нарушение жирового обмена у мужчин, а у женщин - ожирение. Среди эндокринных заболеваний наиболее распространённым является диффузный токсический зоб (старый термин - тиреотоксикоз), особен­но у женщин. Напомним, что щитовидная железа не только концентри­рует йод из всех жидкостей тела, но и является одним из пяти биоло­гических дезинтоксикационных фильтров организма.

Наиболее частой в современной тера­певтической клинике стала лекарственная аллергическая неперено­симость, причём не какого-либо одного препарата, а сразу многих (полинепереносимость), что крайне осложняет лечение. В ответ на введение многих лекарств (пенициллина, антибиотиков, сульфанилами­дов, витаминов B₁ и др.), у больных часто повышается температура, появляются кожные высыпания, зуд, в отдельных случаях развивается анафилактический шок. В связи с этим в историях болезни в настоящее время появилась новая графа «аллергологический анамнез». Другие аллергические заболевания - вазомоторный ринит, отек Квинке, рецидивирующая крапивница, пищевая аллергия. Из-за аллергии люди вынуждены довольствоваться однообразной пищей, менять при­вычки, работу, место жительства, климат.

Всё большее распространение получает бронхиаль­ная астма. Заболеваемость населения городов развитых стран состав­ляет 1-2% и более, в сельской местности эти показатели ещё выше. В настоящее время выделяют семь клинико-патогенетических вариан­тов течения бронхиальной астмы - атопический (связанный с воздейст­вием неинфекционных аллергенов), инфекционно-зависимый, аутоиммунный, дисгормональный, нервно-психический, выраженный адренергический дисбаланс, астматическая триада.

Проведенный анализ показал и качественную специфику эволюции заболеваний современного человека. Появились болезни, которые раньше не могли быть дифференцированы из-за недостаточного развития лабораторно-диагностической техники. На­пример, «болезнь легионеров» - разновидность острого воспаления лёгких. Известна с 1976 года, когда была обнаружена в США у 221 из 4500 участников съезда Американского легиона. В СССР описана в 1980 году.

Возникли болезни, являющиеся отдалёнными (20-40-летними) по­следствиями терапии или диагностики. Известен «торотрастный рак» почки. У больных, которым в тридцатых годах прошлого столетия вводили рентгеноконтрастное вещество торотраст для диагностических исследований, в 1960-1970 гг. обнаружен рак почки. Лечение ионизирующими излу­чениями различных заболеваний так же опасно развитием через 30-40 лет злокачественных опухолей. Привлекают внимание патофизиологические состояния, возникающие в результате новых хирургических операций: пересадок органов от доноров, протезирования кровеносных сосудов и клапанов сердца синтетически­ми и биологическими материалами, имплантации искусственных орга­нов (поджелудочной железы, сердца, водителей ритма сердца).

Всё большее значение имеет наличие (в возрасте 30-40 лет) множественных нозологических форм у одного и того же больного. У некоторых больных нередко приходится констатировать до 8-17 и более болезней. При лечении таких больных часто наблюдается переход одной болезни в другую (или наслоение на одну болезнь другой).

Стали проявляться болезни, обусловленные техногенным загрязнением окружающей среды. Такова, например, болезнь Минамата (по названию города на юге Японии, где впервые она была обнаружена). Это острая ртутная интоксикация внутренней среды человека, употреблявшего в пищу морскую рыбу, выловленную у берегов, где сбрасываются ртуть содержащие химические отходы. Число таких больных в Японии достигает на сегодняшний день более 100 тысяч человек. В отдельную нозологическую форму выделена «радиоволновая болезнь», признаками которой являются астенический синдром, вегетососудистая дистония, диэнцефальный синдром. Возникновение этой болезни обусловлено все возрастающим радиофоном планеты.

Выявлена информационная интоксикация центральной нервной системы (ин­формационные неврозы). Специалисты оценивают полную ёмкость сознательной и подсознательной памяти человека в 10²⁰ бит, а коли­чество осмысленной человеком в течение жизни информации составля­ет около 10¹⁰ бит. Возможно, превышение этих предельных значений к 30-50 годам жизни человека и превращается в один из мощных факторов риска. И в совокупности с другими факторами (вредные при­вычки, профессиональные вредности, генетическая предрасположен­ность) оно обусловливает развитие у человека болезней цивилизации: гипертонической болезни, ишемической болезни сердца, несахар­ного диабета. Сравнительно недавно появилось представление об информационных неврозах, возникающих вследствие перегрузки мозга большим объёмом информации в условиях дефицита времени, необходимого для её анализа, обработки и усвоения. Следует отметить, что учёные обратили внимание на тот факт, что глухие и слепые люди во много раз меньше подвержены болезням века: кариесу, парадон­тозу, сердечно-сосудистым и психическим заболеваниям.

Возможными стали и болезни вследствие интоксикации внутренней среды собственными эндогенными высокоактивными веществами. Практически единственной причиной этой интоксикации является стресс. Нервно-психическое напряжение высшей интенсивности - стресс - воздействует на все систе­мы организма, но в первую очередь на центральную нервную систе­му (ЦНС), сердечно-сосудистую и эндокринные системы. Во время стресса в кровь поступают высокоактивные вещества - катехоламины, адреналин, норадреналин, кортикостероиды. Они повышают кровяное давление, свертываемость крови, увеличивают концентра­цию в крови сахара, жирных кислот. Растёт нагрузка на системы регу­ляции мозгового кровообращения, нарушается наполнение сосудов мозга, отток и приток крови. При этом нарушается проницаемость гематоэнцефалического барьера, защищающего мозг от чужеродных, ядовитых веществ, а также от веществ внутренней среды организма, которые в норме в мозг не проникают. Перечень заболеваний, вызы­ваемых стрессом, обширен: гипертоническая болезнь и ишемическая болезнь сердца, инфаркт миокарда, инсульт, атеросклероз, аллергия, диабет, рак, бронхиальная астма, др.

