§ 5. Проблема базовой структуры в составе медицинского знания,

иерархия критериев (не)благополучия в деятельности врача.

Проблема аксиоматизации медицинского знания

Выше мы вкратце очертили в более интуитивной манере элементы медицинского логоса. Можно ли их более строго структурировать, выразить средствами некоторой фундаментальной структуры? Мы предполагаем, что как, например, в арифметике есть фундаментальная структура натурального числа, в геометрии – фундаментальная структура векторного пространства, в логике – фундаментальная структура булевой алгебры, так и в медицине должна существовать своя фундаментальная медицинская структура, которая составляет более определенную, строгую и проявленную часть медицинского логоса. В этой книге мы не предполагаем, конечно, окончательно сформулировать такую структуру, но ставим себе задачу хотя бы наметить некоторые ее контуры, которые могли бы дать пищу для дальнейших размышлений и рано или поздно привести к ее достаточной формулировке. Хочется также заметить, что в логосе каждой отдельной науки фундаментальная структура составляет лишь центральное ядро структурного выражения логоса, и по мере развития науки, она погружается во все более подробные развития своих базовых определений средствами все более полных структурных выражений этого логоса. Например, структура натурального числа – это лишь первая базовая структура арифметики, которая затем погружается во все более богатые структуры целых, рациональных, вещественных и т.д. чисел. В этом смысле существует некоторая стартовая структура, которая затем может погружаться в бесконечное множество более производных структур одного и того же логоса. Фундаментальной структурой мы называем именно эту стартовую структуру, котораявпервыеадекватно выражает логос, открывая путь дальнейшим все более сложным его структуризациям. С этой точки зрения фундаментальная медицинская структура может быть сформулирована окончательно, в то время как дать окончательную структурную формулировку медицинского логоса никогда нельзя.

Одним из важнейших параметров меры жизни является степень адаптивной пластичности живого организма. Организм может оказываться в различных – более или менее благоприятных – для его существования условиях (например, в ситуациях с разными величинами температур, количества пищи, плотности популяции и т.д.). В одних ситуациях организм способен приспособиться и выжить, в других ситуациях он погибает. В этом случае можно ввести такое понятие, как объем выживанияорганизма – множество всех тех возможных ситуаций, в которых организм может остаться живым, приспособившись к условиям этих ситуаций. Объем выживания – одна из важных характеристик меры жизни того или иного вида жизни. Чем более – при прочих равных условиях - объем выживания организма, тем большей мерой жизни он обладает. В математической экологии близким к понятию объема выживания является понятиеэкологической ниши. В этом случае вводится так называемаяфункция благополучия, которая представляет из себя некоторую интегральную оценку жизнедеятельности организма. Эта функция определяет не только экологическую нишу, но и конкретные количественные показатели благополучия организма в каждой конкретной ситуации, т.е. в каждой точке экологического пространства. Нечто подобное можно представить и для более общего случая, когда мера жизни организма могла бы определяться на основе некоторой функции благополучия этого организма в некотором пространстве возможных ситуаций существования организма.

Функция благополучия – один из примеров так называемых критериев оптимальности, которые все чаще в последнее время применяются при решении разного рода задач в биомедицинских науках. Например, можно пытаться выяснить, почему рыбы обладают определенной формой тела. Помочь в решении этой задачи могут соображения, связанные с оценкой формы с точки зрения, например, сопротивления встречному потоку жидкости при движении в воде. Такую задачу можно представить достаточно строго, в рамках определенной математической модели. Можно рассмотреть различные возможные пространственные формы и задать на них некоторую функцию, значение которой будет выражать, допустим, величину сопротивления этой формы при ее движении в жидкой среде. Затем можно попытаться найти такие формы, которые дают минимальные значения указанной функции. Часто оказывается, что математически найденные формы с минимальным сопротивлением являются достаточно близкими реальным формам водных организмов. Подобные задачи называютзадачами на экстремум. При решении таких задач оказалось, что многие биологические структуры максимизируют или минимизируют определенные функции, количественно выражающие биологически значимые параметры (заметим, что задача на максимум всегда может быть переформулирована как задача на минимум, если в качестве новой функции взять в той же задаче используемую функцию с обратным знаком). Такие функции и были названы критериями оптимальности, илицелевыми функциями. Впервые идею всеобщей роли критериев оптимальности в биологии сформулировал американский биолог Н.Рашевский в так называемомпринципе оптимальной конструкции(principleofoptimaldesign): «организмы, обладающие биологической структурой, оптимальной в отношении естественного отбора, оптимальны также и в том смысле, что они минимизируют некоторую оценочную функцию»⁴⁴.

