Гайдес М.А. - Общая теория систем. (Системы и системный анализ)

Отсюда следует очень простой вывод: чтобы остановить разрушение СФЕ организма нужно ликвидировать чрезмерные внешние воздействия, или снизить их чрезмерность, и/или разорвать порочные круги. На современном уровне развития медицины мы пока не можем сделать больше, потому что не можем полноценно ликвидировать дефекты, причинённые чрезмерными внешними воздействиями или порочными кругами. Пока все наши надежды на исправления дефектов могут быть возложены только на сам организм. Только он сам может вырастить какую-либо СФЕ вместо разрушенной, если это в принципе возможно и если мы можем ему в этом помочь. Мы пытаемся развивать заместительную или реконструктивную хирургию за счёт протезирования природными (пересадка или «латание») или искусственными органами, но пока всё это находится в довольно зачаточном состоянии, хотя и прикладываются огромные силы и средства. Тем не менее, восстанавливать разрушенные СФЕ мы пока не умеем. Следовательно, вылечить болезнь мы пока не можем, но в некоторых случаях можем остановить процесс разрушения СФЕ организма. Эта остановка процесса разрушения СФЕ и есть то лечение, которое нам доступно на сегодняшний день. Но есть надежда, что ОТС и системный анализ значительно облегчат ситуацию и помогут реализовать «реконструктивную терапию».

Системный анализ намного облегчает наше понимание тех процессов, которые происходят в организме, потому что при анализе клинической ситуации приходится оперировать не бесконечным количеством элементов и их параметров (тканями, клетками, энзимами, размерами, объёмами и прочими понятиями анатомо-морфологического анализа), а очень ограниченным числом уровней иерархии элементов (СФЕ, блок управления, цель системы и её соответствие достижению цели).

Системный анализ превращает медицину из экспериментальной в аналитическую. Различие между ними огромное и принципиальное. Эмпирическая медицина даёт нам факты, но никак не объясняет их. Сегодня врач назначает лечение «вслепую», руководствуясь лишь своей интуицией и параграфами инструкций.

Аналитическая медицина, в сочетании с эмпирической, может дать нам факты, их объяснение, прогноз и определить направление наших действий в плане лечения. Практический выигрыш от этого огромный. Можно будет «проиграть» состояние организма больного на модели, в зависимости от различных видов воздействий на него (видов лечения), выбрать наиболее оптимальное лечение и реализовать его, будучи полностью уверенным в его эффективности.

Однако аналитическая медицина возможна только в том случае, если есть детерминированные математические модели – конкретные формулы для расчёта параметров из данных наблюдений. И хотя существующие сегодня математические модели (формулы), вероятно, ещё далеки от совершенства, мы не можем себе позволить не использовать их, поскольку другой альтернативы пока нет.

Например, есть дорогие, болезненные и опасные способы измерения сердечного выброса (термодилюция), но они не подходят для ежедневной рутинной клинической практики в операционных, отделениях интенсивной терапии или во время нагрузочных тестов. Есть ультразвуковые методы на основе эффекта Доплера, но эти методы не дают возможности исследовать всю систему обмена метаболических газов и точность их не выше, чем та, которую получают, применяя математическое моделирование. Вообще нет клинических функциональных способов измерения миокардиальных параметров (коронарного сосудистого сопротивления, миокардиального кровотока, миокардиального потребления кислорода).

В то же время у нас уже есть хоть какие-то, пусть даже пока ещё и примитивные аналитические способы диагностики, включая и математическое моделирование. Мы обязаны использовать то, что есть у нас в руках, и развивать это дальше, потому что аналитические способы диагностики дают нам ту информацию, которую невозможно получить никаким другим способом. Вопрос не в том, работают ли эти математические методы, или нет, потому что ответ будет однозначным – конечно работают. Вопрос в другом: насколько точно они работают сегодня. Если их точности хватает хотя бы для приблизительной оценки, то их необходимо использовать. Авторы, которые описали эти формулы, приводят некоторые оценки их точности, которая, похоже, вполне достаточна для их применения в клинике. И хотя этот вопрос ещё нуждается в дальнейшей проверке, использование этих формул в клинической практике уже дало свои первые ощутимые результаты. Так ещё более двадцати лет назад, используя соответствующую математическую модель, был обнаружен синдром перегрузки миокарда у больных хроническими неспецифическими заболеваниями лёгких и остановками дыхания во сне [32]. Причём был открыт не путём прямого измерения каких-то параметров миокарда, а только с помощью использования формул и некоторых физиологических неинвазивных методов измерений. Такой же синдром был открыт у больных артериальной гипертонией, а у больных с артериальной гипоксемией при поражении лёгочных сосудов был открыт синдром перегрузки коронарного кровообращения [16].