Развитие фармакологии способствовало возникновению еще одной проблемы - лекарственной интоксикации. Чрезмерное использование лекарств крайне неблагоприятно действует на метаболический ландшафт организма. В лечебных учреждениях нередко используют лекарствен­ные препараты слишком обильно. Это приводит к полипрагмазии - совместному приёму многих препаратов. В таком случае весьма ве­роятно, что в созданной комбинации препараты несовместимы, вследствие чего образуются токсичные метаболиты. Тяжесть лекарст­венных осложнений зависит от числа одновременно принимаемых лекарств. Если препаратов пять, то осложнения возникают в 2% наб­людений. Если же препаратов 20, то частота осложнений достигает 60%. Практически нет ни одного лекарственного препарата (гомеопатическо­го или аллопатического), который не мог бы дать осложнений. Некото­рые препараты способны при систематическом приёме сформировать у больных аллергические состояния.

В этом отношении показателен пример аспирина. В 1827 г. из коры ивы, жаропонижающее действие которой было известно с давних времен, был выделен гликозид салицин, из которого в 1838 г. получи­ли салициловую кислоту. В 1869 году была синтезирована ацетилсали­циловая кислота (аспирин). Примерно с 1899 г. аспирин получил широкое распространение как лечебный препарат при ревматизме, подагре. А уже в 1902 года была описана непереносимость аспирина, которая проявлялась слезотечением, ринореей, затруднением дыхания и приступом удушья, ощущением приливов, тошнотой, рвотой, диа­реей, болями в животе [9]. Дальнейшие исследования выявили дово­льно большую распространенность этой патологии, которая часто сопровождается бронхиальной астмой, полипозом носа и др.  Для обозначения болезни применяют ряд терминов: синдром Видаля, астматическая триада, аспириновая или простагландиновая астма. Астматическая триада является практически неизлечимым заболева­нием, которым страдают преимущественно женщины. Такие больные вынуждены ограничивать пищевой рацион: многие овощи, фрукты, консервы и другие продукты содержат салицилаты. Ведь аспирин - это уксусный эфир салициловой кислоты.

Четыре догмы медицины

Характеризуя уровень мышления в современной медицине, академик Н.М. Амосов указал на четыре догмы медицины [1].

Догма I. Всякое болевое или другое неприятное ощущение в теле указывает на наличие болезни, которую нужно скорее искать и начинать лечить. Известно, что «...вторую категорию регуляций представляют так называемые системные чувства с их двигательными влияниями. Общим фоном для относящихся сюда многообразных проявлений служит то смутное валовое чувство (вероятно, из всех органов тела, снабжен­ных чувствующими нервами), которое мы зовем у здорового человека чувством общего благосостояния, а у слабого или болезненного - чувством общего недомогания. В общем, фон этот хотя и имеет характер спокойного, ровного, смутного чувства, влияет, однако, очень резко не только на рабочую деятельность, но даже на психику человека. От него зависит тот здоровый тон во всем, что делается в теле, который медики обозначают словом vigor vitalis, и то, что в психической жизни носит название душевного настроения. Фон этот не всегда, однако, остается спокойным; время от времени в нем происходят нормальные возмущения и, когда это случается, из общей чувственной картины выделяется та или другая специальная форма системного чувства, которая и становится тогда господствующей» [11, с. 18].

Организм слишком сложен, чтобы не давать «сбоев» на разных уровнях. Страх перед болезнями и постоянное «прислушивание» к своему телу резко повышают чувствительность центров коры мозга, и человек начинает воспринимать нормальные сигналы как болевые. Пропаганда догмы вместе с рассказами о болезнях по каналам радио, телевидения, периодической печати делает невротиками множество людей. Вообразив болезнь, они уже делаются больными, так как меняют свой образ жизни в сторону покоя.

Догма II. «При любом недомогании нужен покой». Лечение покоем было приемлемо, когда большинство населения тяжело работало, а теперь же при большинстве хронических заболеваний покой гораздо вреднее нагрузок. Именно физические нагрузки являются вспомогательной терапией некоторых заболеваний. Приведем пример.

Авторское свидетельство № 1289488. Способ реабилитации больных хроническими неспецифиче­скими заболеваниями легких путём плавательных нагрузок, отличающийся тем, что, с целью удлинения ремиссий, нагрузку плаванием осуществляют на уровне субмак­симальной или пороговой частоты пульса, при этом тренировку проводят с чередованием 6-8 3-минутных периодов нагрузки и 1,5-3-минутных интервалов активного отдыха с увеличением через каждые 5-7 процедур интенсивности нагрузки на 10-15% за счет повышения скорости плавания на 4-5 м/мин.

Догма III. «При любой болезни нужно хорошее избыточное пита­ние». И это было справедливо в первой половине XX века. Для лечения болезней нашего современника иногда полезен и голод, если учесть его уровень жировых резервов и степень интоксикации организма веществами, поступающими с нутриентами.

Догма IV. От пациента не требуется усилий для поддержания здоровья. Медицина всесильна. Средства медицины - могущественны, врачи могут вылечить ими любую болезнь. В действительности современная медицина не в состоянии изле­чить большинство хронических заболеваний и тем более предотвра­тить их. Это может достичь только сам пациент путём соблюдения режима, диеты, образа жизни. Если бы медицина имела соответствующую теорию, т.е. расчёт, многое стало бы возможно, например, мера голода, мера покоя, доза лекарства и движения.