Итак, используя понятие о функциях благополучия как количественных выражениях меры жизни, выделим некоторые структурные моменты описанного выше медицинского логоса. Во-первых, предполагается существование медицинской квантитативной шкалы и медицинского интервала, и всякое состояние Sтого или иного организма в рамках этого интервала может быть оценено точкой на шкале, т.е. задано некоторое отображениеV(от англ.value- ценность), которое сопоставляет состояниюSточкуV(S) на медицинской шкале. Соединяя идею пограничного порога с нулем медицинской шкалы (см. рис.9, где медицинская шкала представлена измерением М), мы получим условия:

V(S) > 0 -Sесть состояние здоровья (интегральной нормы)

V(S) < 0 -Sесть состояние болезни (интегральной патологии)

V(S) = 0 -Sесть пограничное состояние

На шкале можно предполагать существование своего максимума V⁺> 0 и минимумаV^-< 0. ОтображениеVмы будем называтьинтегральной мерой благополучия(оптимальности) организма. Именно эта мераVвыражает квантификацию жизни, ее степени в рамках медицинского интервала. Мы также можем предполагать широкое понимание феномена жизни, в единстве его соматических, душевных, социальных и духовных определений (такое понимание скорее ближе философии жизни, например, идее жизни у Дильтея или Бергсона). С этой точки зрения мераVи понимается как именно интегральная мера, т.е. мера жизни в ее универсальном звучании (в этом случае и идея биологии – науки о жизни - поднимается до более философского своего звучания). Живое существо может переходить из одного состояния в другое, но всегда будет осуществляться отображение любого его состояния через меруVс одномерным многообразием медицинской квантитативной шкалы. С точки зрения такой шкалы значимыми будут только те изменения, которые выразятся в изменении величиныV.

Качественный аспект меры Vмы выражаем через ее знак, в связи с чем можно использовать функцию взятия знакаsgnV⁴⁵для представления трех базовых медицинских под-качеств – здоровья (sgnV(S) = +1), болезни (sgnV(S) = -1) и пограничного состояния (sgnV(S) =0). Отображениеsgnогрубляет меруV, отождествляя множество состояний, которые различны с точки зренияV, но в то же время сохраняет принцип упорядоченности этих состояний, т.е. выполнено условие

V(S)V(S*) если только еслиsgnV(S)sgnV(S*)

Такого рода отображения, которые сохраняют нестрогий порядок, но отождествляют ряд состояний, различных с точки зрения более различающего отображения f, будем называтьогрубляющими отображениямидляf. В нашем случае огрубляющее отображениеsgnпревращает медицинскую квантитативную шкалу как шкалу отношений⁴⁶в более грубую и качественную порядковую шкалу (-1,0,+1). Подобное огрубление не является только абстракцией, но, во-первых, присуще самой медицинской онтологии в виде системы под-качеств жизни, и, во-вторых, осуществляется в сознании человека (врача, пациента и т.д.), когда он оценивает состояние организма не в квантитативных терминах, но в качественно-порядковом смысле

(болезнь, пограничное состояние, здоровье)

В то же время можно предполагать, что и для человека квантитативная мера Vтакже определена, но лишь в бессознательном переживании или интуиции, когда, например, врач может интуитивно ощущать меру болезни-здоровья того или иного пациента. Развитие медицинского знания должно в этом случае двигаться в направлении соединения более грубых качественно-порядковых представлений и их квантификации. Бессознательное переживание квантификации должно служить интуитивной основой, только в согласии с которой может идти сознательно-операциональное выражение в медицинском науке тех или иных явных методов квантификации.