Системный анализ переводит медицину из разряда экспериментальной в аналитическую и облегчает понимание клинических ситуаций, но усложняет сам характер работы врача, потому что он требует нового мышления и нового стиля работы. Раньше, как впрочем и теперь, мы очень увлекались фармакологическим лечением различных болезней и упорно искали всё лучшие и лучшие лекарственные средства для излечения от той или иной болезни, потому что свято верили в то, что лекарства могут вылечить. Сегодня мы видим, что лекарства не излечивают, а только лишь помогают организму излечивать самого себя. А наши лечебные манипуляции хотя и помогают больному организму, но, за редким исключением, не излечивают от болезней в том объёме, чтобы сделать из больного абсолютно здорового человека.

Артериальная гипертония (АГ) является примером этому. Как уже было отмечено, организм – это «сплошная автоматика». В нём есть автоматическая система стабилизации артериального давления (ССАД). И если по какой-либо причине эта система «решила» поднять АД, то она постоянно будет стремиться сохранить АД повышенным. И если мы попытаемся снизить АД какой-либо фармакологией, эта система постарается опять поднять его. Поэтому не стоит примитивно относиться к АГ, нужно учитывать все «интересы» организма. Только так можно найти верное решение в лечении больных.

Излечивается сам организм, если мы ему не мешаем, а наоборот, помогаем в этом, и если это вообще возможно в данной клинической ситуации. В результате применения современных медицинских технологий значительно снизилась смертность и увеличились продолжительность жизни больных. Но, несмотря на лечение, эти больные умирают от тех же болезней, от которых их лечили с помощью современных средств. Умирают, хотя и позже, проходя все фазы развития патологии и скатываясь в качестве жизни всё ниже и ниже. Иначе и быть не может, потому что только организм может вылечить сам себя. Мы не можем его вылечить, можем только помочь ему в этом, это следует признать. Если бы было иначе, то можно было бы, например, вылечить СПИД, используя только антибиотики, или сахарный диабет, используя только инъекции инсулина.

Раньше, чтобы поставить диагноз, врачу использовал фонендоскоп, тонометр, глаз для осмотра и пальцы для пальпации (физикальные методы исследования). Сейчас добавлено огромное число современных методов исследования, среди которых есть много достаточно агрессивных (инструментальные методы исследования), без которых постановка диагноза невозможна. Но это не облегчило наше понимание, а скорее всего только усложнило, потому что «переваривать» это огромное количество информации никому не под силу.

Сегодня становится ясно, что подобный экстенсивный путь развития медицины уже себя исчерпал. Необходим интенсивный путь – перевод медицины из экспериментальной в аналитическую. Но для этого врач не должен быть узкого профиля и должен разбираться практически во всех системах организма. А для этого он должен знать все эти системы. И если не все, то хотя бы одну, но систему, не орган! А для этого он должен знать, что системы организма и его органы – это не одно и то же.

Кардиолог не знает болезней лёгких и сосудов, а пульмонолог не знает болезней сердца. Но и сердце, и сосуды, и лёгкие, и кровь составляют одну цельную систему обмена метаболических газов. Невозможно, зная только одну часть системы, исправить функцию всей системы. Отношение сегодняшних врачей к физиологии самое пренебрежительное, потому что они не понимают, что именно физиология помогает раскрыть механизм действия любых систем организма. Многие из врачей считают, что физиология – это увлечение молодости, когда кому-то на каком-то этапе его учебы было интересно заниматься ею, но она практически никакого значения не имеет в терапии внутренних болезней. Но без знания физиологии нет системного анализа, а без него нет понимания клинической ситуации и, соответственно, нет адекватного лечения больного организма. Поэтому у сегодняшнего врача есть «морфологический» тип мышления, а не функциональный: есть дефект органа (опухоль, инфильтрат, деструкция и т.д. ), значит есть болезнь, нет дефекта – нет болезни. А дисбаланс функций – это что-то из области теории.

Конечно же, невозможно требовать от врача, что бы он мог делать все исследования сам и одновременно был специалистом в области рентгенологии, ультразвуковой диагностики, компьютерной томографии и респираторно-циркуляторного тестирования. Здесь пока ещё необходима специализация, диктующая свою специфику, связанную с технологией исследований. Поэтому должно быть два вида врачей – врачи-диагносты и лечащие врачи. Врачи-диагносты знают тонкости сложных методов исследования, а лечащие врачи должны уметь понимать результаты этих исследований и адекватно применять их для лечения больных. Но и те, и другие, независимо от той технологии, которую они используют, должны одинаково хорошо разбираться в системах организма (не органах!) и знать системный анализ, который полностью основан на физиологии организма.