В связи с этим остаётся верным и справедливым вывод А.И. Гер­цена, сделанный им в 1844 -1815 годах в «Письмах об изучении природы»: «Естествоиспытатели и медики ссылаются всегда на то, что им ещё не до теории, что у них еще не все факты собраны, не все опыты сдела­ны и т.д. Может быть, собранные материалы, в самом деле, недостаточны, даже, наверное, так; но, не говоря о том, что фактов бесконечное мно­жество и что, сколько их ни собирай, до конца всё не дойдешь... На­ращение фактов и углубление в смысл нисколько не противоречат друг другу».

Новые факты действуют сильнее в силу своей неожиданности, но для обоснования новых гипотез, теорий, концепций новые факты бывают, не нужны, так, как старых известно, более чем достаточно, но их нередко игнорируют именно из-за того, что они не вписываются в общепринятые и господствующие теории и концепции.

Специфика человека как объекта биологии и медицины

Объект медицины - человек и его среда. Отметим принципиальные отличия организма человека от любых объектов естествознания и   техники [8]:

- огромное число элементов организма: например, количество кле­ток взрослого организма составляет ориентировочно 6 • 10¹³;

- развитие организма и его органов (процесс, который невозможно понять исходя из свойств единичных клеток; полезно умозрительно представить процесс развития из одной исходной яйцеклетки 6 х 10¹³ клеток организма взрослого человека);

- предопределенность пути дифференциации и специализации тотипотентных клеток;

- непрерывное обновление клеток, тканей организма при неизмен­ности их структуры и функции (в организме в каждый момент обнов­ляются приблизительно 10¹¹-10¹² клеток);

- регенерация органов, тканей органов и тканей организма;

- биохимическая, анатомическая, иммунологическая и психофизио­логическая индивидуальность организма (феномен аллергии, консти­туциональные средства в гомеопатии);

- процесс непрерывной постепенной эволюции организма от поко­ления к поколению;

- любая живая клетка несет в себе опыт экспериментирования её предков на протяжении миллиардов лет»;

- наличие предыстории организма - наследственность (выделено более 1600 генетических форм заболеваний);

- адаптивность организма (способность приспосабливаться к меняю­щимся условиям среды - природным, производственным, социаль­ным);

- объединение биологическим аспектом физиологии и патологии в пределах одного и того же качества.

Следует отметить специфические особенности такого биологического объекта, как организм человека, влияющие на результаты физиоло­гических, биохимических, биофизических измерений:

- свойства организма - это результат «взаимоналожения» биоло­гических и физико-химических закономерностей и процессов;

- недостаточность знаний о связях в первом звене измерения «ткани организма → датчик → измерительная схема»;

- сложность объекта измерения, неоднозначность связей между изме­ряемыми биофизическими и соответствующими медико-биологическими показателями;

- трудноучитываемое влияние различных психофизиологических со­стояний человека на диагностические показатели, которое носит слу­чайный характер и во многих наблюдениях сравнимо по величине с измеряемым параметром;

- большой индивидуальный разброс измеряемых величин из-за половых, возрастных и других различий;

- подвижность организма и его органов в процессе жизнедеятель­ности;

          - невозможность не инвазивных измерений некоторых диагностичес­ких показателей;

- малые абсолютные значения измеряемых параметров при больших уровнях шумов, как самого объекта, так и наводимых извне (сложности с измерением электроэнцефалограммы, магнитокардиограммы, магнитоэнцефалограммы, вызванных электрических потенциалов и магнитных полей).

Несмотря на постепенную реализацию мер по метрологическому обеспечению биомедицинских измерений, существующий уровень ме­трологии в медицине и биофизике недостаточен. Для медицинской метрологии характерно:

- отсутствие эталонов и образцовых средств для проверки биомеди­цинских измерительных приборов;

- отсутствие сравнительной оценки информативности, достоверности и точности методов диагностических измерений;

- полное отсутствие единства исследований и их унификации; практи­чески нет двух лабораторий, где измерения одного и того же биофизического параметра выполнялись бы одинаковыми приборами и датчи­ками (за исключением некоторых электрофизиологических исследова­ний);

- специфические диапазоны измерений биофизических величин, кото­рые мало освоены современной радиоэлектронной измерительной техни­кой (инфранизкочастотный диапазон биоэлектрической активности тканей);

- значительное число структурных уровней исследования биологи­ческих объектов (молекулярный, субклеточный, клеточный, тканевой, органоидный, организменный, популяционный, биоценотический, био­тический, ландшафтный, биосферный, космический, на которых необходимо проводить измерения.

В связи с этим проблемная ситуация в биологии, биофизике и тео­ретической медицине характеризуется такими обстоятельствами:

- наличием огромного массива экспериментального материала, стре­мительно увеличивающегося и в настоящий момент, причем значитель­ная его часть появляется в результате наблюдений и экспериментов, планируемых вне каких-либо достаточно серьезно разработанных концепций;

- фактической недоступностью всего материала для обозрения, выде­ления наиболее значимых данных, их обобщения и использования; есть мнение, что даже решение таких фундаментальных проблем, как рак и старение, зависит не столько от дальнейшего накопления экспе­риментальных данных, сколько от теоретической интеграции уже собранного разнородного материала;

- отсутствием теоретических концепций, охватывающих эксперимен­тальный материал хотя бы в рамках одной биологической дисциплины; для сравнения вспомним периодическую таблицу Д.И. Менделеева, которая сконцентрировала в себе почти все, что дали многовековые опыты экспериментаторов-химиков, и определила на многие десятилетия содержание новых исследований в химии и физике;

- экспериментально-теоретической несовместимостью наблюдений на крайних уровнях организации биологических объектов (например, молекулярном и организменном), следствием которой является труд­ность логического согласования материала;

