СИСТЕМНАЯ МЕДИЦИНА (путь от проблем к решению)

Л.А. Бибикова, С.В. Ярилов. - СПб.: НИИХ СПбГУ, 2000. - 154с. ISBN 5-7997-0252-2.

СОДЕРЖАНИЕ (СОКРАЩЕННАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ ВЕРСИЯ):

ГЛАВА 1. СИСТЕМНАЯ НЕЙРОГОРМОНАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ- СУТЬ ОРГАНИЗАЦИИ ЖИВОГО
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ НЕЙРОГОРМОНАЛЬНОЙ РЕГУЛЯЦИИ У ЗДОРОВЫХ ЛИЦ
ГЛАВА 4. НЕЙРОГОРМОНАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ ПРИ ПАТОЛОГИЧЕСКИХ СОСТОЯНИЯХ
ГЛАВА 5. МЕХАНИЗМ БИМОДАЛЬНОГО ДОМИНИРОВАНИЯ В РАБОТЕ СИСТЕМНОЙ ГОРМОНАЛЬНОЙ РЕГУЛЯЦИИ
ГЛАВА 6. СТРУКТУРА НЕЙРОГОРМОНАЛЬНОЙ РЕГУЛЯЦИИ И ОСОБЕННОСТИ ЕЕ ФУНКИЦИИ
ГЛАВА 7. СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД К РЕШЕНИЮ НЕКОТОРЫХ ВАЖНЕЙШИХ ПРОБЛЕМ СОВРЕМЕННОЙ МЕДИЦИНЫ

Главная тема данной монографии - оценка перспективы дальнейших путей развития современной медицины и родственных ей наук, изучающих человека с разных точек зрения.

Нам представляется, что нынешний исторический этап развития медицины может быть назван лечебным, т.к. ориентирован в основном на диагностику и курацию тех или иных повреждений в организме. Значительный технологический прогресс на этом пути принципиально не меняет сути многовекового опыта, накопленного врачебной практикой. Профилактическое направление не было раньше и не является до сей поры главной идеей медицины. И не потому, что этого никто не хотел (деклараций на этот счет хватало всегда), а из-за отсутствия иной методологии, и соответственно, иного инструментария, позволяющего заглянуть "за кулисы" патологического прогресса. Название книги возникло не случайно, а как отражение потребности осмыслить и по возможности обобщить опыт современной медицинской науки и практики с широких мировоззренческих позиций. Нелегко представить себе вещь более мучительную, чем нынешнее общение биологов, физиологов, врачей, биофизиков друг с другом, хотя предмет их интереса вроде бы один и тот же, а отличны лишь точки зрения на него. Трудность кроется, как представляется, в отсутствии единого языка, иначе говоря, целостного представления о предмете совместного интереса, что является первой и самой серьезной из нерешенных проблем системного уровня. К сожалению, междисциплинарная раздробленность медицинских наук факт лежащий на поверхности и сомнений не вызывающий.

Интересны исторические корни этого явления. Ведь в древности, когда мир представлялся человеку целостным, несмотря на видимое разнообразие, и взаимосвязанным вопреки кажущейся раздробленности, проблема сопряжения естественнонаучных представлений о живом не могла даже возникнуть. Но с развитием отдельных наук, по мере накопления знаний, такой подход был отброшен как несостоятельный и не оправдывающий себя при практическом применении. О причинах этого интересно пишет Л. Гумилев. "В 18-19 веках благодаря дифференциации наук было накоплено огромное количество сведений, к началу 20 века ставшее необозримым. Образно говоря, могучая река Науки была пущена в ирригационные арыки. Животворная влага оросила широкую территорию, но озеро ранее ею питаемое, т.е. целостное миросозерцание, высохло…", - и далее автор пишет, "узкая специализация полезна лишь как средство накопления знаний: дифференциация дисциплин была этапом, необходимым и неизбежным, который станет губительным, если затянется надолго. Накопление же любых сведений без систематизации их на предмет широкого обобщения - занятие довольно бессмысленное". В связи с этим возникает закономерный вопрос, а так ли уж ложны были принципы древней науки? Может быть, несостоятельность ее заключалась не в постулатах, а в неумелом их применении.

Сегодняшняя медицинская практика неоспоримо подтверждает этот факт. Поэтому появление книги является попыткой поиска системных ориентиров для дальнейшего продуктивного развития биологических и медицинских представлений о человеке. К вопросам такого уровня могут быть отнесены - вопрос о причинах развития тех или иных патологических состояний (да и развития болезней вообще) и связанный с ним вопрос об их ранней диагностике и прогнозе развития осложнений. Подобная проблематика на сегодняшний день не имеет даже приблизительных выходов на решения по ряду важнейших нозологических форм. Поэтому практикующий врач вынужден часто прибегать к симптоматической терапии, которая заведомо не в состоянии решить проблему комплексно. Другой практический вопрос, требующий системного осмысления - согласование схем лечения, предлагаемых разными специалистами друг с другом и с конкретными особенностями индивида (пол, возраст, особенности психических реакций и многое другое). Еще один важнейший вопрос - эффективность применения того или иного препарата или нескольких лекарственных средств одновременно для конкретного больного вообще и в зависимости от дозы, способа и времени введения. Все перечисленные вопросы носят сугубо практический характер, и от их решения зависит выбор не только оптимальной врачебной тактики, а подчас и жизнь больного.

Хотя количество поставленных "системных" вопросов далеко не исчерпывается приведенным перечнем, очевиден вывод о том, что решение их требует принципиально единого подхода в рамках сущностной оценки живого.

Важно также отметить исключительную роль в решении этих злободневных проблем современных информационных технологий. Симптоматично, что их внедрение в практическую медицину происходит на рубеже веков и тысячелетий, когда наблюдается стремительное проникновение компьютеров во все сферы нашей жизни. Складывается впечатление, что современный технический инструментарий призван обеспечить не столько вспомогательную (как это происходит в медицине сегодня), сколько основную методическую роль в познавательном процессе, но уже на новом уровне восприятия привычных истин. Подтверждением этого является тот факт, что именно новая информационная технология, в рамках данной работы, дала возможность получить доказательства правильности классических физиологических представлений, сформулированных еще в начале века. И более того, позволила творчески их развить.

Представляется бесспорным, что в основе решения поставленных вопросов должна обязательно лежать оценка неспецифических процессов в сфере регуляции, ибо именно проблемы управления составляют основу системной организации. Такие решения сулят существенные преимущества, и самым главным из них будет возможность оценки скрытых динамических нарушений управления при формально соответствующих норме параметрах работы тех или иных функциональных систем. Это открывает возможность наблюдать и своевременно вмешиваться в процесс формирования патологических изменений задолго до их клинического оформления. В ряде выполненных в этом направлении работ отчасти успешными представляются те, где практически применена "теория функциональных систем" П.К. Анохина. Использование ключевой идеи этой теории - мультипараметрического анализа исследуемой функции для получения прогнозной информации об изменениях всей системы - в целом, оказалось плодотворным. Однако, при этом проявились и слабые места подобного подхода: множественность анализируемых параметров, громоздкость системы математической обработки и усреднения полученных данных, произвольный выбор параметров, описывающих исследуемую функцию, трудность обязательно одномоментного сбора всех данных и некоторые другие. Перечисленные затруднения делают внедрение данной методологии трудновыполнимой задачей, хотя и не умоляют позитивной направленности самого подхода. Главной слабостью этого направления исследований является акцент на структурные связи, а не на процесс взаимодействия отдельных элементов системы. Очевидно, что фактором, интегрирующим системность и процессуальность, является время. Следовательно, целесообразен поиск такого подхода, при котором в центре анализа находится динамика временной составляющей системной регуляции.

Если попытаться коротко охарактеризовать новизну предлагаемых подходов, то следует выделить несколько важнейших моментов.

В работе исследованы специфические особенности формирования биоэлектрических сигналов в организме человека и показано, что основные процессы обмена информацией могут быть смоделированы функционально-структурными схемами аналогово-цифровых приемно-передающих устройств.

Разработана радиофизическая модель обработки биоэлектрических сигналов в нейронных сетях и принципиально новый метод нейродинамического кодирования для анализа биоэлекртических сигналов.

Проведенное клиническое исследование, с использованием созданного ПАК "Омега", впервые на практике доказало возможность построения работающей модели многоуровневой системной нейрогормональной регуляции.

Реализованная в "Омеге" новая информационная технология анализа биоэлектрических сигналов различной природы впервые позволила практически подтвердить бимодальный (фрактальный) характер процессов системной регуляции как основополагающий принцип организации и системного управления. Подобная модель функционирования организма наглядно проиллюстрировала принципы эволюционного становления и регрессирования (при патологических процессах и старении) механизма нейрогормональной регуляции в полном соответствии с существующими теоретическими и практическими представлениями.

Впервые, на различных клинических примерах, практически продемонстрирована неспецифическая в своей основе природа патологических процессов и принципиально возможные варианты их развития.

Хотелось бы искренне надеяться на то, что книга послужит важным импульсом для поиска новых путей к решению накопившихся сложнейших проблем современной медицинской теории и практики. Представляется, что в настоящий момент для такого прорыва сложились весьма благоприятные предпосылки. Ведь вопросы стоящие перед наукой сегодня на самом деле способствуют поиску забытых, но давно проторенных путей. Исключительная роль в этом деле принадлежит трудам великих петербургских физиологов Н.Е. Введенского и А.А. Ухтомского, чьи работы начала века прошедшего, безусловно, будут востребованы и в веке будущем. Хотелось бы, в заключение, привести слова А.А Ухтомского сказанные им в 1928 году: "…Предмет физиологического и медицинского исследований, в конце концов, один - динамика живого организма в его целом, и уже это одно заставляет ожидать с нетерпением того времени, когда наши обособленные учения придут к взаимному соглашению и войдут в единую обобщенную систему понятий, способную предвидеть и охватить все разногласия как свои частные случаи".

Глава 1 СИСТЕМНАЯ НЕЙРОГОРМОНАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ СУТЬ ОРГАНИЗАЦИИ ЖИВОГО

Обозначенная проблема поиска ориентиров для оценки динамических изменений в организме не нова и является проблемой возможно даже более философской, нежели медицинской. Представляется бесспорным, что выход из этой ситуации может быть найден только через системный подход, ибо по меткому выражению Гегеля "организм - не мозаика частей, а нерасторжимое единство". Основоположник биокибернетики Л. Берталанфи (1973) сформулировал суть системы как комплекса элементов, находящихся во взаимодействии. По его мнению, привычными элементами информации являются не отдельные факты, а связь между ними. Другие авторы считают, что система это вообще любая сущность, концептуальная или физическая, которая состоит из взаимосвязанных частей. Число определений можно и умножить, ибо со сходных позиций суть системы определяют Н. Винер (1983), У. Росс Эшби (1959) и другие специалисты. Когда говорят о системе, то при этом имеют в виду прежде всего ее главное свойство - целостность, то есть качество принципиально не выводимое из свойств составляющих целое частей.

Однако, задолго до того, как стали возникать чисто системологические концепции и создаваться общая теория систем, принцип целостности в отечественной науке исповедовали выдающиеся русские физиологи: И.М. Сеченов (1952), А.А. Ухтомский (1951), И.П. Павлов (1951), Л.А. Орбели (1961), И.И. Шмальгаузен (1982). Он не требует сколько-нибудь подробного обоснования, поскольку функциональное значение любой из систем организма не может быть глубоко понято в отрыве от целого. Речь идет о признании основополагающей значимости принципов самоорганизации многоуровневых построений в становлении эволюционных отношений, и в первую очередь системы регуляции.