Кроме того, любой врач должен уметь работать с компьютером и с соответствующими прикладными программами, иметь понятие о компьютерном моделировании и уметь им пользоваться. Почему-то никого не удивляет, что перед запуском космического корабля на Луну этот полёт сотни или тысячи раз «проигрывают» на компьютерах, прежде чем один раз осуществят его. И не только космические полёты, но даже обычные полёты и даже на лёгких самолётах прежде всего «проигрываются» на тренажерах (тех же компьютерах с соответствующим программным обеспечением), и лишь только после этого пилоту дают право самостоятельного вылета. Сегодня ни один технический проект невозможен без компьютерного моделирования. Но почему-то считается, что изменить что-то в больном организме без предварительного компьютерного моделирования – это нормальное явление и вполне нам под силу, хотя организм человека невообразимо сложнее любого технического проекта.

Системный анализ даёт возможность такого моделирования. Сегодня ещё рано говорить о рутинной компьютерной постановке диагноза и о рутинном компьютерном контроле лечения, потому что ещё слишком мала база наших знаний об организме человека, которую мы можем внедрить в «блок управления компьютерной диагностической системы». Мы имеем очень много сведений о различных элементах организма (есть большая «база данных»), но у нас недостаточно сведений о взаимосвязи и целевых взаимодействиях между этими элементами (мала «база знаний»), и очень мало готовых решений для каждого конкретного клинического случая (мала «база решений»). Но процесс компьютеризации диагностики уже начался и его не остановить. И единственным аналитическим инструментом, позволяющим сделать прорыв в этом направлении является системный анализ.

В заключение мне осталось лишь добавить, что если мне удалось познакомить читателя с понятиями систем и системного анализа, показать возможности такого анализа в любом приложении, в том числе и клиническом, и убедить его в целесообразности применения системного анализа, я буду рад, что мой труд не был напрасным. Я отдаю себе отчёт, что часть материала может оказаться непонятной для определённой части читателей. Но я очень надеюсь, что даже если какие-то места в книге будут кому-то непонятны в силу специфики изложенного, всё же принципы теории систем и системного анализа будут понятны всем. Мир един и знания о нём должны быть связаны одно с другим. Общая теория систем на то и «общая», потому что затрагивает все стороны нашей жизни, а наша жизнь зависит от всего в нашем Мире, включая Большой Взрыв и дефект межпредсердной перегородки. Более того, я очень надеюсь, что медицина перестанет быть «тера инкогнито» для ученого люда любой специальности, включая физиков и математиков. Надеюсь потому, что физика и математика пока остаются «тера инкогнито» для врачей, а без использования физических принципов и профессиональных знаний математики дальнейшее развитие медицины невозможно. Я очень надеюсь, что мне удалось достаточно ясно и последовательно изложить основные понятия общей теории систем и системного анализа, и их приложения в биологии и медицине, чтобы даже не медик, прочтя эту книгу начинал понимать общие основы нормы и патологии и что такое болезнь. А конкретности болезней – это уже дело специалистов-врачей.

Гайдес Марк Аронович, к.м.н.

Зав.лаб. Cardio-Respiratory Exercise test

Pulmonary Institute, Hospital Sheba, Tel Hashomer, Israel

Email: GTS_05@mail.ru

Библиография.

1. Abramov N. (Абрамов Н. - WWW.RUBRICON.COM / Большая советская энциклопедия / Действие, 2004);

2. Anochin P.K. (Анохин П.К. - Очерки по теории функциональных систем. - М., 1975);

3. BSE (БСЭ, издание третье, "Советская энциклопедия", 1978);

4. Bertalanffy L. von. - General Systems theory. George Braziller, New York, 1968;

5. Blauberg I.B. (И. В. Блауберг, Э. Г. Юдин - Системный подход - БСЭ, 1990 );

6. Bogdanov A.A. [Malinovsky] (Богданов А.А. [Малиновский]. - Тектология. Всеобщая организационная наука. Кн. 1, 2. - М., 1989);

7. Bradly T.D., Holoway R.M., McLaughlin P.R., Ross B.L., Walters J., Liu P.P. - Cardiac output response to continuous positive airway pressure in congestive heart failure. - Am.Rev.Respir.Dis., 1992 Feb., 145(2 Pt.1):377-82;

