1.4. Роль системного подхода в изучении методов медико-биологических исследований

Как было отмечено выше, в качестве объектов исследования выступают, прежде всего, животные и растительные организмы, а также вещества, участвующие в процессах жизнедеятельности организмов. Поэтому исследователю необходимо представлять себе, что это за объект, который называют организмом, особенно, если речь идет об организме человека.

Как утверждают многие исследователи – “Человек - часть животного мира, удивительное и сложное создание природы. Человеческий организм - сам по себе мир, сложность которого многократно выше всего того, что создано и создается в области техники”. Но человечество создает технические средства для познавания и управления таким объектом и, следует отметить, что оно преуспело в этом.

Познать мир организмов – значит разобраться в том, как они устроены, как живет отдельно взятый организм в изменчивой Окружающей Среде, как он приспосабливается к своему окружению, как передается, изменяется и накапливается наследственная информация. Но интерес вызывают не только физические воздействия на организм и ответные физиологические реакции, а и более сложные акты поведения, связанные с удовлетворением потребностей организма. Это как бы другая сторона живого организма, связанная с ориентацией в ОС, формированием программы действий, активного вмешательства во внешние процессы. Среда, в которой живет организм, описывается множеством характерных черт, особенностей; жизнь в таком изменчивом окружении неизбежно требует приспособительных реакций. При этом живые биосистемы – это многоцелевые самоорганизующиеся объекты, каждый организм сам формулирует цели поведения, сам определяет пути их достижения. Одно и то же состояние организма будет оптимальным в каких-нибудь ситуациях, при решении каких-то задач, и абсолютно неадекватным для других ситуаций, при встрече с другими проблемами. Большой интерес представляет также проблема происхождения человека, как и в силу каких причин появился на Земле этот вид животных, каковы его роль и функции.

Уже со времен К. Бернарда в физиологии начал господствовать взгляд на организм как на совокупность сложных взаимосвязанных биологических регуляторов. В последствии представление о физиологических механизмах регулирования было дополнено представлениями о психике - уникальном инструменте управления организмом, позволяющим “озирать” все множество необходимых для жизни организма проблем, включать каждую из них в контекст общей ситуации и стратегии жизни. Только относительно недавно для изучения механизмов функционирования организма стали применяться теория систем и теория автоматического регулирования. Применение идей этих теорий для анализа процессов в живых системах породило новые представления о биологической организации. Они позволили глубже разобраться в закономерностях эволюционного развития, понять и открыть новые неизвестные в технике принципы организации очень сложных систем, обеспечивающие их высокую надежность. Но это далеко не единственный взгляд на организм, существуют и другие точки зрения, объясняющие его происхождение и особенности функционирования.

Представления, полученные в процессе изучения биологических объектов, позволили предложить иные принципы и для построения техники, работающей в условиях непрерывно и значительно изменяющейся окружающей среды, дали толчок к развитию новых направлений науки и техники - кибернетики, бионики, генной инженерии, биотехнических систем. К новому направлению можно отнести и техническое направление, связанное с разработкой и использованием методов и технических средств проведения медико-биологических исследований. Разработка более эффективных способов диагностики и лечебно-терапевтических воздействий позволила значительно расширить возможности по более детальному и полному описанию состояния изучаемых объектов. При этом практика применения этих средств убеждает в том, что выбор оптимального набора методов для таких исследований невозможен без рассмотрения всей совокупности методов как единой системы.

Изучение особенностей биологического объекта как объекта исследования, а также анализ всех возможностей, которые предлагаются для их выполнения связано с преодолением значительных трудностей. Это объясняется, с одной стороны, необычайной сложностью организма, а с другой, несовершенством методов исследования и математического аппарата, не позволяющих адекватно описать систему такой сложности. В связи с этим и биологический объект и система методов его исследования должны характеризоваться с общих методологических позиций. В качестве одной из них может выступать системный подход, являющийся методологией научного исследования и практического освоения сложно организованных объектов. При его использовании на первое место ставится не анализ составных частей объекта как таковых, а его характеристика как определенного целого, раскрытие механизмов и связей, обеспечивающих целостность объекта.

Ясное понимание особенностей биологического объекта, его структуры и законов функционирования необходимо и для того, чтобы разобраться в огромном потоке информации, который поступает от исследуемого биообъекта. Стремление к строгости количественного описания того или иного процесса, функции, ответной реакции заставляет проводить комплексные исследования, связанные как с измерениями отдельных медико-биологических показателей, так и с продолжительной регистрацией набора характеристик изучаемых процессов с последующим или одновременным (в реальном масштабе времени) анализом всего набора. Такой анализ совокупности методов биологических и медицинских исследований конечно должен учитывать особенности биологического объекта как объекта исследования.

При анализе совокупности методов медико-биологических исследований необходимо также обращать особое внимание на их метрологический аспект, связанный с повышением точности и достоверности измерений. Биологический объект характеризуется огромным количеством показателей - статических и динамических, количественных и качественных, измеряемых прямыми, а чаще косвенными методами. Любой процесс измерения, связанный с подключением датчика информации, можно характеризовать методическими погрешностями, специфическими для того или много метода. Например, контактные датчики, взаимодействуя с объектом исследования, искажают изучаемые процессы, а сам объект влияет на характеристики датчика. Эти источники погрешностей могут привести к значительным ошибкам при измерении медико-биологических показателей или регистрации физиологических процессов. Анализ подобных методических погрешностей, оценка их доли в общей погрешности исследований невозможны без знания особенностей биологической системы.

Для рассмотрения биологического объекта, да и системы методов его исследования, с позиций системного подхода необходимо освоить ряд новых понятий и принципов, составляющих суть этой методологии. Поэтому во второй главе излагаются сведения по системному подходу, позволяющие затем, в последующих главах, изложить системные аспекты исследований биологических объектов. Знакомые с системным анализом (а это одна из сторон системного подхода, приспособленная для изучения уже существующих объектов) могут ее пропустить. В то же время следует иметь в виде, что методология системного подхода на сегодня не имеет общепризнанного оформления, она находится в стадии развития и составляет предмет многих научных дискуссий. Поэтому излагаемые представления в учебнике могут отличаться от концепций, представленных в других изданиях.

36