Практически такой подход означает признание приоритета принципа целостности над принципом целого. Если в первом случае мы видим систему многомерных связей, поддерживающих единство и определяющих его динамическое развитие, то во втором случае - только совокупность отдельных элементов, связанных простейшими каузальными связями. В этом смысле человек, будучи неделимым объектом познания и практики, как бы отстраняется от области интересов и биологов, и врачей, и психологов, так как методологические подходы этих специалистов не дают возможности интегрировать знания о человеке, хотя постоянно декларируют подобный подход.

Живой организм, как сложная самоорганизующаяся и открытая система, обладает фундаментальной способностью реагировать на изменяющиеся условия среды. Это свойство получило название реактивности, и при этом большинство авторов говорят о реакции на внешние раздражители, хотя более логичной представляется точка зрения о реакции, как на внешние, так и на внутренние раздражители.

Интегральная реактивность человека, искусственно разделяемая на физиологическую и патологическую (специфическую и неспецифическую), обеспечивается единым комплексом гомеостатических механизмов, связанных системообразующим фактором, роль которого играет ЦНС. Нервная система в ходе эволюции монополизировала функции посредника между организмом и граничащими с ним пространствами и, в целом, является носителем реактивных свойств целостного организма. Однако необходимо учесть, что она включает и подчиняет себе филогенетически более древнюю гуморальную регуляцию. И все же, в целом, реактивность организма это, прежде всего реактивность наиболее быстрой ее части - нервной системы. Таким образом, становится очевидной роль нейрогуморальной регуляции как "несущей" конструкции всей системы реагирования, которая обеспечивает не только "вегетатику", но и высшую психическую деятельность.

Немаловажную роль в представлении сути принципа реактивности играют законы гомеостаза. Механизмы поддержания постоянства внутренней среды изучены достаточно глубоко и могут служить иллюстрацией диалектического единства противоположностей - постоянства и изменчивости. Однако, в классической физиологии существует представление о метаболическом цикле или цикле возбуждения, как о замкнутом на себя кольце. Анаболическая фаза, следующая за катаболической, возвращает систему в исходное состояние. Это типичный пример функциональной симметрии, абсолютно нереальной в живой системе, так как исключает возможность роста и развития организма за счет "расширенного воспроизводства" энергии. Избыточность анаболической фазы детально изучалась в условиях постоянной двигательной активности И.А. Аршавским (1980-82), на клеточном уровне М.Н. Кондрашовой (1970), и в общетеоретическом плане В.М. Дильманом (1987). В результате В.М. Дильманом (1987) было сформулировано положение о законе отклонения гомеостаза: если стабильность - условие свободной жизни организма, то непременным условием развития является прогнозируемое нарушение стабильности. Соответственно, наряду с законом постоянства внутренней среды, существует закон отклонения гомеостаза. Таким образом, закон отклонения гомеостаза свидетельствует о фундаментальном свойстве живого обеспечивать рост и развитие организма. Такая постановка вопроса позволяет иначе посмотреть на проблему: структура впереди функции или наоборот, как писал А.А. Ухтомский (1962), "детерминирующая роль динамики - в определении статики".

Системность и процессуальность

Данные многолетних исследований, проводимых И.А. Аршавским (1980-82), позволяют воочию увидеть реальную роль функции в создании структуры благодаря индуцируемой ею избыточности анаболизма. При этом речь идет о двух видах анаболизма: традиционном, выражающемся в образовании живой цитоплазменной массы и проявляющемся в процессах роста, и нетрадиционном, выражающемся в избыточном образовании свободной или структурной (по Бауэру) энергии за счет обратимой деформации в процессе двигательной активности (для нервных клеток за счет обратимой деполяризации мембраны). То есть, специфическая для той или иной клетки функция, осуществляется не за счет энергии расщепляющегося АТФ, тратящейся на создание или поддержание исходной структуры, а за счет энергии, освобождающейся в процессе ее активности. Оба вида метаболизма протекают сопряженно и одновременно, но в фазе роста организма преобладает первая форма, а во взрослом (стационарном) состоянии вторая форма. В эксперименте периодическое блокирование двигательной активности в анте - и раннем постнатальном периоде приводило к резкой задержке или полной остановке процессов роста. Из этого был сделан вывод о том, что питательные вещества являются лишь условием, а не детерминирующим фактором роста и развития. Таким образом, в избыточности анаболизма следует видеть истинное проявление неравновесности. Ведь если компоненты, входящие в состав организма, гомогенны и гомохромны по своим характеристикам, не было бы потребности в создании регулирующего аппарата.

Другой фундаментальной чертой живых образований, наряду с неравновесностью, является нелинейный характер колебательных процессов, ими осуществляемых, выражаемый фрактальностью функций.

Последнее обстоятельство определяет роль гомеостатических констант как неких центров, относительно которых колеблются целесообразные реакции противоположные по знаку (синтез-распад, возбуждение-торможение и т. д.). Именно широта интервалов, в пределах которых адаптивные реакции имеют возможность неминуемо достичь своего оптимального уровня, свидетельствуют о высокой приспособляемости и высокой надежности биологической системы. Иными словами неуязвимость живой системы зависит от ее функциональной гибкости, которая обеспечивается антагонистической регуляцией функций.

Важнейшим выражением нелинейности является асимметричный характер лежащих в основе колебательных процессов двух антагонистических тенденций, которые и обеспечивают поступательность волновых процессов. Организм в целом рассматривается как система взаимодействующих друг с другом и со средой нелинейных биоосциляторов, источником энергии которых являются процессы метаболизма. Следовательно, асимметричный характер течения метаболических циклов обеспечивает избыточность анаболизма и поддержание нелинейных колебательных процессов. С этой точки зрения, ключевым в прогнозе развития изменений системы, опирающейся на механизм нейрогормональной регуляции, будет оценка энергетической "гармонии" в соотношении двух форм метаболизма для двух "компонентов" регуляции (нервного и гормонального). Постепенное возрастание дисгармонии приводит к снижению "функциональной лабильности" по Н.Е. Введенскому (1934), то есть "скорости тех элементарных реакций, которыми сопровождается деятельность данного аппарата". И, как следствие, проявляется невозможность "усвоения ритма" по А.А. Ухтомскому (1951), то есть того "специального условия, с помощью которого сложная совокупность приборов могла бы осуществить хорошо слаженную во времени работу". Иначе говоря, осуществить перестройку своей активности в зависимости от влияний, создаваемых соответствующим ведущим звеном (детерминантой) в связи с организацией требующегося поведения.

Именно новым концептуальным подходам к проблемам взаимоотношенния человека со средой, реализованным в данной работе, посвящены публикации в области теории хаоса. В них объясняется биологическое значение фракталов в живых организмах как нелинейных неравновесных системах. Нелинейная гибкость, таким образом, выражает способность противостоять энтропии, крайняя степень которой - равновесие, как известно, необратимо. Однако, в этом процессе регуляторные вещества одних систем могут выделяться либо с избытком, либо с недостатком, что в определенных обстоятельствах может служить повреждающим фактором, особенно в местах наименьшего сопротивления.

Следующей координальной чертой живого являются особенности течения времени в нем. Мысль о том, что мир, в котором мы живем, не представляет собой абсолютного трехмерного пространства, а является единым четырехмерным пространством - временем, нашла свое отражение в учении о хронотопе, созданном под влиянием идей Г. Минковского и А. Эйнштейна выдающимся русским физиологом А.А. Ухтомским (1951-62). На создание научной платформы этого учения оказала большое влияние физиологическая научная школа Петербургского университета. Концепция физиологического интервала, предусматривающая за временем значение самостоятельного фактора в формировании физиологического эффекта, ставила на повестку дня вопрос об истории системы, сроках и преемственности событий. Физиологическое время, то есть хронотоп, оценивался как скорость осуществления физиологических отправлений в единице массы (пространства) того или иного органа или клетки. При этом, в отличие от физического времени, которое более или менее постоянно, физиологическое напротив изменчиво. "В окружающей нас среде, и внутри нашего организма конкретные факты и зависимости даны нам как порядок и связи в пространстве и времени между событиями, то есть физиологическими интервалами… Эта замечательная концепция интервала вовсе не абстрактный участок времени, это есть конкретный участок в хронотопе, определяющий среду в пространстве и времени. Это напоминает концепцию Эйнштейна, для которого наиболее общим и безотносительным атрибутом является интервал на мировой линии, характеризуемый во времени и пространстве" (Ухтомский А.А., 1951).

Таким образом, сутью пространственно-временных отношений в живой материи является иерархия интервалов: от малых, приуроченных к определенному периоду активности клетки, до интервала времени в доминанте, обеспечивающей как ее инерцию, так и высокую подвижность. При этом речь идет не только о кратковременных преобразованиях внутренней среды, но и более длительных, примером чего может служить открытие И.А. Аршавским (1980) гестационной доминанты, обеспечивающей нормальное антенатальное развитие организма на всем протяжении беременности. Все три принципа существования живого были сформулированы в начале нашего века А.А. Ухтомским (1951-62), и впервые связали воедино принцип системности и процессуальности. Следует заметить, что теория систем - начиная от общей и, заканчивая конкретно-научными системными построениями - ставит акцент на функциональной архитектуре, рассматривая лишь пути взаимодействия между отдельными элементами. Противоположный же подход предполагает процессуальные аспекты влияний отдельных частей системы друг на друга. Исходя из этого, следует особо обратить внимание на центральную проблему: соотношение нервной и гормональной регуляции, ибо в ней и скрыт ключ к пониманию сути процессов управления в живой системе.

Системность и структурность

Среди многих свойств целостного организма реактивность является одним из фундаментальных, а понятие "адаптация" с ним теснейшим образом связано. Адаптация как изменение органов и систем, которые приспосабливаются к продолжительным или повторяющимся действиям раздражителей - процесс сугубо индивидуальный. При этом присходит некая функциональная модификация, которая с биокибернетических позиций рассматривается как инвариантное преобразование всей совокупности внутренних информационных связей, приводящая к изменению способности реагировать. Исходя из этого правомерен вывод о том, что адаптация это процесс поиска оптимального функционального состояния, то есть реакция абсолютно качественная и чрезвычайно индивидуальная, отраженная во всем многообразии метаболических, регуляторных и функциональных проявлений. Дальнейшие рассуждения неизбежно приводят к необходимости интегральных оценок как в рамках физиологического, так и информационного подходов уже раздельно.

Так кибернетическая специфика самоорганизующихся систем характеризуется информационно-управляющими процессами, которые возможны лишь в кодовой форме. Код есть конкретный носитель информации и вместе с тем центральный фактор организации и управления. Специфическая связь данной информации с ее носителем в литературе получила название кодовой зависимости. Поскольку информация не существует вне своего носителя, она не существует и вне своего конкретного кода. А это значит, что доступ к информации лежит через расшифровку кода. В сложных системах (к каковым относится и человек) налицо иерархия кодовых зависимостей, выражающих их историю, как в филогенетическом, так и онтогенетическом планах. Это единство реализуется в процессе постоянной коммуникации между уровнями его самоорганизации: клеточным, органным, организменным. Задачей исследователя, таким образом, является прояснение смысла информации, содержащейся в данном коде, через установление соответствия между элементами его структуры и тем, что они означают для этой самоорганизующейся системы.