- существованием методологической ориентации по принципу «ни­чего кроме», т.е. тенденция при исследовании того или иного уровня организации биологических объектов принимать решение вопроса за окончательное, из-за чего возникает генерализация значения, полу­ченного на каком-то одном уровне исследования (например, молеку­лярном или клеточном), и происходит подмена им целостного представ­ления; в этом аспекте показательно признание того факта, что в основе аллергических заболеваний могут лежать и неиммунологические механизмы;

- экспансией (не всегда достаточно обоснованной и адекватной) физи­ко-математической идеологии мышления и приемов в биологию для задач адекватного объяснения механизмов биологических процессов, которая ставит вопрос о критериях выбора той или иной физической теории для идентификации биологического явления;

- отсутствием разработанной методологии в биологии и медицине, задачей которой могло быть установление общих принципов, послу­живших бы предписаниями для логической обработки данных экспе­риментов и планирования новых опытов;

- отсутствием концепций, позволяющих предсказывать еще не наб­людавшиеся свойства биологических объектов.

Человеческий фактор как барьер на пути поиска решения проблемы

Важнейшей задачей научного познания вообще является познание окружающего нас мира природы. Решение этой задачи - сложный и длительный процесс, существенной целью которого является вечное, бесконечное приближение мышления к объекту. Это предполагает выработку теорети­ческих средств, приёмов и умения оперировать ими.

Практически все исследования по методологии науки до последнего времени исходили из понимания науки исключительно как системы знаний, не зависящих от познающего субъекта (человека) и от методов получения этих знаний. Проблемы науки как особой формы челове­ческой деятельности не рассматривались. Анализ их сводился чаще к изучению того, как влияют на развитие науки некоторые факторы, относимые к категории вне научных.

Выбор пути получения знания, самой области исследования, ра­бочей гипотезы, наводящих эвристических соображений зависит от целей, которые ставит исследователь. Но они определяются приняты­ми в обществе приоритетами, пониманием смысла научного знания. Путь поиска решения задачи зависит и от индивидуальности самой личности ученого. Сознательный учёт субъективного компонента, выявление места науки в культуре, выяснение философского смысла точных знаний, анализ процессов их получения определяется как гуманитаризация знания. И этот феномен необходимо учитывать при организации научно-исследовательских и опытно-конструкторских ра­бот, управлении наукой и выборе путей решения проблем.

Советский учёный Ю.А. Щрейдер сформулировал четыре антино­мии науки [12].

Антиномия 1. Наука одновременно объективна и субъективна. Объективна как запас знаний и субъективна как способ добывания знаний. Субъективность науки - это её зависимость от людей, которые её создают. Французский физик Л. Бриллюэн отмечал, что мы выбираем экспери­ментальные результаты, которые представляются нам логически свя­занными между собой, и отбрасываем множество фактов, не укладыва­ющихся в нашу логику. Подобный искусственный приём является нашим изобретением, которым мы настолько гордимся, что настаиваем на признании полученных с его помощью результатов как законов природы.

Английский физик Э. Резерфорд (1871-1937), осуществивший первую искусственную ядерную реакцию и открывший протон, хорошо знал, какая опасность таится в субъективной интерпретации экспери­ментальных данных, имеющих статистический характер, когда ученому хочется получить желаемый результат. Интересен метод, который он применял при изучении сцинтиляций. Счёт сцинтиляций проводили обычно студенты, которые не знали, в чем смысл опыта. Кривые по полученным точкам проводили люди, которые не знали, что должно было получиться. Э. Резерфорд и его ученики не сделали ни одного ошибочного открытия, в то время, когда их было немало в других лабораториях.

Антиномия 2. Наука теряет в объективности, когда не учитывает своей субъективности.

Практически наука строится на определённых, прямо или косвен­но вводимых предпосылках, которые отвечают нашему опыту, нашему пониманию действительности и которые не являются строго обосно­ванными научными истинами. Выбор предпосылок зависит от сис­темы приоритетов, принятых исследователем. Например, в биофизике клетки до 1965 года господствовало мнение о том, что внутренняя среда организма млекопитающих является «темповой», т.е. лишенной эндогенного света и возбуждённых электронных состояний. Эту точку зрения разделяли такие видные и авторитетные учёные, как лауреат Нобелевской премии американский биохимик А. Сент-Дьерди и советский биофизик М.В. Волькенштейн, хотя была описана ещё Аристотелем (384-322 г. до н.э.) экзотическая биохемилюминесценция у медуз, светлячков. В 1923 году ультрафиолетовое излучение в диапазоне длин волн 190-320 нм в растительных и животных тканях открыл советский ученый биолог и гистолог А.Г. Гурвич. Но материалы его исследований, опубликованные в монографиях «Митогенетическое излучение» (1932), «Митогенетический анализ нерв­ного возбуждения» (1935), «Митогенетический анализ раковой клетки» (1937), несмотря на их очевидную актуальность, были подвергнуты несправедливой критике.

Антиномия 3. Формулировка научных утверждений невозможна без выработки достаточно строгих (жёстких) понятий, но прийти к таким утверждениям невозможно без использования весьма расплыв­чатых понятий.

Зачастую представители различных отраслей биологического знания перестают понимать друг друга, поскольку методы, язык и теоретические принципы довольно специфичны в каждой из отраслей современной биологии. Очень наглядна иллюстрация этой антиномии на примере термина «информация» в монографии польского ученого М. Мазура «Качест­венная теория информации» (1974).

Из нее следует, что информация - преобразование одного сообщения информацион­ной ассоциации в другое сообщение той же ассоциации. Преобразование - процесс, в результате которого одно из сооб­щений ассоциации превращается в другое сообщение той же ассоциа­ции. Сообщение - физическое состояние, определенным образом отли­чающееся от других физических состояний в цепи управления. Информационная ассоциация - ассоциация сообщений из попе­речного множества сообщений. Поперечное множество сообщений - множество сообщений в про­извольном месте цепи управления. Цепь управления - система, через которую одна система воздей­ствует на другую.