В общем случае огрубляющие функции могут быть разной огрубляющей силы - от полного отождествления всех состояний до самой функции Vкак вырожденного случая огрубления. Например, на медицинской шкале могут выделяться более подробные области, чем только здоровье, болезнь и пограничное состояние. Например, могут быть выделены несколько основных степеней-качеств здоровья или болезни (таким примером могут служить степени тяжести заболевания, которые часто выделяются для тех или иных заболеваний). В этом случае дляVбудет определена более различающая огрубляющая функция, которая также может иметь и онтологические основания. В общем случае медицинская квантитативная шкала может быть связана с целым классом более грубых шкал, каждая из которых будет связана с соответствующей огрубляющей функцией.

Интересно, что наряду с интегральной мерой благополучия Vможет быть введенаинтегральная мера неблагополучия= –V. Такая мера будет инвертирована относительноV, выступая как интегральный показатель антижизни живого существа. Именно мера антижизнииграет главную роль в оценке состояния больного, поскольку врач обычно переживает норму более бессознательно и только отклонение от нее оценивается им более явно средствами и своего сознания, и своей профессии. Меракак раз положительно выражает степень смерти, степень ослабления жизни в состоянии организма. В этом выражаетсяпатоцентричностьсовременной медицины, в отличие отнормоцентричности, т.е. попыток явного оперирования с прямой меройV, например, в разного рода валеологических направлениях.

Следующий шаг, который можно сделать в направлении развития определений фундаментальной медицинской структуры, состоит в выделении множества все более частных под-меринтегральной мерыV. Подобно тому как качество здоровья и болезни может разделяться на множество более частных под-качеств видов здоровья и видов болезни, подобно этому каждый вид болезни или здоровья может делиться на свои под-качества, например, в форме синдромов и симптомов. Но в этом случае с каждым более частным под-качеством будет продолжать связываться и своя квантитативная составляющая, своя та или иная мераi-благополучияV_i. Следовательно, начнут возникать и более частные квантитативные шкалы как области значений более частных мер благополучия (в том числе для каждой шкалы будет воспроизводиться система связанных с нею более грубых шкал и огрубляющих функций). Интересно, что интегральная мера благополучияVдолжна будет зависеть от значений частных мер, т.е.V=V(V¹₁,…,V¹_n,…), гдеV¹_i,i=1,…,n, - более частные меры благополучия (это меры 1-го уровня, от которых напрямую зависит мераV, которая может быть определена как мера нулевого уровня). Каждая частная мера может зависеть от еще более частных мер, так что в итоге будет возникатьиерархия мерблагополучия разных уровней, на вершине которой будет находиться интегральная мераV⁴⁷. Иерархии мер будет соответствовать иерархия качественных состояний, которые в более малом масштабе будут воспроизводить отношение качеств жизни (в рамках медицинского интервала) и ее под-качеств здоровья и болезни. Для каждой частнойi-меры k-го уровняV^k_iдолжны быть определены качестваi-жизни,i-здоровья иi-болезни k-го уровня. В связи с умножением понятий, мы далее будем употреблять термины «здоровье» и «болезнь» только для состояний интегральной мерыV, используя термины «норма» и «патология» для соответствующих состояний всех мер благополучия – как интегральной, так и частных.

Параллельно иерархии мер благополучия будет выстраиваться иерархия мер неблагополучия, которая для каждого уровня и вида будет содержать меру неблагополучия, перевернутую относительно соответствующей меры благополучия, т.е. ^k_i= –V^k_i– мераi-неблагополучияk-го уровня.