Физиологический подход наиболее последовательно реализован в теории доминанты Ухтомского (1950)… Одной из главных сторон теории доминанты является соотношение возбуждения и торможения. Так при рассмотрении торможения, еще Н.Е. Введенским (1934) было отмечено, что это особый случай возбуждения, когда в результате суммирования слишком частых и сильных для данной ткани волн, возбуждение теряло свой обычный колебательный характер и превращалось в стойкий и неколеблющийся процесс парабиотического торможения. При оценке парабиоза А.А. Ухтомским (1950-62), отмечалось, что явление это, скорее всего, чисто патологическое и касается состояния центров мозга лишь в исключительно тяжелых случаях. Исходя из этого, вряд ли можно рассматривать парабиоз как результат сочетания только двух факторов: величины внешнего раздражения и лабильности самого центрального аппарата. Более справедливо применительно к доминирующей констелляции нервных центров рассматривать и третий фактор - влияние межцентральных отношений, который в данном случае может играть определяющую роль. Было показано, что по мере нарастания возбуждения в одном нервном центре, в котором есть тенденция к доминированию, торможение в других центрах наступает лишь тогда, когда возбуждение в первом центре достигает достаточной величины. Именно сопряженное торможение играет наиболее важную роль при формировании доминанты, и это торможение должно быть своевременным, то есть иметь координирующее значение для работы других органов и организма в целом, должно входить, по мнению А.А. Ухтомского, в "функциональный план" организма.

Касаясь нейрофизиологического субстрата доминирующей мотивации, большинство специалистов сходится на том, что ведущая роль принадлежит гипоталамическим центрам. Разрушение или функциональная блокада этих центров устраняют мотивационное возбуждение на всех уровнях ЦНС. Преимущественное структурное обеспечение доминирующих систем и торможение в развитии других - должны проявляться в процессе индивидуального развития не только на уровне мозга, но и на уровне исполнительных органов. В настоящее время, можно считать доказанным существование системообразующего механизма для всего мозга, который обеспечивает иерархию, согласование и сопряженность биологических структур и их функций…

Консолидируя два подхода: биокибернетический и нейрофизиологический, можно отметить их близость в главном - оценке двуединства информации, как системообразующей величины, и ее материального носителя нейрогормональной структуры управления, в которой ведущая роль принадлежит наиболее реактивному звену - нервной системе. По существу речь идет о двух сторонах одного познавательного процесса: только в первом случае мы вынуждены искать физический смысл полученной информации, а во втором - саму информацию ориентируясь на свойства ее материального носителя. Таким образом, очевидно преимущество информационных технологий в плане соблюдения чистоты системного подхода. Однако также очевидна и невозможность отказа в толковании полученных результатов от существующих системных нейрофизиологических теорий.

Гормональное звено - неотъемлемая часть системной регуляции Касаясь теоретических аспектов системной регуляции, была справедливо отмечена ключевая роль в ней нервной системы, как ее наиболее реактивной части. Однако, все перечисленные теории, формально признавая двуединый характер нейрогормонального механизма управления, тем не менее, акцент делают на подчиненность, и, следовательно, на вторичность гормонального фактора. Такая точка зрения вряд ли может быть признана справедливой.

• Во-первых, учение об "общем адаптационном синдроме" Г. Селье (1936-87) и более поздняя "теория адаптационных реакций" Л.Х. Гаркави, Е.В. Квакиной и М.А. Уколовой (1990) доказывают безусловную значимость гормонального фактора в развитии адаптационных реакций при действии раздражителей разной силы.
• Во-вторых, одно из основных положений эволюционной физиологии сформулированное Л.А. Орбели (1961) гласит, что при любом патологическом процессе наблюдается распад нормальных функциональных связей с деградацией функций в порядке обратном их эволюционному становлению. Применительно к механизму системной нейрогормональной регуляции это может означать выход на первый план при патологии именно древнего механизма управления.
• В-третьих, как справедливо пишут эволюционные физиологи: А.Г. Гинецинский (1961) и Ю.В. Наточин (1984), все что мы знаем о фило- и онтогенетических изменениях регуляции экскреторных систем (особенно почек), дает основание утверждать, что эволюция их прогрессировала в направлении повышения влияния гормональных факторов регуляции. А если принять во внимание роль этих систем в поддержании основных гомеостатических параметров, то становится очевидной значимость гормонального компонента регуляции.
• В-четвертых, закон нелинейной гибкости, который обусловлен фрактальностью функции (в данном случае нейрогормональной регуляции) предполагает равноправное, антагонистическое, регулирующее участие нервного и гормонального звеньев в процессе поддержания важнейших гомеостатических параметров.

Приведенные факты позволяют говорить о важности гормонального звена в системе управления и в первую очередь применительно к патологическим состояниям, то есть состояниям с нарушенной регуляторной основой. Поскольку речь идет о центральных механизмах управления, то очевидна необходимость выявления такой морфологической структуры, которая обеспечивала бы закономерность всех гормональных влияний изнутри. Выше уже говорилось о формировании доминирующих мотиваций под влиянием восходящей гипоталамо-ретикулярной импульсации. Кроме того, хорошо известно место гипоталамуса, как центра интеграции вегетативного отдела нервной системы и эндокринной системы - основных исполнительных звеньев, реализующих влияние ЦНС на внутреннюю среду организма. Таким образом, получается, что гипоталамус, в силу своей двоякой природы (нервной и эндокринной) является "мостом" между психической и физиологической функциями. А принимая во внимание прямое влияние гипоталамо-гипофизарной системы на железы внутренней секреции с одной стороны, и вегетативную их иннервацию с другой, что было показано в работах Г. Акмаева (1977-79), Л.М. Лепехиной (1980), Л.А. Бибиковой (1988), можно говорить и о двойном контроле их функционального состояния. Кроме того, известно, что голографический принцип возникновения доминирующей мотивации строится на основе первичных метаболических изменений в тканях организма, которые нервным и гуморальным путем приводят в возбуждение системные организации корково-подкорковых механизмов мотивационного возбуждения. Следовательно, как показали работы П.К. Анохина (1980) и К.М. Судакова (1987), любая вегетативная функция это голограмма, в которой видны все уровни ее управления и, в конечном счете, весь организм, ибо данная функция всегда лишь элемент общей доминирующей мотивации и доминирующей биологической потребности.

Важность оценки обратимых динамических изменений центральной нейрогормональной регуляции Учитывая пейсмекерную роль ГГС в системной регуляции целесообразно практически рассмотреть такую модель патологических изменений, которая бы демонстрировала обратимость центральных регуляторных сдвигов на разных этапах лечения. Наиболее удобной моделью представляются опухоли переднего гипофиза. С одной стороны, это доброкачественные образования, имеющие прямое отношение к пейсмекерному уровню управления. С другой стороны, они успешно лечатся, то есть нарушения ими вызываемые принципиально обратимы…

В связи с этой проблемой нельзя не отметить результаты фундаментальных нейроморфологических исследований, проведенных Б.С. Дойниковым (1955), В.М. Угрюмовым и В.Н. Швалевым (1970-85), К.Г. Таюшевым (1975-82), как моделировавших поражение этой области в эксперименте, так и изучавших опухоли гипоталамической области в клинике. Эти работы позволили определить глубокие явления нейрогенной дистрофии, наблюдаемые во многих внутренних органах. Была доказана справедливость утверждения о том, что механизм висцеральных дистрофий центрального происхождения включает в себя вначале избыточную импульсацию с массированным выбросом медиаторов в ткани внутренних органов, а затем вторичное поражение афферентного звена, начиная с рецепторных окончаний. При этом поражаются все компоненты ВНС, а наибольшие изменения отмечаются со стороны спинномозговых нервных узлов. Особо отмечен факт связи наибольшей глубины поражения внутренних органов с локализацией роста АГ в супрасселярной области. Замечены и другие важные моменты: у неоперированных больных изменения концентрировались в ядрах продолговатого и спинного мозга, а после операции они распространялись и на периферические нервные узлы, кроме того висцеральные дистрофии нарастали на поздних сроках послеоперационного наблюдения.

Следовательно, рассматриваемая проблема требует глубокой оценки динамики центральных нейрогормональных нарушений на ключевом для всей системы уровне управления. Необходимо понимание закономерностей изменений в системе управлении, их связь и влияние на процессы роста аденом гипофиза, а в более широком смысле и на формирование любых патологических изменений по центральному "сценарию". Исходя из этого, полученные результаты в дальнейшем могут быть с успехом использованы для решения и других не менее серьезных проблем современной медицины.

Методы анализа биологических сигналов - источник информации о состоянии системной регуляции Системное исследование биологических объектов, безусловно, можно назвать высоким искусством. Наличие, с одной стороны, огромного числа взаимно влияющих связей внутри живых организмов превращают их в нелинейные динамические механизмы, описание функционирования которых требует неординарного методического подхода. С другой стороны, проблема корректного анализа той или иной вегетативной функции должна сводиться к проблеме адекватной оценки интервалограммы, выражающей эту функцию. При этом возможны два принципиально отличных взгляда на ритмограмму. Традиционный, рассматривающий интервалограмму как вариационный ряд случайных величин, к которому применимы математические методы обработки (статистический, спектральный, корреляционный). И не традиционный, при котором флуктуации интервалов считаются строго детерминированными и описываются геометрически. Возрастающая глубина анализа при втором подходе, по сравнению с первым, призвана обеспечить последовательный выход на более высокий уровень системной регуляции.

Наибольший интерес представляет геометрический анализ, т. к. он обращен к нелинейным (фрактальным) свойствам живого. Учитывая малую распространенность понятия фрактальность в медицине, целесообразно отметить, что с биологических позиций под этим термином следует подразумевать два взаимосвязанных, но противоположных по направленности способа регуляции, вытекающих из волновой природы процессов управления и позиционированных во времени.

Круг вопросов, которые затрагивает понятие фрактальной структуры множеств, относится к фундаментальным основам современной математики и интенсивно развивающейся в последние пятьдесят лет теории нелинейных систем. Примеры множеств, обладающих сложным внутренним устройством были сконструированы еще в конце прошлого и в начале нашего века выдающимися математиками, в числе которых Вейерштрасс, Кантор, Пеано. Важнейшей чертой таких множеств является самоподобность или масштабная инвариантность, то есть способность сохранять свои свойства при изменениях масштаба.

Наиболее продвинутые результаты в области изучения нелинейных динамических систем отражены в направлениях, развиваемых научными школами И.Пригожина (1990), А.А.Самарского (1988) и Г.Хакена (1991). Несмотря на различия в методологиях подхода к изучению предмета (разный выбор критериев эволюции живых систем), все названные школы объединяет единый мировоззренческий подход к переходу от простой организации и движения к сложной организации и движению, когда системы претерпевают качественные изменения.