Антиномия 4. Наука при построении концепций манипулирует объективными фактами, но выделение и отбор наиболее существенных фактов определяется принятой научной концепцией.

Американский учёный Т. Кун в 60-е годы XX века ввёл представ­ление о парадигмах - признанных всеми научных достижениях, которые в течение определённого времени дают научному сообществу модель постановки проблем и способов их решений. Парадигма есть некое интеллектуальное поле - размытое поле аксиом, определяющих, что есть научного в науке. В качестве примера можно привести парадигму, которую обозначим условно как парадигму Эйнтховена - Правдич-Неминского. Голланд­ский электрофизиолог В. Эйнтховен (1860-1927) впервые зарегистри­ровал электрические потенциалы сердца (1903), положив этим начало электрокардиографии, впервые применил этот метод для диагностики заболеваний сердца. Его работы отмечены Нобелевской премией в 1924 г. Советский электрофизиолог В.В. Правдич-Неминский (1879-1952) впервые исследовал потенциалы мозга, заложив основы электроэнце­фалографии в период с 1913 по 1925 г.

Методики регистрации потенциалов В. Эйнтховена и В.В. Прав­дич-Неминского представляют собой различные варианты контактно­го отведения потенциалов от человеческого организма. Впоследствии другие учёные создали ряд новых разделов электрофизиоло­гии: электрогастрографию (регистрация потенциалов желудка), элект­ромиографию (регистрация потенциалов мышц), электроретинографию (регистрация потенциалов сетчатки глаз). Парадигма перенесена и на клеточный уровень. Так возникла электронейрография - регистрация потенциалов нервных клеток и волокон с помо­щью микроэлектродов.

В связи с изложенным выше уместно вспомнить об эффекте Лагинса. Он заключается в том, что решение определённого числа задач одним способом побуждает исследователя решать последующие за­дачи тем же способом, несмотря на имеющийся более адекватный. Эффект не связан с уровнем продуктивного мышления исследователя, но прямо зависит от степени тревожности индивида, а также от пре­валирования в субъекте мотивов достижения успеха или избегания неудачи.

В биологии со времен основоположников электрофизиологии Л. Гальвани (1737-1798) и А. Вольта (1745-1827) господствовало молчаливое предубеждение, навязанное контактными методиками исследования, что внутренняя жизнедеятельность органов тела ограни­чивается только анатомическими контурами - кожей организма. В то же время существует целый класс новых феноменов, ранее не выявленных именно из-за господства контактных методов исследования электрических проявлений жизнедеятельности организма. Бо­лее того, некоторые из этих феноменов принципиально не могут быть обнаружены никакими контактными методиками и с этой целью сле­дует применять только полевые, дистанционные (бесконтактные) методы.

В Институте радиотехники и электроники АН СССР (Москва) академиком Ю.В. Гуляевым и доктором физико-математиче­ских наук Э.Э. Годиком организована лаборатория радиоэлектронных методов дистанционного исследования биологических объектов. Это фактически была реакция фундаментальной науки на ажиотаж в связи с биологическими полями и экстрасенсами, первый пик которого отмечался в 1979-1982 годы. Практически ни один из институтов ме­дико-биологического профиля не взялся за подобную работу. Методо­логический подход руководителей лаборатории: «...это не физики в биологическом коллективе, а коллектив физиков в биологической тематике». Естественно, что над физиками не довлеет парадигма электрофизиологии.

Известно, что парадигма защищает науку от «засорения». Но пара­дигма грозит и затормозить её развитие, так как порождает коллек­тивы, построенные по типу закрытого сообщества, в котором наложен запрет на критическое переосмысливание существующего знания. Пример тому - существование некоторых догматических школ.

С годами у многих, даже действительно гениальных учёных воз­никает некритическое отношение к собственным работам, желание защитить полученные ими результаты и даже концепции от проверки временем и научной мыслью представителей других школ. Жаль тру­дов целой жизни, дорог высокий и непогрешимый авторитет. И иногда учёный встаёт на путь резкой критики того нового, что ставит под сомнение правильность собственных результатов. В истории биоло­гии известны такие печальные эпизоды, когда учёный для защиты своего детища взывал к ненаучным авторитетам. Достаточно назвать Т.Д. Лысенко и О.Б. Лепешинскую.

Как известно, в 1916 году смелый гений И.П. Павлова взял в ка­честве объекта исследования самое тонкое и сокровенное в работе головного мозга человека - цель поведения. И.П. Павлов назвал своё известное выступление по этому вопросу «рефлексом цели». Казалось бы, с данного момента должна была развиться бурная иссле­довательская деятельность павловской лаборатории по этому физио­логически, психологически и идеологически важному вопросу. Однако И.П. Павлов никогда больше на протяжении всей своей дальнейшей жизни к этому вопросу не возвращался.

Ученик И.П. Павлова, академик П.К. Анохин предполагал, что И.П. Павлов видел, что сам факт формирования мозгом параметров результата в виде определённой модели раньше, чем появится сам результат, находится в выраженном противоречии с рефлекторной теорией. Он понимал, что, начав изучать «рефлекс цели», вынужден будет перестроить ту грандиозную теорию, которую с гениальной смелостью и настойчивостью создавал всю свою жизнь [2].

Основные методологические принципы физики и биологии

Известен парадокс В.В. Налимова: процесс выдвижения новых гипотез (или новых решений) не обладает какими-то особыми чертами, присущими только науке. Во всяком случае, мы не можем его отличить от мифотворчества. Инвариантным этому парадоксу является принцип Дьюара: всё, что можно написать на бумаге в виде химиче­ского уравнения, правильно расставив коэффициенты, может проис­ходить и в колбе. Принцип не противоречит тому, что нам известно о химических реакциях. Его подтверждает бесконечный перечень синтезированных химических продуктов: от синтетических алмазов до синтетических генов.

