1. Живой объект это ограниченное в пространстве и времени информационно достаточное для самовоспроизведения в адекватной среде структурное образование, неизбежно возникающее на определенном этапе эволюции. Вселенной.

2. Живая система это совокупность функционально взаимосвязанных живых объектов различной сложности, способных целенаправленно изменять внешнюю среду.

3. Жизнь это энергетически зависимый процесс циклического преобразования элементарных единиц вещества, результатом которого является перманентное возрастание структурной и функциональной сложности живых систем и среды их обитания попытаемся обобщить и сформулировать ряд основных особенностей биологических систем, как объектов исследований:

   • Морфологическая и функциональная сложность.

Любая биологическая система характеризуется необычайной морфологической и функциональной сложностью. Она включает множество разнообразных подсистем с многообразными и подвижными связями и функциями, что приводит к большому количеству возможных состояний.

• Множество факторов воздействующих на систему и подсистему.

При изучении биологической системы приходится считаться с непрерывно изменяющимся комплексом множества факторов, активно воздействующих на систему или на подсистему f и с вероятностным характером доведения биообъекта в ответ на раздражители. Точный учет самих факторов и результатов их воздействия в реальных условиях не представляется возможным. Особую роль при исследовании высших биологических систем играют психофизиологические факторы, существенно искажающие результаты.

• Большое количество разнообразных медико-биологических показателей.

Состояние биологической системы описывается набором физиологических процессов и большим количеством разнообразных медико-биологических показателей, число которых окончательно не установлено, а часть их может быть получена с помощью сложных и продолжительных по времени процедур. Это приводит к тому, что при оценке текущего состояния организма возникают трудности с сопоставлением показателей, полученных в разное время. Большое число параметров, описывающих биологическую систему, затрудняет, а иногда и исключает возможность их одновременного фиксирования для получения представления о мгновенном состоянии системы, поэтому, выполнив процедуру измерения, можно оценить лишь вероятность этого состояния.

• Возможность обеспечения состояния равновесия системы при разных величинах определяющих параметров.

Зарегистрированные показатели и процессы неоднозначно определяют состояние системы, так как состояние ее равновесия может обеспечиваться при разных величинах определяющих параметров. Кроме того, эти параметры взаимосвязаны, причем эта связь иногда нелинейная.

• Затруднено получение точных математических зависимостей между различными параметрами.

Получение точных математических зависимостей между различными параметрами, физиологическими процессами и медико-биологическими показателями, характеризующими организмы, затруднено, так как функциональные системы живых организмов еще недостаточно изучены, а также не разработан адекватный математический аппарат, пригодный для их описания. Отсутствие количественных характеристик состояния и функций биологической системы приводит к тому, что результат внешних управляющих воздействий на нее не может быть предсказан однозначно. Неоднозначность реакции на один и тот же набор сигналов внешней среды или смежных иерархических уровней указывает также на нестационарность самих биологических систем.

• Для биосистем характерна качественная неоднородность.

Для биосистем характерна качественная неоднородность, проявляющаяся в том, что в рамках одной и той же функциональной системы совместно и • слажено работают разнородные подсистемы разного пространственного масштаба с разными постоянными времени, с качественно различными управляющими сигналами (химическими, физическими, информационными).

• Наличие множества механизмов регуляции с разными постоянными времени регулирования.

Это требует осуществления контроля продолжительности эксперимента для исключения нестационарности в изучаемых процессах.

• Влияние патологических явлений, возникающих в различных подсистемах, на функции высших уровней.

Разного рода патологические явления, возникающие или проявляющиеся в тех или иных подсистемах (например, в органах и тканях человека ), могут рефлекторно влиять через высшие уровни управления системой (например, через сосудистую нервную рецепцию) на функции высших уровней, изменяя и искажая их, и , как следствие, нарушать самые различные процессы в биосистеме, а это, в свою очередь, затрудняет интерпретацию получаемых результатов.

• Широкое использования методов математической статистики.

Изменчивость и индивидуальность параметров приводят к широкому использованию в медицине и биологии методов математической статистики. Однако, при этом для получения достоверных результатов требуется собирать и обрабатывать огромный статистический материал по разнообразным характеристикам биологического объекта, измерение которых иногда связано со значительными затратами времени, так как некоторые биологические процессы соизмеримы с продолжительностью существования биологической системы.

• Целесообразность проведения исследований в условиях их реального существования, без ограничения подвижности.

Исследование биологических систем целесообразно проводить в условиях их реального существования, без ограничения подвижности. Однако, закон поведения системы в большинстве случаев заранее неизвестен, что создаёт значительные трудности, например, при исследованиях человека в космическом полёте или при исследованиях физиологии труда как спорта.

• Необходимость использования комплексных исследований.

Многообразие процессов, характеризующих состояние организма, заставляет осуществлять комплексные исследования, при формировании программ которых приходится включать разнообразные по природе и продолжительности процедуры, использовать системы разных измерительных преобразователей, совокупность методов воздействия и другие приёмы исследования, сочетание которых не всегда возможно.

• Трудности при измерении параметров внутренней среды без нарушения их целостности.

Большие трудности возникают при измерении параметров внутренней среды биологических систем без нарушения их целостности, без внесения искажений в измеряемый параметр из-за нарушения физиологичности эксперимента. В ответ на подключение измерительных преобразователей организм реагирует включением механизмов адаптации к воздействиям и даже реакцией отторжения, что может существенно исказить результаты исследований.

• Сложность измерений связанная со сравнительно малыми абсолютными значениями измеряемых величин при больших шумах.

Сложность измерений связана также со сравнительно малыми абсолютными значениями измеряемых величин при больших уровнях шумов как вследствие работы других подсистем (внутренних шумов), так и из-за помех, наводимых из внешней среды.