В прикладных моделях биологических систем чаще всего сложно или даже невозможно построить строгую математическую модель из-за отсутствия априорной информации о реальных механизмах функционирования объекта изучения. С другой стороны, выбор параметров для оценки системы на практике также ограничен доступными способами измерения и/или возможностями измерительной техники. Поэтому в условиях выраженной неустойчивости живых систем говорить о построении каких либо моделей весьма проблематично. Более важным моментом функционирования представляется реакция на внешнее воздействие, которая привела систему в данное состояние или переводит из данного состояния в следующее. Иначе говоря, речь может идти о характеристике системной нейрогормональной регуляции, которая и может быть оценена по результатам прохождения биологического объекта через определенные динамически равновесные состояния. Отражается же этот процесс в изменениях значений частотно-временных параметров любых биологических сигналов в моменты времени прохождения этих состояний и в моменты времени перехода от состояния к состоянию.

Наиболее показательной в этом аспекте является динамика ритмической активности сердечной деятельности, характеризуемая ритмограммой R-R интервалов. Выделяемые в процессе обработки из ЭКС ритмы представляют собой последовательности интервалов между соседними сердечными сокращениями, рассматриваемые как нелинейная совокупность разномасштабных во времени процессов. Самые распространенные в настоящее время методы их анализа (корреляционные, спектральные, статистические), основанные на усреднении обрабатываемой информации за время анализа, достаточно эффективны только для обработки аналоговых сигналов или временных процессов. Ритмограммы же, в общепринятом смысле, представляет собой искусственно синтезированные графики с одинаковой временной размерностью по осям (ось ординат - текущие значения интервалов, ось абсцисс - текущее время, равное количеству этих интервалов). Физический смысл спектрального анализа состоит в разделении на отдельные составляющие суммарного временного процесса, полученного в результате сложения или вычитания амплитуд этих составляющих. В случае же процессов, отражаемых ритмограммами сердца, как одновременно происходящих, остается предположить, что они влияют друг на друга, что лишено всякого смысла, т. к. это два независимых временных процесса…

Геометрический анализ нелинейных хаотических колебаний кардиоритма является принципиально новой методикой. Основной принцип - уход от традиционных математических и статистических приемов обработки последовательности кардиоинтервалов и исследование более точных геометрических приемов для обработки полученных результатов. Так, при математическом анализе интервалограмма рассматривается как вариационный ряд случайных величин, тогда как на самом деле она является продуктом строго упорядоченных регулирующих воздействий со стороны системного нейрогормонального механизма. Поэтому традиционные формы обработки исходных данных дают лишь приблизительные результаты или, точнее, выводят на более низкие уровни системного управления. Метод же геометрического анализа как более основательный позволяет получать информацию с высшего уровня системной регуляции.

Геометрический анализ нелинейной хаотической динамики кардиоритма основывается - на теории детерминированного хаоса (Г. Шустер, 1988). Согласно которой, динамическое поведение комплексных живых систем не является случайным, а строго определено. Применительно к физиологическим системам нам известно, что они не являются независимыми от других, но погружены в единую сеть взаимодействующих между собой подсистем, каждая из которых выполняет ту или иную функцию. Их взаимодействие и взаимовлияние обеспечивает целостное функционирование всего организма, причем системным интегратором этого процесса является нейрогормональная регуляция. Отсюда очевиден вывод, что изменение параметров ритма сердца носит определенный хаотический характер. Нарушения же в работе управления приводят к неадекватному ответу на внутренние и внешние раздражители и изменению динамического поведения системы в целом. При этом утрачивается типичная хаотическая картина, показатели системы становятся более примитивными.

Согласно законам нелинейной динамики изучаемый процесс необходимо рассматривать на фазовой плоскости. Применительно к динамике кардиоритма появляется необходимость кроме определения числового параметра интервала R-R рассчитать и первую производную его функции - скорость изменения R-R интервалов. Поэтому нелинейная динамика кардиоинтервалограммы определяется путем построения ломаной линии (хаосграммы) в системе координат, где по оси абсцисс отмечается длительность R-R интервала (в мс), а по оси ординат - приращение данного интервала (в мс). Для нормального сбалансированного состояния системы регуляции кардиоритма характерна гармоничная "паутинообразная" картина хаосграммы, а при регуляторных нарушениях картина будет значительно меняться (рис. 1). В частности к наиболее типичным ее изменениям могут быть отнесены: а) появление определенного количества запредельных циклов - циклов, выходящих за ядро хаосграммы, б) примитивизация, т.е. проявления четкой нехаотической динамики кардиоритма, в) появление двух ядер одинаковой или различной плотности.

хаосграмма в норме	хаосграмма с запредельными циклами
«примитивная» хаосграмма	хаосграмма с двумя ядрами
Рис. 1. Варианты хаосграмм

Причиной подобных сдвигов являются динамические нарушения в структуре интервалограммы. Если в норме имеет место плавное нарастание и плавное уменьшение частоты сердечных сокращений, то при негармоничных динамических изменениях длительность R-R интервалов как бы "мечется" из одного состояния в другое, что отражается в нелинейной картине сердечного ритма вышеописанным образом. Определение состояния регуляции только по внешнему виду хаосграммы является недостаточно объективным и весьма затруднительным, особенно при анализе большого числа последовательных интервалов. Поэтому для точной количественной оценки нелинейной динамики кардиоритма были разработаны и применены оригинальные приемы. Количественный геометрический анализ существенно дополнил классические способы оценки динамики ритма сердца и дал возможность получить информацию о состоянии ключевых структур нейрогормональной регуляции…

Роль и место математического аппарата в системно-структурном и системно-процессуальном подходах к анализу проблем нейрогормональной регуляции

1. Разрешение сложных методологических проблем медицины не мыслимо вне рамок системного подхода, который в теоретическом и практическом плане плодотворно развивался с начала века в работах И.М. Сеченова, А.А. Ухтомского, И.П. Павлова, Л.А. Орбели и продолжается в наши дни П.К. Анохиным, К.В. Судаковым и многими другими.
2. В системном подходе необходимо выделить два аспекта. Первый - структурный, развиваемый "теорией функциональных систем" и делающий акцент на анализ совокупности связей, поддерживающих целостность организма. Второй - процессуальный, сформулированный впервые А.А. Ухтомским, и опирающийся на фундаментальные свойства живого (учение о хронотопе, представление о нелинейных колебательных системах). В обоих подходах делается упор на получение информации о состоянии системы многоуровневого управления, т.е. нейрогуморальной регуляции. Однако предлагается получение этой информации разными путями.
3. Мультипараметрический анализ изучаемой функции - квинтэссенция "теории функциональных систем", предполагает одномоментный сбор многих показателей, адекватно описывающих предмет интереса с последующим математическим усреднением полученных результатов. Цель - описание функциональной системы через анализ ее основных констант.
4. Процессуальный подход опирается на математическую обработку интервалограммы любой вегетативной функции, т.е. на анализ ее временной составляющей, что, по сути, означает попытку корректного описания ключевых свойств любой живой неравновесной колебательной системы. При таком подходе описывается не только анализируемая функция, но и система в целом. Речь, по существу, идет о выделении кода. Следовательно, роль математического "инструментария" изменяется. Не статистическая обработка и увязка избранных показателей, но анализ "корневых" свойств живого через математическое выражение сути процесса.
5. Таким образом, системно-процессуальный подход это "временной" взгляд на проблему целостности применительно к живым организмам, реализованный практически в анализе интервалограмм с помощью теории нелинейных динамических систем.

Глава 2 МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

В рамках решения поставленной задачи: об использовании новой информационной технологии анализа кардиоритмограммы для получения сведений о системной нейрогормональной регуляции, необходимо выделить несколько методических этапов. Первый этап предполагает теоретическое описание принципов, заложенных в программную часть ПАК "Омега". На этом же этапе дается описание использованной программы, ее структура, возможности, а также технические характеристики аппаратной части комплекса. Второй этап предполагает применение "Омеги" для анализа параметров нейрогормональной регуляции у здоровых лиц с целью описания механизма ее функционирования для "эталонного" использования в дальнейшей работе. Третий этап комбинированный. При анализе состояния больных использовалась как стандартная схема обследования, которая включала: общеклинический и неврологический осмотры, исследование гормонального фона, рентгенологическое и офтальмологическое обследования, так и информационная оценка нейрогормонального статуса с помощью ПАК.

Теоретические принципы построения программной части ПАК "Омега"

Исходя из современных представлений о пространственно-временном единстве организма человека и процессов управления в нем, центральным фактором интеграции и организации является время, а точнее физиологический интервал по Введенскому - Ухтомскому. Следовательно, существование живой саморегулирующейся системы невозможно без постоянного обмена информацией на всех уровнях организации от клеточного до организменного. Заключена она в сопряженных физиологических интервалах деятельности на разных этажах управления. Следовательно, выражением сути системы будет ее функция, реализуемая в нейрогуморальных связях, поддерживающих целостность.

Главная идея предлагаемой технологии заключена в том, что любая вегетативная функция, например, ритмическая активность сердца, содержит в себе всю полноту информации о протекании данного процесса на всех уровнях управления им. И что важнее, в ней будет отражена функция всего организма в целом.

Подобный подход соединяет системность, имея в виду голографический принцип отражения свойств целостной функциональной системы в деятельности составляющих ее элементов, и процессуальность, имея в виду вегетативную функцию, как интервалограмму, то есть, акцентируя внимание на базовом временном ее аспекте.

Использованный в системе анализ электрокардиосигнала (ЭКС) - удобная модель для получения всей полноты информации о функциональном состоянии организма. Существующее на данный момент анатомо-физиологическое представление об управлении сердечным ритмом позволяет дать следующую картину (рис. 2).

Схема показывает, что по мере углубления изучения ритмов сердца, возможно получение информации из двух контуров и 4 уровней управления.

Рис. 2. Двухконтурная 4-х уровневая система управления сердечным ритмом по Баевскому Р.М. (1979) с дополнением авторов*

1. Периферический контур, автономный уровень. Отражает состояние регуляции сердечной деятельности на уровне сердца.
2. Центральный контур, вегетативный уровень. Отражает соотношение влияний симпатических и парасимпатических на уровне выше периферического и до центров вегетативной иннервации в продолговатом мозге.
3. Центральный контур, гипоталамо-гипофизарный уровень. Отражает состояние высших вегетативных центров, которые не являются симпатическими или парасимпатическими, а объединяют в себе регуляцию обоих отделов ВНС. На этом уровне будет проявляться двоякая природа регуляции: нервная и гуморальная - в силу двоякой же природы клеток гипоталамуса.
4. Центральный контур, Центральная нервная система. Интегрирует и адаптирует перестройку функциональной деятельности организма под влиянием воздействий среды извне.

Отсюда могут следовать три важных вывода.

Во-первых, биоэлектрическая активность сердца есть отражение всей совокупности нейрогормональных связей, то есть выражение фундаментального свойства любой живой системы формироваться и проявлять свои качества в процессе взаимодействия со средой.

Во-вторых, любые изменения, независимо от их места и причины, обязательно вызывают изменения в ритмической активности регулирующих центров. При этом управляющие сигналы вызывают ответные изменения в ритмической активности сердца.

В-третьих, осуществление ритмической деятельности сердца возможно лишь при существовании определенных фазовых соотношений между колебательными мозговыми и сердечными процессами.

Динамические параметры одного из самых доступных для исследования биоэлектрических сигналов (ЭКС), таким образом, содержат всю полноту информации о состоянии органов и систем организма человека.