Когда врач исследует какое-либо заболевание, выявляя его симптомы и синдромы, то за каждым объективным и относительно автономным проявлением болезни как некоторым патологическим под-качеством над-качества-болезни стоит своя квантитативная составляющая в виде частной медицинской шкалы и частной меры неблагополучия. Здесь же даны и разного рода огрубляющие функции, в частности, функция sgn, на основе которой проявление болезни определяется как простое внутри себя качество (из уравненияsgnV^k_i(S) = -1 илиsgn^k_i(S) = +1, где предполагается, что проявление болезни относится к сфереi-жизниk-го уровня).Сознательно работая с патологической симптоматикой как результатом огрубляющих функций в иерархии мер неблагополучия, врач обычно бессознательно опирается на интуиции самих этих мер и параллельную иерархию мер благополучия и их огрублений.

Интересно, что многие иерархически низкие области жизни, т.е. области i-жизниk-го уровня с высоким значениемk, уже достаточно хорошо квантифицированы в современной медицине. Дело в том, что такие области обычно относятся к физико-химическим уровням живого, где, благодаря физике, вообще легче провести квантификацию. Такова например квантификация температуры тела, концентрации разного рода химических соединений в тканях организма (уровень глюкозы крови, билирубина в моче и т.д.), частоты дыхания, пульса и т.д. Надо заметить, что это не квантификация медицинских шкал, но некоторых значимых параметров, от которых зависят значения соответствующих мер благополучия-неблагополучия. Но благодаря квантификации этих параметров, здесь оказывается легче осуществить и квантификацию соответствующих медицинских шкал, т.е. мер благополучия-неблагополучия. Например, для температуры можно ввести частнуютемпературную меру благополучия, которая в типичном случае будет давать максимум на 36.6^оС, ниспадая по мере удаления от этой величины. Подобные же меры можно связать с другими константами гомеостаза.

Как отмечалось выше, с каждой структурой научное познание связывает свои языковые средства, которые в пределе собственного развития стремятся к статусу формальной аксиоматической теории, подобной тем конструкциям, которые мы имеем в математике или в теоретической физике. В связи с этим может быть поставлена проблема аксиоматизации и описанной выше фундаментальной медицинской структуры. Ниже мы приводим фрагмент такой аксиоматизации. В общем случае этот фрагмент не претендует на окончательное создание аксиоматики, но призван пока лишь проиллюстрировать, что подобное направление развития медицинского логоса вполне возможно⁴⁸.

Аксиомы медицины:

М1. Аксиома интегральной меры. Существует интегральная мера (функция) благополучия типа организма, определенная на состояниях организма данного типа за некоторый период времени (в рамках медицинского интервала).

М2. Аксиома мерной иерархии. Интегральная мера благополучия зависит от множества более частных мер (функций) благополучия, которые в свою очередь могут зависеть от еще более частных мер благополучия, вплоть до простейших (атомарных) мер благополучия.

М3. Аксиома иерархии шкал. Для всех – интегральной и более частных – мер благополучия существуют свои области значения с максимумом, минимумом и промежуточным значением пограничных порогов.

М4. Аксиома причинности. Для каждого изменения любой системы мер благополучия существует свой причинный фактор, который привел к этому изменению.

М5. Аксиома диссоциации. Существуют такой субъект, такая частная мера благополучияVи такие состояния организма, что 1) значения интегральной меры благополучия и мерыVв указанных состояниях будут лежать по разные стороны от своих пограничных порогов, 2) переход из одного состояния в другое будет сопровождаться ростом одной меры и падением другой, 3) причинным фактором такого перехода является указанный субъект.

В представленных выше аксиомах М1-М3 описывается иерархия мер благополучия и их шкал. Аксиома причинности М4 утверждает существование причин для медицински значимых изменений. В Аксиоме диссоциации М5 утверждается возможность рассогласования (диссоциации) интегральной и частных мер благополучия как в статике, так и в динамике, причиной чего могут быть разные факторы, в том числе и некоторый субъект.

На основе введенных в аксиомах понятий могут быть заданы различные определения. Главная идея приводимых ниже определений – привязать каждое медицинское понятие к уровню соответствующей меры благополучия.

Определения медицины:

D1.V-нормойназовем состояние организма, при котором функция благополучияVпринимает значение, большее своего пограничного порога⁴⁹.