В природе, в жизни искусственно или вполне естественно можно реализовать любые, даже самые «диковинные» гипотетические пред­положения, открыть феномены, существующие независимо от воли человека или ожидаемые лишь фантастами. Однако идеалом система­тически развитого научного знания являются физические теории. Высокий уровень систематизации знаний, их математизация, глуби­на влияния на мировоззренческие запросы людей, необычайная ши­рота практических приложений - таковы особенности, характерные для физики. Поэтому показательно выделение методологических принципов физики, уже оправдавших себя при интенсивном поиске путей решения теоретических и прикладных задач. Методологические принципы выступают и как принципы генезиса теории, и как прин­ципы выбора среди конкурирующих концепций [3].

Исходным в построении физической теории является принцип повторимости эмпирических ситуаций, существенных для данной теории. Этот принцип фундаментален, ибо он определяет особую роль теории в системе научного знания. Теория способна проникать в более глубокие слои реальности, чем те, которые установлены на уровне эмпирии.

Принцип объяснения. Объяснение - процесс сопряжения различных научно-исследовательских процедур (эксперимент, описание, предсказание и др.), удовлетворяющий тем или иным методологиче­ским принципам, который приводит к построению системы научного знания, включающей объясняемый факт. Объяснение можно рассмат­ривать как особый методологический принцип, поскольку все другие методологические принципы, так или иначе, конкретизируют основную задачу науки - построение объяснений. Основные типы физического объяснения - наглядное (объяснение посредством об­разной, «осязаемой» реконструкции изучаемого явления) и матема­тическое (установление между физическими величинами регулятив­ных зависимостей, которые позволяют предсказать результаты изме­рений) [10].

Единство физической картины мира как методологический прин­цип. Объяснение должно осуществляться путём объединения разроз­ненных эмпирических фактов посредством обращения к единообраз­ной сущности, лежащей в основе непосредственно наблюдаемых явлений и по-разному отражающейся в них. Существует два главных взаимодополняющих способа достижения единства физического зна­ния - формальный (математизация как принцип единства физиче­ской теории) и содержательный (сущностный).

Принцип простоты. Одна и та же группа фактов может объяснять­ся и с помощью разных математических уравнений, и на основе прин­ципиально различных содержательных гипотез. В качестве критерия выбора между конкурирующими объяснениями выступает принцип простоты: в формулировке английского философа В. Оккама - наи­более простым объяснением считается объяснение на основе наимень­шего числа предположений, в афоризме («бритва Оккама») - не множить сущность без необходимости. В биологической кине­тике принцип простоты означает, что модель процесса должна содер­жать минимальное число уравнений. Принцип итеративной прос­тоты требует самоограничения гипотезы эффектами, доступными для анализа на данном этапе её развития.

Принцип соответствия. Новая концепция должна обобщать бо­лее широкую область фактов и сохранять старую теорию в качестве частного примера. Часто бывает, что старые теории вовсе не бывают заблуждением, но обобщают лишь часть процессов, происходящих в изучаемом явлении.

Принцип наблюдаемости. Теоретические представления должны быть эмпирически обоснованы (слабая форма принципа). При построе­нии физической теории можно пользоваться лишь величинами, прин­ципиально наблюдаемыми (радикальная форма принципа). Принцип устанавливает взаимосвязь между элементами содержательного уров­ня объяснения и соответствующей областью фактов.

Принцип Рейхенбаха (принцип элиминации универсальных эффек­тов). Если эффект является различным для разных веществ, то он относится к дифференциальному эффекту. Если он количественно остаётся тем же, независимо от природы вещества, то он представляет собой универсальный эффект.

Принцип элементности (принцип квантованности). Существует предел целостности элементарных свойств систем, ниже которого теряется специфика предмета теории того или иного уровня.

Принцип неаддитивности. Невозможно предсказать все свойства объекта высшего уровня исходя из известных свойств элементарных структур и процессов, его составляющих.

Принцип независимости от материала. Системы, достигшие известной степени сложности, можно конструировать из любых материалов, и они будут функционировать по законам, которые мы не в со­стоянии обнаружить, изучая только материалы, а не систему.

Принцип дополнительности. Результаты биологических и физи­ко-химических исследований биологических объектов являются до­полнительными, т.е. несовместимыми, но не противоречащими друг другу.

Принцип Фейнмома (принцип разнообразия эквивалентных фор­мулировок). Правильные законы биологии и медицины допускают огромное коли­чество разных формулировок.

Принцип суперпозиции симметрии (принцип симметрии Кюри). Когда несколько различных явлений природы накладываются друг на друга, образуя одну систему, диссимметрии их складываются. В результате остаются лишь элементы симметрии, общие для каждого явления, взятого отдельно.

Принцип характеристической симметрии - диссимметрии. Явле­ние может существовать в среде

, обладающей характеристической симметрией или симметрией одной из её подгрупп. Характеристиче­ская симметрия некоторого явления есть максимальная симметрия, совместимая с существованием явления.

Все перечисленные выше принципы действуют как в физике, так и в биологии, физиологии, медицине. Существуют и альтернатив­ные методологические принципы, предложенные психологами.

1.    Отказ от требования точной воспроизводимости любого явления. При изучении человека важны не только повторяющиеся состояния сознания и поведения, но и однократные исключительные их прояв­ления, в которых выражается скрытая, обычно не принимаемая во внимание часть спектра сознания, хотя зачастую именно она опреде­ляет многообразие индивидуального проявления личности. Отметим, что творческая работа исследователя, изобретателя практически невоспроизводима.