8. Chambadal Par P. - Evolution et applications du concept d'Entropie. - Dunoad, Paris, 1963 (пер. На русс. - Развитие и приложения понятия энтропии. - Наука, Москва, 1967);

9. Dexter L., Whittenberger J.L., Haynes F.W., Goodale W.T., Gorlin R., Sawyer C. G. -J. Appl. Physiol. - 1951, 3, 439;

10. Dvoretzky D.P., Tkatchenko B.I. (Дворецкий Д.П., Ткаченко Б.И. - Гемодинамика в лёгких. - Медицина, Москва, 1987);

11. Etkins P. (Эткинс П. - Порядок и беспорядок в природе. - М., 1987);

12. Explanatory dictionary of Dal (Толковый словарь Даля, 2004);

13. Fick A. - Sitz. Ber Physik-Med. Ges. Wizburg., 1870, p. 16;

14. Frolov V.A. (Фролов В.А. - WWW.RUBRICON.COM / Большая советская энциклопедия / Рефлексы, 2004);

15. Gaides M.A. (Гайдес М.А. - Синдром артериальной гипертонии (Классификация артериальной гипертонии) - Medlinks.ru, Кардиология и Кадиохирургия, 29-06-2004);

16. Gaides M.A., Ben Dov I. - Myocardial adaptation to arterial hypertension during exercise. - ATS, Orlando, USA, 21-26.05.2004;

17. Gaides M.A., Vartanyan A.S. (Гайдес М.А., Вартанян А.С. - Некоторые аспекты развития правожелудочковой недостаточности у больных гиперволемическими пороками сердца. - В кн.: Метаболизм, кровоснабжение и функции органов при реконструктивных операциях. - Ереван, 1981, с. 47);

18. Huffner, 1907, (цит. по Рябов Г.А. - Гипоксия критических состояний. - Москва, Медицина, 1988);

19. Kitaev F.Y. (Китаев Ф.Я. - О компенсации митральных пороков. Советская клиника, 1931);

20. Kretovitch V.L. (В. Л. Кретович. - Обмен веществ. - БСЭ, издание третье, "Советская энциклопедия", 1978);

21. Kuraev V.I. (Кураев В.И. - WWW.RUBRICON.COM / Большая советская энциклопедия / Содержание и форма );

22. Kuznetzov A.V. (Кузнецов А.В. - Аксиома - www.rubricon.com, БСЭ, Аксиома, 2004);

23. Laslo E. (Ласло Э. - Основания трансдисциплинарной единой теории. - Вопросы философии, 1997, N 3);

24. Latchinov V.M., Polyakov A.O. (В.М.Лачинов, А.О.Поляков. - "ИНФОРМОДИНАМИКА или Путь к Миру открытых систем" - Издание второе, переработанное и дополненное, Санкт-Петербург, Издательство СПбГТУ, 1999);

25. Makarov M.G. (Макаров М. Г. - Категория "цель" в марксистской философии и критика телеологии - Л., 1977);

26. Malinovsky A.A. (Малиновский А.А. - "Общие вопросы организации систем и их значение для биологии" - в кн.: Проблемы методологии системного исследованию М., Мысль, 1970, с. 146-183);

27. Mesarovic M.D., Takahara Y. - General systems theory: mathematical foundation. Academic press. - New York, San Francisco, London, 1975;

28. Myakishev G. (Мякишев Г.Я. - WWW.RUBRICON.COM / Большая советская энциклопедия / Энергия);

29. Ogurtzov A. P. (Огурцов А.П. - WWW.RUBRICON.COM / Большая советская энциклопедия / Цель, 2004);

30. Osorio J., Russek M. - Circulat. Res. - 1962, 104, 4, 664;

31. Sadovsky V.N. (Садовский В. Н., Основания общей теории систем, М., 1974);

32. Shepard John W., Shweitzer Paula K., Keller Cesar A., Chun Duck S., Dolan Gerald F. - Myocardial Stress. Exercise versus Sleep in Patient with COPD - Chest, 86, 3, September, 1984, p. 366-374;

33. Teilhard de Chardin P. (Тейяр де Шарден. - Феномен человека. Преджизнь, жизнь, мысль, сверхжизнь. - главная редакция изданий для зарубежных стран издательства "Наука", Москва, 1987);

34. Trubnikov N.N. (Трубников Н. - О категориях "цель", "средство", "результат" - М., 1968);

35. Yudin E.G. (Э. Г. Юдин - WWW.RUBRICON.COM / Большая советская энциклопедия / Системный анализ).

213