Лекция 12. (Системный анализ) биологические системы с позиций системного анализа

Темы: Системный анализ при оценке особенностей биообъектов как объектов исследования.

1. Применение системного подхода при исследовании биообъектов.

В физиологии накоплен большой экспериментальный материал, характеризующий поведение организма и его проявления в условиях изменяющейся среды и при различного рода воздействиях. Однако разобраться во всей совокупности взаимосвязанных явлений и процессов, протекающих в организме, нелегко. Это обстоятельство порождало многообразие подходов к описанию организмов, основанных, как правило, на замене сложных явлений их жизнедеятельности совокупностью более простых, хорошо изученных и понятных. На сегодня наиболее распространенной точкой зрения на биологический организм является представление о нем как о биохимической машине с кибернетическим управлением.

С другой стороны, известно и такое определение: организм — любая система, обладающая собственными целями и способностью (ресурсом) для их достижения, т. е. целенаправленными действиями. В соответствии с этим определением можно утверждать, что организменные особенности проявляют и группы животных — популяции, при этом целевые функции таких "макроорганизмов", как правило, не тождественны целям отдельных организмов — элементов макросистемы. Более высокие уровни биосистем уже нельзя трактовать как организмы. Следовательно, для организма присущи особенности организации и функционирования, которые отличают этот вид систем от других. А рассмотрение организма с позиций системного анализа может дать более ясное представление о нем, как об эволюционно возникшей, весьма сложно организованной и развивающейся системе, характеризующейся, как и всякая система, своими специфическими особенностями.

Для организма любого уровня биологической организации важным понятием является понятие — "здоровье", биологический смысл которого понимается как гармоническое единство всевозможных процессов, проявляющееся в оптимальной жизнедеятельности органов и систем организма. Однако для определения здоровья человека этого представления явно не достаточно, так как человек является не только представителем животного мира, но и активным объектом социальной среды — человеческого общества. Поэтому в уставе Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) социальная ценность здоровья человека характеризуется состоянием физиологического и социального благополучия, при котором не только отсутствуют какие-либо заболевания на конкретный момент времени, но и обеспечена возможность осуществления его социальных функций. В такой трактовке подчеркивается вторая важнейшая составляющая понятия "здоровье" применительно к человеку — его социальная роль. Отсюда следует, что абсолютизация только биологической составляющей жизнедеятельности организма человека не позволяет в полной мере оценить состояние его здоровья.

Как и любая конечная система, организм человека обладает конечными ресурсами, которые он тратит на выполнение биологических и социальных функций. В процессе жизни эти ресурсы постепенно растрачиваются, что приводит к гибели живой системы. Поэтому в соответствии с положениями ВОЗ состояние здоровья человека определяется:

• эффективностью процесса сохранения и развития физических, биологических и психических функций,

• оптимальной работоспособностью,

• социальной активностью

при МАКСИМАЛЬНОЙ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ АКТИВНОЙ ЖИЗНИ. Именно на достижение этой целевой функции и должна быть направлена вся деятельность системы здравоохранения.

Особенности и свойства биологического организма и, в частности, организма человека рассматриваются в различных научных дисциплинах — биологии, анатомии, физиологии, биохимии, биофизике и др. В то же время при изучении методов медико-биологических исследований целесообразно оценить особенности биологического объекта как объекта исследований. Эти особенности накладывают ограничения на выбор методик исследований, требуют соблюдения определенных условий, известных как "условия физиологичности" экспериментов, влияют на достоверность результатов, заставляя широко использовать статистические методы, контролировать параметры внешней Среды, в которых проведены эксперименты с биообъектом, оговаривать другие требования для обеспечения их воспроизводимости и достоверности.

Сформулировать особенности организмов, да и других биосистем, которые изучаются методами медико-биологических исследований, позволяет их рассмотрение как систем и представление о принципах, которые положены в основу их устройства и функционирования. Такую возможность и предоставляет системный анализ во всех его составляющих. При этом эволюционный аспект системных исследований — один из важнейших этапов при изучении организмов, так как приобретение устойчивых качеств, дающих им возможность противостоять неблагоприятным воздействиям внешней среды, способность к выживанию являются результатом многовекового отбора, в процессе которого постоянно изменялись как структуры, так и функции отдельных его систем.

Биологический мир представлен большим разнообразием видов растительных и животных организмов, о которых накоплен огромный объем сведений. Сопоставление этих организмов дает возможность сформулировать основные закономерности их развития и сделать ряд заключений об их свойствах, знание которых имеет значение при их исследовании. Для этого используются методы филогенетического анализа (метод тройного параллелизма), опирающиеся на данные палеонтологии, сравнительной эмбриологии, сравнительной анатомии и физиологии взрослых форм.

Имеют значение и другие этапы системного анализа, позволяющие дать характеристику элементного состава, получить представление об органах и функциональных системах организма, выявить принципы организации процессов жизнедеятельности, механизмов взаимодействия подсистем и другие свойства функционирования, которые позволяют оценить особенности биообъектов. Все эти свойства необходимо учитывать при проведении медико-биологических исследований, так как они и определяют особенности биообъектов как объектов исследования.