Как известно, сердце иннервируется ВНС. Под влиянием симпатической стимуляции бета-адренорецепторы синусового узла ускоряют процессы диастолической реполяризации клеточных мембран, что приводит к смещению водителя ритма к клеткам с более высокой автоматической активностью. При этом увеличивается частота ритма. Парасимпатическая иннервация осуществляется блуждающим нервом, ядра которого расположены в продолговатом мозгу. Влияния симпатической и парасимпатической систем находятся в постоянном взаимодействии и создают так называемый вегетативный гомеостаз…

Принципиально важным представляется получение информации с гипоталамо-гипофизарного уровня регуляции. Это уровень интеграции вегетативной и эндокринной систем - основных исполнительных звеньев, реализующих влияние ЦНС на всю внутреннюю среду организма. Сущность процессов регуляции, таким образом, заключается в непрерывном обмене информацией между уровнями управления. Вся эта информация заложена в ритмической активности сердца и мозга и может быть использована для оценки показателей состояния регуляторных механизмов, характеризующих адаптационные возможности организма.

Не вызывает сомнения, что уровень адаптации организма в целом должен быть тесно связан с состоянием гипоталамо-гипофизарного уровня регуляции.

Возможности фрактального анализа ритмограмм сердца позволяют обнажить эту связь и закономерно перейти от одного ритмического процесса (ритмограмма сердца) к другому (ритмограмма мозга). Следовательно, живой организм представляет собой многоуровневую самоорганизующуюся систему с динамической иерархией управления. Каждый уровень такой системы - это самостоятельная система, динамическая организация, которая включает в себя все уровни управления. Взаимодействие между ними осуществляется путем обмена информации по каналам прямой и обратной связи. Чем сильнее воздействие на организм, тем более высокий уровень участвует в управлении.

При оптимальной регуляции задействовано минимальное потребное количество уровней системы для обеспечения адаптации организма. Автономная деятельность низших уровней "освобождает" высшие от необходимости постоянно "вмешиваться" в локальные регуляторные процессы. Их включение обусловлено неспособностью последних, справляться со своими функциями, когда необходима координация работы нескольких подсистем.

Изменение волновой структуры происходит в гипоталамических центрах и опосредуется в ЦНС в ответ на любые воздействия (извне и изнутри) и проявляется в изменении параметров нейронной активности. Эти изменения и есть тот управляющий сигнал, которому подчиняются все ритмические процессы.

Экспериментальные данные нейрофизиологов позволяют считать нейрон многовходной системой с одним выходом. Он оперирует сигналами, имеющими стандартные параметры, представляющие различные комбинации бинарных импульсов, организованных в нейродинамические коды разного уровня. Модель сигнала, построенного по принципу нейродинамического кодирования, описывает непрерывный процесс перехода динамических характеристик сигнала в различные масштабы пространственных, временных и частотных координат. В результате формируются последовательные упорядоченные группы элементов информационного кода, структура которых подчиняется единой закономерности, а число элементов конечно. Сигнал общей биоэлектрической активности, следовательно, является результатом пространственно-временного суммирования нейродинамических кодов всех каналов передачи информации. Отображения этого сигнала в различных масштабах времени характеризуют процессы, происходящие на различных уровнях управления. Волновая же структура управляющих сигналов подчиняется апериодическому колебательному закону и может быть получена из соответствующего набора ритмов ...

Результатом нейродинамической обработки сигнала будет реализация всей совокупности кодов в виде "нейродинамической матрицы". Последняя будет построена тогда, когда сформируются все бинарные элементы нейродинамического кода самой низкочастотной модулирующей функции исходного сигнала. Число же бинарных элементов кода должно быть равно числу временных интервалов, содержащих коды, получаемые в результате обработки самой высокочастотной модуляционной характеристики биоэлектрического сигнала.

Принципиальное отличие нейродинамического кодирования от существующих способов обработки сигналов состоит в том, что задача анализа сигналов решается посредством отыскания единых закономерностей во всей совокупности поступающих сигналов. Это и дает возможность синтезировать динамическую организационную структуру объекта, с физиологических позиций это должна быть структура нейрогормональной регуляции Представляемая технология позволяет по-новому подойти к исследованию информационной сущности в организации динамических объектов высокой сложности. Так сигнал, регистрируемый от объекта, рассматривается как одномерная проекция нейродинамического кода, характеризующего его информационную структуру, подобно тому, как точка представляет собой нулевую, отрезок - первую, квадрат - вторую, куб - третью, гиперкуб - четвертую и т. д. проекции многомерной геометрической фигуры. Для первичной обработки сигнала и последующего преобразования его в нейродинамический код могут быть использованы основные принципы динамического кодирования первичной информации, широко используемые в системах связи различного целевого назначения (Д. Пирс, 1967).

Такая модуляция представляет собой способ кодирования сигнала, при котором исходная функция преобразуется в кодовую комбинацию по двоичному основанию, состоящую из последовательности импульсов все параметры которых одинаковы.

Для технической реализации метода из ЭКС выделяются 5 ритмов:

• R-R интервалограмма (последовательность R-R интервалов);
• Р-R интервалограмма (последовательность Р-R интервалов);
• R-T интервалограмма (последовательность R-T интервалов);
• Отношение амплитуд R и T зубцов (последовательность значений отношения амплитуд R и T зубцов);
• Скважность ЭКС (последовательность значений отношения периода следования кардиокомплекса к его длительности).

Из каждого выделяются волны первого порядка, представляющие собой огибающие этих ритмов. Таким образом, осуществляется корректный переход от ритмограмм к временным функциям. Последующая нейродинамическая обработка этих ритмов - преобразование сигналов f1(t), f2(t), f3(t), f4(t), f5(t) в кодовую комбинацию по двоичному основанию, состоящую из последовательности импульсов, все параметры которых одинаковы … С целью оценки функциональных сдвигов в процессе текущей адаптации была разработана нейродинамическая модель нейронных сетей. Она реализована в виде системы с конечным числом состояний, в которой происходит непрерывный динамический процесс последовательного перехода из одного дискретного состояния в другое. На выходе модели формируются нейродинамические коды, временная структура которых подчиняется единой закономерности, а количество позиций в информационном коде конечно и равно числу состояний модели. При системном рассмотрении нейродинамической модели нейронных сетей функциональные состояния организма человека можно интерпретировать как некоторые энергетические пороги или, что точнее, как пороги нейрогормонального управления. Это позволяет любые внешние и внутренние воздействия оценивать по номеру соответствующего порога, то есть по выделяемым из биоэлектрических сигналов нейродинамическим кодам. Фундаментальное свойство модели состоит в том, что на любые виды случайных воздействий, как единичных, так и совокупных, модель реагирует неслучайным образом…

С помощью разработанных на базе этой технологии методов могут быть выявлены как функциональные, так и устойчивые патологические нарушения регуляции путем анализа закономерностей формирования нейродинамических кодов. Результаты нейродинамического моделирования показали, что все параметры здорового организма изменяются по единому закону, но в различных масштабах времени. Поэтому не принципиально, какой параметр выбирать для диагностики, важно лишь правильно определить масштаб времени реализации нейродинамического кода в регистрируемом сигнале. С практической точки зрения наиболее удобно регистрировать и анализировать сигналы электрической активности сердца.

Правила практического использования аппаратно-программного комплекса …

Глава 3 НЕЙРОГОРМОНАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ У ЗДОРОВЫХ ЛИЦ

Для отработки параметров нормы были использованы результаты обследования 125 человек в возрасте от 7 до 55 лет. Из них 82 мужчины и 43 женщины. Все они были распределены на 5 возрастных групп: от 7 до 14, от 15 до 25, от 26 до 35, от 36 до 45, от 46 до 55 лет, то есть по 25 человек в каждой. В число обследованных вошли спортсмены ДЮСШОР и ГАФК им. П.Ф.Лесгафта, а также сотрудники ГУВД. Все по итогам ежегодного врачебного освидетельствования признаны практически здоровыми. Фиксация замеров производилась в условиях обычных не экстремальных нагрузок профессиональной или спортивной деятельности.

Распределения параметров регуляции по группам

Анализ полученной информации позволил разделить все рассматриваемые интегральные показатели из программы "Омега" на две группы. В первую группу вошли параметры, быстро изменявшиеся под действием разных обстоятельств: физических нагрузок, эмоционального напряжения, употребления пищевых стимуляторов (чай и кофе) и так далее. Эти параметры быстро менялись и также быстро возвращались к исходному уровню. Во вторую группу вошли показатели, относительно медленно реагировавшие на перечисленные выше влияния. Они оказались сравнительно инерционными и изменялись лишь под действием продолжительной стимуляции или экстремальных однократных воздействий (имеются в виду особенности тренировочного процесса или специфика работы обследованных). На основании этих обстоятельств показалось целесообразным разделить их на две группы …

Очевидно, что показатели "быстрой" регуляции (ПБР), по-видимому, отражают преимущественно "нервную составляющую" управления, показатели же "медленной" регуляции (ПМР) больше "гормональную составляющую". В связи с чем, правомерен главный вопрос - почему?

• Во-первых, потому, что оцениваются волновые свойства ритмического процесса фрактальные (двухфазные) по своей природе, и, следовательно, состоящие только из двух компонентов.
• Во-вторых, оценивается системные связи (в силу голографического принципа построения вегетативной функции), суть которых заключена в нейрогормональном управлении.
• В-третьих, речь идет об интервалограмме, т. е. о позиционированности процесса во времени, а значит о разной скорости регулирующих воздействий (быстро - медленно). Эволюция же системы управления происходила от "медленной" гормональной к более "быстрой" нервной.

Все перечисленные обстоятельства, однако, не исключают, а напротив, предполагают (в силу масштабной инвариантности анализируемого процесса) возможность существования относительно более медленных компонентов регуляции в "быстрой" ее части, и наоборот.

Информация поступает со всех 4 этажей управления. От периферического контура (уровень собственной регуляции сердца) и от центрального контура (уровни ГГС и ЦНС) эта информация носит двоякий характер и представлена обеими группами параметров. Напротив, вегетативный уровень содержит исключительно однородные сведения из группы ПБР, что логично вытекает из природы вегетативной нервной системы (ВНС). Таким образом, двоякая суть регуляции, теоретически очевидная, в предлагаемой технологии анализа ритмов сердца и мозга обнаруживает себя и практически. Логично поэтому, что выделены именно две группы показателей, а не три или четыре. Можно также предположить, что не только одномоментные воздействия будут отражаться на них, но и любые другие. Исходя из предположения что параметры регуляции должны изменяться на протяжении жизни, был рассмотрен возрастной аспект проблемы.

Соотношение двух компонентов регуляции в волновом и линейном аспектах в разные возрастные периоды В работе была использована оригинальная методика оценки полученных результатов. Поскольку интегральные показатели из программы "Омега" отражают волновую природу процессов нейрогормональной регуляции для их адекватного отражения использован не статистический, а специальный волновой графический анализ.

Для этого на первом этапе строился график линейных зависимостей среднегрупповых значений ПМР и ПБР, которые были получены путем последовательного усреднения сначала средних значений ПБР и ПМР по каждому больному, а затем в пределах каждой возрастной градации. Результаты дают представление о положениях гомеостатических центров "быстрой" и "медленной" регуляции в каждой возрастной группе. На втором этапе строился график волновых зависимостей уже не среднегрупповых, но всех без исключения средних значений ПМР и ПБР по каждому обследованному и в каждом возрастном диапазоне с расположением полученных данных на кривой между минимальным и максимальным значением. Построенный таким образом график наглядно отражает диапазон "функциональной лабильности" процесса нейрогормональной регуляции. Анализ графика линейных зависимостей вскрыл следующие интересные закономерности. Если принять во внимание, что ПБР соответствуют "нервному компоненту" нейрогормональной регуляции, то характер изменения последнего на протяжении всей жизни здорового человека не претерпевает заметных колебаний (диапазон изменений 12%, то есть от 65 до 78% от "идеальной" 100% нормы) и его графическое выражение может рассматриваться как прямая (рис3).