D2.V-патологиейназовем состояние организма, при котором функция благополучияVпринимает значение, меньшее своего пограничного порога.

D3.V-пограничным состояниемназовем состояние организма, при котором функция благополучияVпринимает значение, равное своему пограничному порогу.

D4.Здоровьемназовем интегральную норму, т.е. состояние организма, при котором интегральная функция благополучия принимает значение, большее своего пограничного порога.

D5.Болезньюназовем интегральную патологию, т.е. состояние организма, при котором интегральная функция благополучия принимает значение, меньшее своего пограничного порога.

D6.Интегральным пограничным состояниемназовем состояние организма, при котором интегральная функция благополучия принимает значение, равное своему пограничному порогу.

D7.V-выздоровлениемназовем переход организма из состоянияV-патологии в состояниеV-нормы (в случае, еслиV– интегральная функция благополучия, тоV-выздоровление будем называтьинтегральнымвыздоровлением).

D8.V-заболеваниемназовем переход организма из состоянияV-нормы в состояниеV-патологии (в случае, еслиV– интегральная функция благополучия, тоV-заболевание будем называтьинтегральнымзаболеванием).

D9.V-лекарством(V-саногенным фактором) назовем причинный фактор, повышающий значение функции благополучияV.

D10.V-патогенным факторомназовем причинный фактор, понижающий значение функции благополучияV.

D11.V-лечением(V-саногенезом) назовем процесс повышения функции благополучияV.

D12.V-патогенезомназовем процесс снижения функции благополучияV.

D13.V-врачомназовем субъекта, который сознательно способен повысить функцию благополучияV.

D14.V-больнымназовем субъекта, который находится в состоянииV-патологии.

D15.V-здоровымназовем субъекта, который находится в состоянииV-нормы.

Замечание о терминологии: если новый термин имеет видV-Х, где Х – некоторое слово или словосочетание (например, «V-лекарство», «V-врач»), то для случая, когдаV– это интегральная функция благополучия, договоримся термин «V-X» обозначать также выражением «интегральный (-ая, -ое, -ые) Х», например,V-лекарство можно называть «интегральным лекарством»,V-врача - «интегральным врачом», еслиV– интегральная функция благополучия и т.д.

Используя указанные аксиомы и определения, можно доказать ряд теорем.

Теоремы медицины:

Т1. Существует такое состояние организма, которое для некоторой частной функции благополучия VбудетV-патологией и одновременно здоровьем (илиV-нормой и одновременно болезнью).

Т2. Существует такое изменение организма, которое для некоторой частной функции благополучия VявляетсяV-выздоровлением и одновременно интегральным заболеванием (илиV-заболеванием и одновременно интегральным выздоровлением).

Т3. Существует такое изменение организма и такой его причинный фактор, который для некоторой частной функции благополучия VявляетсяV-лекарством и одновременно интегральным патогенным фактором (илиV-патогенным фактором и одновременно интегральным лекарством).

Т4. Существует такая частная функция благополучия Vи такое изменение организма, что, если субъект являетсяV-врачом в этом изменении, то он не является интегральным врачом в этом изменении (или, если субъект не являетсяV-врачом в этом изменении, то он является интегральным врачом в этом изменении).

Т5. Если организм непрерывно переходит между состояниями V-нормы иV-патологии, то в таком переходе он всегда проходит черезV-пограничное состояние.

Теоремы Т1-Т4 так или иначе развивают идеи, заложенные в Аксиоме диссоциации М5, подчеркивая иерархическую относительность понятий нормы и патологии, выздоровления и заболевания, лекарства и врача. Каждое такое понятие должно уточняться относительно той или иной функции благополучия, и в этом случае возможны диссоциации указанных понятий для интегральной и частных мер благополучия. Подобная же логика диссоциации может быть воспроизведена и для разных частных мер благополучия. Теорема Т5 показывает пример обоснования интуиции врача, предполагающей, что переход от болезни к здоровью и обратно всегда проходит через некоторое пограничное состояние.