2.    Отказ от жесткого требования разделения на субъект и объект в процессе познания, особенно с целью выявления скрытых от непо­средственного наблюдения участков спектра нашего сознания, которые нельзя изучать со стороны. Практически этот принцип лежит в основе одной из методик поиска решений - синектики.

3.    Отказ от требования признавать онтологической реальностью только то, что можно воспринять посредством приборов. Сам человек обладает рецепторной системой, способной в определённых условиях, при соответствующей стимуляции и тренировке, обнаруживать реаль­ность, скрытую от физических приборов. Достаточно вспомнить био­локационный эффект (лозоходство, радиоэстезия, биофизический эф­фект) - эффект непроизвольного отклонения рамочного индикатора в руках человека вблизи возмущающего объекта (рудного тела, водяной линзы, подземной полости).

Указанные принципы, безусловно, заслуживают внимания и использования в поисках путей решения медико-биологических задач.

Принципы организации и функционирования биологических систем

Принцип связи органического и неорганического мира. Организм является неразрывной частью земной коры, ее порождением, частью ее химического механизма, через который проходят в тече­ние жизненного процесса химические элементы.

Принцип сохранения количества и состава биомассы: «... как количество живого вещества, так и его состав - количество отдельных составляющих его химических элементов остались неизменными или почти неизменными в течение геологического времени» [4, с. 301]. Некоторые изменения массы живого вещества, по-видимому, происходили, но среднее его количество практически не менялось.

Принцип универсальности кода. Генетический код в основном одинаков для всех видов, но возможны небольшие видовые отклонения, возникшие, вероятно, в процессе эволюции и дифференцировки».

Принцип единства биохимического строения. Основные биохими­ческие системы одинаковы у совершенно различных организмов; ви­довые различия хотя и имеются, но они, в общем, незначительны и не могут затушевать бесспорного сходства биохимических механизмов.

Принцип жидкокристаллического состояния. Жидкокристалличе­ское состояние - неотъемлемое свойство биоорганического мира.

Принцип наипростейшей конструкции. Та конкретная структура или конструкция, которую мы действительно находим в природе, является простейшей из возможных структур или конструкций, спо­собных выполнять данную функцию или группу функций.

Принцип оптимальной конструкции. Органическая структура, необходимая для выполнения данной функции, должна быть оптималь­ной в отношении нужного количества материала и необходимых за­трат энергии.

Принцип адекватной конструкции. Конструкция должна быть адекватной заданной функции при заданных изменяющихся условиях среды.

Статический принцип адекватности. Для того чтобы биосистема успешно функционировала в среде, сложность и организация её долж­ны быть адекватными сложности и организации среды.

Динамический принцип адекватности. При изменении сложности и организации среды биосистема постоянно стремится достичь нового уровня адекватности по сложности и организации со средой с мини­мизацией времени, затрат вещества и энергии.

Принцип надежности. Надежность биосистемы достигается путём постоянной деструкции отдельных её элементов, проработавших ха­рактерное для них время, и замены их другими такими же элементами при сохранении всей структуры биосистемы.

Принцип обратной связи. Объект (элемент, система) зависит от результата собственной деятельности таким образом, что результат является вместе с тем фактором деятельности.

Принцип мобилизации сопряженного процесса. Всякий элемент (реакция) может войти в систему (цепь реакций) в том случае, если он вносит свою долю содействия в получение результата.

Принция Хиншельвуда. Реакция обычно протекает по пути, который обеспечивает максимальную скорость превращения веществ в данных условиях.

Принцип асимметрии метаболических путей. Пути катаболизма и анаболизма параллельны, противоположно направлены и имеют не более одной общей амфиболической стадии.

Принцип регуляции путей метаболизма. Скорости параллельных, но противоположно направленных потоков метаболитов между данны­ми веществом и продуктом (продуктами) его распада регулируются обычно   независимо.

Принцип Горовица. Процессы, которые приводят к экономии ма­териала или свободной энергии, будут преобладать.

Принцип минимальной свободной энергии. Структура биосистем и их компонентов соответствует состоянию с минимальной свободной энергией.

Критерий устойчивости Пригожина. Неустойчивость есть потен­циальный носитель развития.

Принцип порогового раздражения. Для того чтобы вызвать реак­цию системы, суммарное воздействие раздражающих факторов должно превысить пороговое значение.

Принцип Ле-Шателье – Брауна: при действии на систему сил, вызывающих нарушение равновесия, система переходит в такое состояние, в котором эффект внешнего воздействия ослабляется.

Принцип энергетического баланса. При действии внешнего раздражения, нарушающем энергетическое равновесие в биосистеме, по­следняя развивает адекватные энергетические реакции, компенсирую­щие действие энергии внешнего раздражения.

Принцип устойчивого неравновесия. Только живые системы никог­да не бывают в равновесии и исполняют за счёт своей свободной энергии постоянно работу против ожидаемого, при существующих внешних условиях, равновесия.

Принцип наименьшего взаимодействия. Так как центры (нервные) связаны между собой и порождаемая каждым из них афферентация воспринимается другими центрами (или эффекторами), то в процессе взаимодействия центры стремятся реализовать такую ситуацию, при которой афферентация будет наименьшей».

Принцип Пригожина-Онзагера. Замкнутая система стремится к состоянию с наибольшей энтропией; открытая (но близкая к термо­динамическому равновесию) система стремится к состоянию с наимень­шей продукцией энтропии.

Принцип сохранения энергии. Все виды работ в биосистеме осу­ществляются за счёт эквивалентного количества энергии, выделяюще­гося при биоэнергетических превращениях.

Принцип утилизации. Технологии биологических систем позво­ляют утилизировать любые физико-химические формы эндогенной и экзогенной энергий.