В то же время "гормональный компонент" менее устойчив (диапазон изменений в пределах 29%) и постепенно возрастая, достигает отчетливого максимума в 35-45 лет (уровень 60-65% от "идеальной" 100% нормы) с последующим снижением до среднего уровня (35-45%). Другой не менее важный вывод заключается в том, что на каждом возрастном отрезке "нервный компонент" регуляции заметно превышает "гормональный" и лишь в возрасте 35-45 лет наблюдается их сближение и гармонизация параметров нейрогормональной регуляции. Таким образом, напрашивается вывод о том, что здоровье невозможно без стабильного поддержания работы нервной системы за счет переменной, сообразно возрасту, гормональной функции.

Представленные данные позволяют уточнить ранее отмеченный факт. Гармонизация двух компонентов нейрогормональной регуляции у здоровых лиц, по-видимому, наступает с прекращением фазы роста и переходом организма в "стационарное" состояние (на рубеже 25-28 лет). Кроме того, длительность этого периода выше, чем это следует из предыдущего графика, и захватывает три последние возрастные группы наблюдения (26-35, 36-45 и 46-55 лет). Это может свидетельствовать о фундаментальности роли гармонизации дуального механизма управления в сохранении и длительном поддержании здоровья…

Рис. 3. Линейное распределение среднегрупповых значений ПБР и ПМР в разных возрастных диапазонах

Характеристика групп "роста" (7 - 25 лет) и "стационарного" развития (26 - 55 лет)…

Общая оценка нейрогормональной регуляции у здоровых лиц

• Суть понятия - "норма" заключена в оценке двуединого процесса нейрогормональной регуляции, основу которого составляет оптимально высокий и стабильный на протяжении всей жизни уровень функционирования нервной системы.
• Обеспечивается эта стабильность физиологически переменной "гормональной составляющей" регуляции. Для динамики ее изменений характерны 3 фазы: роста, квазистационарного развития, старения (в виде тенденции). Суть изменений - разное соотношение двух форм избыточного анаболизма. Цель изменений - обеспечение поступательного развития организма в разные возрастные периоды.
• Понятия "норма" и "здоровье" не тождественны. В первом, заключен конкретно временной аспект оптимального способа развития организма на данном этапе. Во втором - вневременная тенденция гармонизации системы управление, как проявление максимальной ее эффективности (минимальные затраты при оптимальном результате).

Глава 4 НЕЙРОГОРМОНАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ ПРИ ПАТОЛОГИЧЕСКИХ СОСТОЯНИЯХ

Исходя из теоретических представлений о ключевой роли нарушений нейрогормональной регуляции в формировании патологических изменений, в этой главе рассмотрены два клинических аспекта данной проблемы.

"Центральный" или гипоталамо-гипофизарный был призван проанализировать данные об изменениях нейрогормональной регуляции у больных с аденомами гипофиза в до- и послеоперационном периоде. Он акцентировал внимание на обратимых изменениях на этом уровне регуляции и их вкладе в системные нарушения. Речь идет о формировании, возможно, универсальной модели нарушений регуляции реализующейся в той или иной форме при любой патологии. Основанием для этих предположений являются фундаментальные работы казанской школы нейроморфологов (Швалев В.Н. с соавт. 1992). Кроме того, на этом этапе работы проводилось сопоставление результатов обследования больных с информационных и классических клинических позиций. Цель - оценка динамических изменений состояния, их направленность, степень выраженности, сопоставимость и информативность.

Другой аспект проблемы - "периферический". Он акцентировал внимание на других патологических состояниях, не имевших очевидной гипоталамо-гипофизарной составляющей, а именно: эндокринной патологии (заболевания щитовидной железы, сахарный диабет), нейросенсорной тугоухости, черепно-лицевой травме, сердечно-сосудистой патологии (ХИБС, ГБ 1 и 2 ст.). Главная цель - оценка степени централизации нарушений нейрогормональной регуляции в зависимости от функциональной тяжести состояния. Другая задача - попытаться выяснить закономерности прогрессирования патологических изменений и возможность их более раннего выявления.

Аденомы гипофиза. Информационная оценка.

Для реализации поставленной цели на первом этапе проводилось наложение до- и послеоперационных данных компьютерного анализа параметров нейрогормональной регуляции на показатели нормы, полученные на предыдущем этапе работы. Второй этап предполагал проведение классического клинического обследования в период до- и послехирургического лечения с последующей оценкой эффективности доступа.

В заключительной части исследования проведено сопоставление двух методов, отмечены их преимущества и недостатки. Всего проанализированы результаты информационного и клинического обследований и хирургического лечения 15 больных с опухолями переднего гипофиза. Все пациенты были госпитализированы в клинику нейрохирургии и оперированы там же трансназосфеноидальным доступом. Из них первично обследованных 10, повторно, спустя 6-7 месяцев после операции 5, прооперированных 15. Всего 15, в том числе мужчин 11, женщин 4. Возраст от 18 до 55 лет. При этом от 15 до 25 лет 3 больных, от 26 до 35 лет 4, от 36 до 45 лет 4 пациента и старше 45 лет 4 больных. Итого в группе "роста" (до 25 лет) 3 человека, а в группе "стационарного развития" (после 25 лет) 12 пациентов. Гистологический диагноз по данным световой микроскопии свидетельствовал о наличии 14 больных хромофобной, 1 эозинофильной АГ. Из них гормонально-активных 12, а гормонально-пассивных 3. По данным КТ и МРТ в 4 случаях диагностированы микроаденомы гипофиза, в 11 случаях макроаденомы. Сроки наблюдения - дооперационный, ближайший послеоперационный период (2-14 дней) и отдаленный послеоперационный период (6-7 месяцев). Методика графической оценки интегральных показателей из программы "Омега" осуществлена тем же способом и в той же последовательности, как и при исследовании параметров нормы (рис. 4).

Рис. 4. Линейное распределение среднегрупповых значений ПБР и ПМР в норме и при опухолях гипофиза (до и после оперативного лечения) в разных возрастных диапазонах

Необходимо обратить внимание на два момента: во-первых, сопоставить средние уровни показателей "нервной" и "гормональной" регуляции до- и после операции с нормой, во-вторых, соотнести их друг с другом до- и после операции. Практически можно говорить о восстановлении до нормы параметров "нервного" и "гормонального" управления в послеоперационном периоде только для возрастной группы 15-25 лет. В остальных группах в до- и послеоперационном периоде средние уровни регуляции остаются существенно ниже нормы. Необходимо при этом отметить, что эффективность оперативных вмешательств сомнений, тем не менее, не вызывает, так как средние уровни регуляции в послеоперационном периоде значительно возрастают во всех возрастных диапазонах.

Второй момент оценки - соотношение компонентов регуляции, обнаруживает важные закономерности. Только в группе роста (15-25 лет) до- и послеоперационные показатели регуляции имеют нормальное соотношение, а именно уровень "нервного компонента" выше "гормонального". При этом "разрыв" между ними до оперативного вмешательства практически отсутствует, а после хирургического лечения восстанавливается до нормы. В других возрастных диапазонах соотношение двух компонентов регуляции меняется на обратное, как в до-, так и в послеоперационном периодах. Представляется, что это весьма важный момент для оценки, как текущего состояния, так и прогноза дальнейшего развития организма. Опирается подобное суждение на известное положение эволюционной физиологии о регрессе механизмов регуляции в направлении противоположном их становлению (Л.А. Орбели, 1961).

Но коль скоро анализируемые процессы управления являются волновыми, то и линейная оценка соотношения их среднегрупповых показателей свидетельствует лишь об условном уровне "равновесия", но не диапазоне "функциональной лабильности" изучаемых процессов. Для получения представления об этой ключевой характеристике нелинейной динамической системы управления были построены и проанализированы графики волновых зависимостей для каждого компонента регуляции при разных вариантах опухолей ...

Аденомы гипофиз. Клиническая оценка

В предоперационном периоде все больные были обследованы по стандартной схеме, которая включала общеклинический и неврологический осмотры, исследование гормонального статуса, а также офтальмологическое и рентгенологическое (в том числе КТ и / или МРТ) обследование Диагноз АГ, как правило, основывался на наличии следующих трех симптомокомплексов: эндокринного (подтвержденного радиоиммунными методиками), нейроофтальмологического и рентгенологического. Данные комплексного обследования и результатов лечения пациентов, как до, так и после хирургического вмешательства были занесены в формализованные индивидуальные карты больных…

Предложенные методики (информационные и клинические) различны по уровню оцениваемых показателей. Так информационный подход ориентирован на получение сведений о состоянии всей вертикали регуляции, включая центральный контур. Клиническая оценка дает представление о состоянии лишь периферического контура управления, да и то лишь в части функциональных особенностей деятельности зрительного анализатора и гипофизарной активности.

Сопоставимость данных, характеризующих разные уровни управления при информационном подходе, не вызывает сомнений, ибо анализируется один ритмический процесс с разной степенью математического углубления. При клинической оценке корректное сопоставление офтальмологических, неврологических, рентгенологических и эндокринных данных невозможно по определению, так как исследуемые функции разнородны, а собранные сведения получены в разное время.

Направленность изменений при информационном подходе очевидна и легко оценивается по степени роста или снижения основных параметров регуляции. Сложнее оценить результат при комплексной клинической оценке. Здесь одни показатели могут давать позитивную динамику, другие отрицательную или нулевую. Подчас главным критерием эффективности является полнота удаления опухоли, оцениваемая рентгенологически. Степень выраженности происходящих сдвигов в состоянии больных при информационном подходе оценивается, в силу цифровой природы получаемых данных, без труда. Напротив, клинический подход по большей части субъективен и оперирует качественными характеристиками. В тех же случаях когда возможна количественная оценка (размеры опухоли, уровень ее гормональной активности, степень нарушения зрительных функций) патологические изменения подчас уже весьма значительны. По общему признанию наиболее ранними являются именно качественные реакции (головная боль, снижение либидо, общая слабость), которые не поддаются количественной оценке.

Специфичность фиксируемых сдвигов при комплексном клиническом обследовании - главное преимущество этого подхода. Диагностическую ценность, в этом смысле, представляет лишь классический подход. Однако, при таком подходе невозможна ранняя (до развития структурных изменений) диагностика, которая в своей основе неспецифична. Невозможен и системный прогноз развития послеоперационных осложнений, ибо он опирается на характеристики организменного уровня. В этом случае как показало исследование, информационный подход - единственно возможный вариант. Таким образом, уровни информативности двух подходов различны. Классический клинический подход обеспечивает нас данными о степени уже произошедших структурных изменений, что абсолютно необходимо, при существующем нозологическом принципе постановки диагностической задачи. Информационный взгляд хорош тогда, когда нужно получить ранние данные о функциональных системных сдвигах, еще только могущих привести к развитию структурных изменений. То же касается возможности прогнозных оценок, выстраиваемых на основании состояния механизма центральной регуляции.

Другие патологические состояния…

Системные нейрогормональные закономерности развития патологических состояний Если попытаться совместить результаты наблюдений по всем патологическим состояниям, то вырисовывается следующая весьма показательная картина.

Прогрессирование любого патологического процесса (от нормы к декомпенсации) или, напротив, восстановление сниженной функции (при хирургическом лечении аденом гипофиза) связано с изменением колебательности процесса нейрогормональной регуляции. В первом случае имеет место сужение "функциональной лабильности", а во втором расширение. При этом уровень активности (по данным линейного анализа) по мере сужения диапазона лабильности снижается, а при расширении растет.

Единый характер происходящих изменений нейроэндокринной регуляции при разных заболеваниях подтверждает системную, центральную природу всех изменений и, следовательно, неспецифичность возникающих нарушений. Обратимые изменения регуляции при хирургическом лечении опухолей ГГС подтверждают пейсмекерную роль этого уровня в структуре системного управления.

Развитие любого патологического процесса сопряжено с изменением соотношения компонентов управления. В норме и при компенсации функции доминирует "нервная составляющая" регуляции, при прогрессирование патологии уровень доминирования снижается (происходит сближение средних ПБР И ПМР), при декомпенсации устойчиво доминирует уже "гормональный компонент".

Чрезвычайно значим возрастной аспект проблемы. Фазе "роста" (от 15 до 25 лет) соответствует более высокий уровень и более широкий диапазон лабильности нейроэндокринной регуляции при разной степени компенсированности любых патологических состояний, по сравнению с фазой "стационарного" развития (от 26 до 55 лет).

По информационному воздействию на процессы системного управления "центральные" факторы роста опухоли (размеры и степень гормональной активности) равнозначны воздействиям "периферийным" (травма черепа, болезни щитовидной и поджелудочной желез, тугоухость, ХИБС и ГБ), что заставляет рассматривать любые патологические воздействия на организм, вне их локализации как "центральные".

Не существует, а в принципе и не может существовать, клинических способов оценки системной нейроэндокринной регуляции. Имеющиеся способы контроля функционального состояния поврежденного органа или физиологической системы всегда локальны, часто субъективны и содержат более качественные, чем количественные критерии оценки. Они не учитывают динамических параметров функции, а потому непригодны для прогнозирования.

Глава 5 МЕХАНИЗМ БИМОДАЛЬНОГО ДОМИНИРОВАНИЯ В РАБОТЕ СИСТЕМНОЙ ГОРМОНАЛЬНОЙ РЕГУЛЯЦИИ

Изучение возрастных аспектов изменения нейрогормональной регуляции в норме и при различных патологических состояниях показало существование двух фаз развития организма: фазы "роста" и фазы "стационарного" развития, имеющих четко выраженную специфику. Учитывая фрактальную природу процессов нейрогормонального управления, было высказано предположение, что возрастная динамика процессов регуляции сопряжена с изменением модальности гормональной управления. При изучении патологических процессов этот компонент управления также выдвинулся на первый план как причина развития функциональной декомпенсации. Все это заставило предположить возможность и неизбежность существования механизма гормональной регуляции погруженного в механизм нервной регуляции и устроенного аналогично последнему, т. е. фрактально.

Учитывая малую распространенность понятия, фрактальность в медицине показалось целесообразным использовать более приемлемый термин, бимодальность. Подразумевая под ним два взаимосвязанных, но противоположных по направленности способа регуляции, вытекающих из волновой природы процессов управления, позиционированных во времени. По сути, понятие бимодальности регуляции, хотя и не использовалось до сих пор, имелось в виду, по сути, очень давно.

Факт первый - под термином нейрогормональная система управления всегда подразумевались два эволюционно связанных аппарата регуляции, обеспечивающих единую системную интегративную функцию ("нервное звено" обеспечивает быструю регуляцию, а "гормональное" медленную). Более того, Л.А.Орбели (1961) было сформулировано одно из основных положений эволюционной физиологии, которое гласит, что при любом патологическом процессе наблюдается распад нормальных функциональных связей с деградацией функции в порядке обратном ее становлению. Налицо, по существу, эволюционное правило смены модальностей при деградации системной регуляции.

Факт второй - структура вегетативной нервной системы, являющейся элементом системной нейрогормональной регуляции, как известно состоит из симпатического и парасимпатического звеньев. Они выполняют противоположные по смыслу задачи: "симпатика" ускоряет трофические процессы, а "парасимпатика" их тормозит. Общеизвестно превалирование симпатических влияний при обострении многих патологических процессов и уменьшение оных при выздоровлении, что опять таки позволяет говорить о проявлении принципов бимодальности регуляции и в этом случае. Факт третий - касается уже гормонального звена системы управления на клеточном уровне. Речь идет о "вторичных посредниках" действия гормонов - циклических нуклеотидах (цАМФ и цГМФ). В качестве примера антагонистических отношений между ними можно привести их влияние на сократительную способность сердца и гладких мышц: цАМФ стимулирует, а цГМФ тормозит сердечные сокращения. Изменение отношения цАМФ/цГМФ в пользу цАМФ, в ряде исследований (Н.А. Федоров с соавт., 1990), указывало на преобладание симпатических влияний над парасимпатическими. Подобные наблюдения, несомненно, указывают на тождественность исследуемых принципов регуляции, тем, что отмечены для ВНС. С другой стороны, этот вывод, будучи примененным, к гормональной регуляции других более высоких уровней - предполагает присутствие бимодальности и там. Таким образом, исходя из основополагающего принципа организации живого - бимодальности (фрактальности) процесса нейрогормональной регуляции и важнейшего математического свойства его описывающего - самоподобия, можно сделать следующие выводы.

• Развивающиеся патологические состояния должны быть в своей неспецифической основе бимодальны, т. е. должны существовать лишь два типа болезней.
• Любые заболевания должны охватывать все этажи управления и все функциональные подуровни организации, т. е. быть тотальными или системными.
• Причины развития любых патологических состояний должны коренится в особенностях гормональной регуляции, формирующихся после завершения фазы "роста" на отрезке "стационарного" развития.
• Главной биологической основой гормонального позиционирования должен быть фактор энергообеспечения системы, т.е. доминирование либо аэробного (вектор, "привязанный" к периоду роста), либо анаэробного способа получения энергии (вектор, "привязанный" к периоду старения).

Бимодальность гормональной регуляции и обусловленные ею нарушения обмена

Исходя из вышеназванных условий, была поставлена задача получить доказательства существования такого бимодального механизма гормональной регуляции. Для этого была обследована группа практически здоровых женщин (50 человек) с определенным набором ничем, в клиническом смысле, не подкрепленных жалоб на: периодическую или постоянную слабость, вялость, повышенную утомляемость. Возрастной диапазон от 30 до 55 лет был выбран, таким образом, чтобы избежать попадания в группу обследованных лиц заведомо находящихся в периоде роста (до 25 - 30 лет) или старения (после 55 лет). В дальнейшем, с помощью ПАК "Омега", проводилось деление на две группы (по 25 человек в каждой) по состоянию центральной нейрогормональной регуляции. Всем было проведено комплексное клиническое обследование, включавшее в себя изучение функций щитовидной железы и надпочечников (ТТГ, Т3, Т4, кортизол, радиоизотопное сканирование щитовидной железы), биохимическое исследование крови (холестерин, билирубин, глюкоза, щелочная фосфатаза, натрий, калий, кальций, фосфор), изучение неспецифической иммунорезистентности (радиоизотопное исследование печени с технетрилом) дополненное определением уровня антитиреоидного гаммаглобулина и установление минеральной плотности костной ткани в 3 точках (правый и левый тазобедренный суставы и поясничный отдел позвоночника) методом рентгеновской осетоденситометрии.

Полученные средние результаты сопоставлялись по каждому показателю параллельно в обеих группах с выявлением расхождения между ними в процентах. При традиционной линейной оценке перечисленных выше параметров почти все полученные результаты (в обеих группах) укладывались в норму и графически могли быть распределены на отрезке горизонтальной прямой между минимальным и максимальным для каждого показателя значением (рис. 5).

Рис. 5. Графическое линейное представление о распределении анализируемых показателей в норме и при функциональных нарушениях

Это означает - с формальных (линейных) позиций - все обследованные лица действительно практически здоровы. Но поскольку мы знаем, что изучаемые процессы носят волновой характер, и деление на группы осуществляется исходя из бимодальных представлений о природе регуляторных процессов, то подобный подход слишком приблизителен. Сутью проводимого анализа должно быть определение направления и степени "дрейфа" гомеостатической точки равновесия изучаемого параметра в направлении минимального или максимального для данного показателя значения. Для иллюстрации этого положения целесообразно построить модель двухфазной кривой (синий и красный цвет), выражающей суть изучаемых колебательных процессов (рис. 6).

В точке пересечения с осью (направление движения), располагается вертикальный отрезок прямой, отражающий с одной стороны любой из оцениваемых параметров (весь отрезок в целом). С другой стороны - состояние противоположных фаз гормональной регуляции (части отрезка красного и синего цвета). Место пересечения оси движения с вертикальным отрезком (в целом) показывает положение точки гомеостатического равновесия для любого из анализируемых параметров в норме (красная метка).

Рис. 6. Графическое волновое представление об анализируемых показателях в норме и при функциональных нарушениях

Рассматриваемая картина примечательна тем, что любой изучаемый параметр на ней находится под регулирующим воздействием противоположных гормональных модальностей. Это значит, что смещение точки гомеостатического равновесия должно сопровождаться отклонением соотношения этих влияний от идеально-нормального сочетания (среднее положение на рисунке), т. е. вести к асимметрии противоположных фаз волнового процесса (правое и левое положение на рисунке). В клинической смысле это равносильно относительно избыточному или недостаточному воздействию (рост одной фазы по отношению к другой в пределах нормы) тех или иных гормонов на рассматриваемый показатель. Особо следует подчеркнуть относительность указанных сдвигов, ибо абсолютные сдвиги (за пределы "коридора" нормы) изучаются медициной и сегодня. В данном же случае возможен весьма тонкий функциональный анализ скрытых нарушений, не фиксируемый современными диагностическими средствами.

В подобных подвижках и заключен смысл закона отклонения гомеостаза - прогнозируемое нарушение равновесия как условие поступательного развития организма (В.М. Дильман, 1987). При этом с точки зрения волновой природы процесса регуляции, очевидно, что и рост и старение как процессы последовательно сменяющие друг друга должны сопровождаться асимметрией двух противоположных гормональных фаз. Здесь уместно вернуться к представлениям И.А. Аршавского о двух типах избыточного анаболизма, поддерживающих метаболические процессы в организме и создающие предпосылки для сохранения колебательности в работе нейрогормонального механизма регуляции. Первый из них традиционный и связан с периодом роста. Очевидно, что в гормональном аспекте речь идет об относительно избыточной функции щитовидной железы. Поэтому назвать эту фазу волнового механизма гормональной регуляции "тироксиновой" вполне правомерно.

Относительно природы второй фазы или противоположного вектора регуляции необходимы некоторые пояснения. И.А. Аршавский, характеризуя второй тип избыточного анаболизма, указывает на его главную особенность - отсутствие потребности для его поддержания в энергии АТФ. Иначе говоря, речь идет о малоэнергозатратном механизме, коль скоро используется энергия обратимой деформации. Но если "тироксиновый" вектор является по своей природе кислородным, то противоположный по отношению к нему должен быть безкислородным. Контролируются подобные процессы в организме глюкокортикоидами, поэтому назвать его можно "кортизоловым".