Принцип независимости утилизации. Утилизация эндогенной и экзогенной энергий биологической системой не зависит от её физико-химической формы.

Принципы организации и протекания

информационных процессов в биологических системах

Принцип непрерывности. Запрещены направления эволюции биологической системы, которые уничтожают всю накоплен­ную информацию.

Принцип Дэнкоффа. Избыточность информации слишком дорого­стояща, поэтому живые системы сводят её до необходимого минимума. Оптимальное количество избыточной информации в эволю­ции вида и особи равно не тому количеству, которое устраняет все ошибки, а тому, которое минимизирует стоимость ошибок и стоимость их исправления.

Принцип амплификации. Любая тенденция к увеличению количества информации в геноме в процессе эволюции находится под конт­ролем, поскольку уровень прогресса под влиянием естественного от­бора обратно пропорционален количеству единиц информации.

Принцип Кордюма. Обмен информацией между всеми биологиче­скими объектами, в процессе которого всё живое на Земле участвует как единая эволюционирующая система, происходит без таксономи­ческих ограничений.

Принцип считывания информации. Для считывания информации необходимо внешнее воздействие. Так, например, генетическая ин­формация становится биологически осмысленной только тогда, когда она «расшифровывается» в результате контакта с окружающей средой.

Принцип сигнатуры. Количество считываемых информативных признаков сигнала определяется обстановочной и пусковой афферентацией.

Принцип фильтрации. Адресат, независимо от принадлежности к тому или иному уровню биологической организации получает лишь биологически значимую для него информацию.

Принцип Бриллюэна. Семантика биологического сигнала не должна превышать тезауруса биосистемы - адресата.

Принцип этажной обработки информации. Обработка биосигна­лов происходит, начиная с молекулярного уровня и выше: с первого (рецепторного) отдела сенсорной системы до коры и подкорки голов­ного мозга.

Принцип наложения информации. Генерация новой информации осуществляется за счёт заимоналожения информационных картин основного метаболизма.

Принцип многоканальной передачи и обработки информации. В биологических системах передача и обработка информации идёт одновременно и параллельно по электромагнитному, механическому (акустическому) и химическому каналам, которые могут иметь одну морфологическую основу.

Принцип матриц заключается в передаче информации между двумя биосистемами посредством контакта, при котором геометриче­ская длина канала во много раз меньше линейных размеров биосистем.

Принцип пространственно-временного разделения информации. Объём канала передачи информации с молекулярного уровня на кле­точный и другие высшие уровни больше, чем при передаче информа­ции с биогеоценотического уровня на молекулярный.

Принципы хронобиологии

Принцип нормального ритма. Для осуществления ана­лиза среды биологической системой, организации адекватной реакции необходимо, чтобы смена состояний среды происходила в ритме, поз­воляющем биосистеме создать модель пространственно-временной организации состояний среды в режиме обучения и сформировать адекватную реакцию на базе этой модели [6].

Принцип структурно-временной квантованности биологических процессов. Любой элементарный биологический процесс дискретен во времени, т.е. ограничен каким-то временным интервалом, продол­жительность которого определяется природой процесса [6].

Принцип оптимального ритма. Для оптимальной организации модели среды в биологической системе и нормального ее функциони­рования необходимо, чтобы в интервал субъективного квантования времени попадало не более одного состояния среды [6].

Принцип перемежающейся активности функциональных струк­тур биологической системы. В биосистеме обеспечивается периодическое включение (выключение) в реакцию или из реакции отдельных структур, т.е. имеет место дискретное во времени отношение отдельных струк­турно-функциональных единиц к постоянно действующему раздраже­нию, т.е. физически непрерывное воздействие раздражителя пре­вращается в физиологически дискретное. Если при этом перемежаю­щаяся активность структур соответствует их эндогенному ритму, то процесс в целом приобретает ритмический характер.

Решение задачи является закономерным результатом продолжительного и сосредоточенного труда, планомерного поиска при сознательном использовании всех средств современной медицины и биологии, соблюдении деонтологии и этики.

                                                                 Литература

1. Амосов Н.М. Моё мировоззрение. - М.: АСТ, Сталкер, 2003. -112 с.                                

2. Анохин П.К. Очерки по физиологии функциональных систем. - М.: Медицина, 1975. – 448 с.

3. Баскаков А.Я., Туленков Н.В. Методология научного исследования. - Киев, 2004. - 216 с.

4. Вернадский В. И. Живое вещество. - М.: Наука, 1978. - 358 с.

5. Калью П.И. Сущностная характеристика понятия «здоровье» и некоторые вопросы перестройки здравоохранения: обзорная информация. - М., 1988. - 126 с.

6. Крыжановский Г.Н. и др. Дизрегуляционная патология: Руководство для врачей и биологов. - М.: Медицина, 2002. - 630 с.

7. Марк Твен. Письма с Земли. - М.: Изд-во полит, лит., 1963. - С. 320. 

8. Основы философии науки / Под редакцией С.А. Лебедева. - М.: Академический Проект; Екатеринбург: Деловая книга, 2005. - 545 с.

9. Пак П.А., Чехович Н.П. Бронхиальная астма (научное обоснование механизма возникновения). - Отрадная, 2002. - 236 с.

10. Философия науки / Под ред. С.А. Лебедева. – М.: Академический Проект; Альма Матер, 2007. - 731 с.

11. Черниговский В.Н. Мысли И.М. Сеченова о тёмных ощущениях и их дальнейшее развитие // Изв. АН СССР / Сер. Биол. - 1977. - № 1. - С. 18-31.

12. Шрейдер Ю.А. Гуманитаризация знания и управления информационной средой // Вестн. АН СССР. - 1978. - № 9. - С. 85-95.

Скачано с www.znanio.ru