Таким образом, теоретически работу гормональной части системного нейроэндокринного механизма должны обеспечивать два противоположно направленных вектора: "тироксиновый" и "кортизоловый"… Далее в этой главе подробно изложены результаты проведенного обследования

Глава 6 СТРУКТУРА НЕЙРОГОРМОНАЛЬНОЙ РЕГУЛЯЦИИ И ОСОБЕННОСТИ ЕЕ ФУНКЦИИ

Проведенная работа по изучению клинического содержания результатов математического описания волновой природы кардиоинтервалограммы дала следующие результаты.

При рассмотрении понятия "норма" стала очевидной дуальная природа основных показателей, полученных в результате математической обработки исходной ритмической функции. По характеру реагирования на действие внешних раздражителей они распались на Показатели "Быстрой" Регуляции (ПБР) и Показатели "Медленной" Регуляции (ПМР).

Исходная теоретическая посылка о возможности выхода по результатам анализа на описание дуального нейроэндокринного механизма регуляции нашла свое предварительное подтверждение. Поэтому в дальнейшем стало возможным говорить о "нервной составляющей" и "гормональной составляющей" единого аппарата регуляции, как двух модальностях единого механизма управления позиционированного во времени ("быстрая" - "медленная" регуляция).

Уже сам характер последовательного углубления математической обработки исходных данных, начиная от собственно анализа кардиокомплекса (традиционного) далее к вариантам статистической обработки ритмограммы и геометрического количественного анализа с описанием волновой природы процесса, выводит на возможность "привязки" показателей программы к основным уровням нейрогормональной регуляции… Коль скоро информация о механизме регуляции может быть разделена на два потока, то особую важность приобретает их соотношение в норме и при патологии. На ключевую роль взаимоотношений нервной и гормональной систем при рассмотрении нелинейной природы процессов регуляции в организме указывали А.А.Ухтомский (1951) и Л.А.Орбели (1961). Рассматривая результаты проведенного исследования необходимо отметить.

• "Нервный компонент" регуляции у здоровых лиц находится в узком коридоре от 65 до 78% от "идеальной" нормы, что при графическом линейном построении может рассматриваться как прямая. Напротив, "гормональный компонент" регуляции в 2 раза подвижнее и в каждом возрастном диапазоне меньше, чем "нервный компонент", к тому же при линейном построении имеет выраженный подъем в возрастном диапазоне 30-35 лет.
• При аденомах гипофиза и иных патологических состояниях характер соотношения указанных компонентов меняется на противоположный, на фоне общего снижения уровня регуляции ниже нормы .
• Однако, более важен волновой аспект проблемы, отвечающий на вопрос, почему происходят те или иные изменения? В норме высокий уровень "функциональной лабильности" обоих компонентов регуляции обеспечивает достаточную сопряженность и устойчивость управления на отрезке от 25 до 55 лет, то есть с момента завершения процессов роста и перехода к стационарной фазе развития. При патологических процессах в стадии компенсации нормальный уровень сопряженности наблюдается только в возрастной группе от 15 до 25 лет. Увеличение "функциональной лабильности" по "нервному компоненту" регуляции после хирургического лечения и при компенсации иных патологических состояний в возрастных группах от 26 до 55 лет указывает на эффективность рассматриваемых методик лечения, однако, нормы все же не достигает.

Прикладывая к полученным результатам физиологические критерии оценки, получаем стройную систему доказательств. Соотношение двух компонентов регуляции в норме определяется характером межцентрального взаимодействия, входящих в состав констелляции "нервных центров" (центров гормонального и нервного управления субкортикального уровня). Эти отношения доминантно формируются в онтогенезе и обеспечивают заранее прогнозируемый результат, отличаются высокой инерционностью и протяженностью во времени. В норме доминирует "нервный компонент", а "гормональный" сопряженно тормозится. В своих работах, посвященных принципу доминанты, Ухтомский неоднократно подчеркивал роль внутрисекреторных влияний на формирование так называемой естественной доминанты, где гормональные влияния как бы подготавливают почву для формирования той или иной конфигурации "нервных центров". Представляется важным подчеркнуть, в связи с этим, два довольно тонких момента. Первый - доминирование, по мнению классиков, никогда не подразумевало полного подавления, а тем более выключения одного компонента (центра) другим. Это лишь сопряженное торможение, т.е. вполне обратимый процесс некоторой утраты колебательности (состояние парабиоза в предельном своем развитии), что и демонстрирует переход от фазы роста к фазе старения.

Второй - складывается впечатление, что существование высокоинерционных, сверхпротяженных, сменяющих друг друга, физиологически базовых доминант субкортикального уровня регуляции, закладывает прочный фундамент для успешного формирования менее инерционных и более быстрых доминант кортикального уровня регуляции. Иначе говоря, не создав устойчивой и сверхмедленной доминанты на базовом уровне управления ("внутренняя" доминанта) невозможно добиться формирования более быстрых и менее устойчивых доминант на высшем уровне регуляции ("внешние" доминанты), обеспечивающих адаптацию организма к изменяющимся условиям среды. Более того, представляется, что сам характер "внутренней" доминанты (роста или старения) должен во многом определять направление развития доминант внешних, соответствующим образом формирующих поведение.

Следовательно, речь, возможно, идет о существовании бимодального же механизма формирования доминант позиционированного во времени: "внутренние", субкортикальные, медленные - "внешние", кортикальные, быстрые. В таком предположении нет противоречия тому, что написано о структуре доминанты выше. Ибо любая доминанта по Ухтомскому состоит из двух частей: кортикальной и соматической. Если при этом считать, что соматическая часть и есть "внутренняя доминанта", меняющаяся в зависимости от фазы развития организма на которую "нанизывается" кортикальная часть - "внешняя" доминанта, то любые противоречия в толковании снимаются. При этом, напротив, появляется физиологическая возможность учесть любые фазные изменения организма (рост или старение) в процессе формирования или "переинтеграции" по Ухтомскому прежнего "доминантного багажа".

Иначе говоря, если механизм "внешнего" доминирования аккумулирует в себе опыт программирования поведения во внешней среде, то механизм "внутреннего" доминирования несет в себе память о биологической программе развития индивида. При патологических состояниях все происходит несколько иначе. Здесь изменение гормональной модальности в работе "внутренней" доминанты обуславливает формирование "внешних" доминант иной направленности. Конкретные механизмы реализации названных изменений будут определяться как законом "относительной функциональной лабильности", так и принципами формирования доминант (Н.Е. Введенский 1934; А.А. Ухтомский 1950 - 62).

Возрастная изменчивость простанственно-временной модели нейрогормональной регуляции Углубленный анализ информационных показателей в норме, при опухолях гипофиза и других патологических состояниях указывает на изменение пространственно-временной конфигурации нейрогормональной регуляции на разных этапах развития организма. Можно выделить два возрастных периода: фазу роста и фазу старения, имеющие принципиально разные характеристики как по "нервному", так и по "гормональному" компонентам…

Гистоморфологические изменения ВНС - структурные подтверждения изменений системной регуляции

Проводимые более 20 лет фундаментальные количественные нейрогистохимические исследования позволили установить разделение возрастных преобразований нервных сплетений ВНС на три основные фазы, прослеживаемые на протяжении онтогенеза. Были сформулированы понятия: домедиаторного, медиаторного и постмедиаторного этапов развития ВНС (В.Н. Швалёв и др., 1972). Наибольший интерес представляет последний, проявляющийся после 30-35 лет сначала в истощении медиаторов в нервных сплетениях, а затем - на заключительной стадии - в дегенерации нервных терминалей. Финалом является распад и резорбция морфологических структур ВНС на всех уровнях и гетерохронно в разных органах, означающие завершение непосредственных нервно-трофических влияний на ткани-мишени (В.Н. Швалёв, Р.А. Стропус, 1979). Эти представления нашли подтверждение при изучении большинства внутренних органов и, по существу, отражают структурную основу изменений регуляторной природы, отмеченных в работе. Более того, гистохимические материалы, полученные при опухолях затрагивающих гипоталамус (включая и АГ), указывают на последовательное углубление нейрогенных дистрофий внутренних органов по мере прогрессирования неоперированных опухолей, большей операционной травматизации, при отдаленных сроках послеоперационного наблюдения (К.Г. Таюшев, 1982). Имеются убедительные данные о том, что при супраселлярных АГ, кардимиодистрофические признаки отмечаются в среднем у 67% больных (Д.Г. Шефер, 1971). С другой стороны, по мере снижения роли нейротрофической регуляции возрастает влияние гормональных факторов. Так у людей старше 60 лет, суммарное количество катехоламинов в крови выше, чем у лиц в возрасте 25-35 лет.

Перечисленные факты доказывают, что изменение соотношения "нервного" и "гормонального компонентов" регуляции при патологических состояниях, по-видимому, коррелирует с инволютивными структурными нарушениями на всех уровнях ВНС. И, следовательно, они являться отражением неизбежности процесса структурной перестройки в ответ на более ранние функциональные подвижки системной нейрогормональной регуляции. В связи с последним утверждением интересно сопоставить сроки наступления как структурных, так и функциональных изменений в системе управления. Изучение динамики регуляторных сдвигов при опухолях гипофиза и других патологических состояниях определило рубеж эффективного реагирования на оперативное вмешательство и лечебное воздействие возрастом 15 - 25 лет, после которого соотношение компонентов "нервного" и "гормонального" менялось на противоположное. По имеющимся гистохимическим данным первые признаки феномена десимпатизации (постмедиаторный этап онтогенеза ВНС) фиксируются, начиная с 30-35-летнего возраста. Весь этот процесс протекает гетерохронно в различных органах и раньше всего затрагивает сердце (В.Н. Швалёв и др., 1993).

Сопоставление этих данных указывает на отчетливый временной лаг приблизительно в 10-15 лет, который скорее всего и отделяет первоначальные центральные функциональные изменения от последующих периферических структурных. При этом непременным условием формирования означенных изменений ВНС является переход от фазы роста к фазе старения, то есть изменение модальности нейрогормональной регуляции.

Гипоталамо-гипофизарная система - ключевой уровень нейрогормональной регуляции Изучение структуры системной регуляции с теоретических позиций указывает на важность гипоталамо-гипофизарной области как места коммутации вегетативной и эндокринной информации. Результаты геометрической количественной обработки исходной ритмограммы приводят именно на этот уровень регуляции.

Сопоставление данных по "норме" полученных из разных контуров регуляции по "нервному" и "гормональному компонентам" показывает, что наибольший диапазон "функциональной лабильности" характерен для уровня, где получены результаты с максимальной глубиной обработки кардиоритмограммы. Очевидно, что именно этот уровень отражает состояние гипоталамо-гипофизарной функции…. Не вызывает сомнения тот факт, что уровень ГГС является, в силу вышеназванных причин, системоформирующим. Именно здесь на субкортикальном уровне регуляции формируются самые устойчивые и онтогенетически древнейшие доминанты. Поэтому от "функциональной лабильности" нервного и гормонального аппаратов этого уровня будет зависеть и уровень функционирования всего организма. Гистоморфологические данные, полученные при экспериментальных и клинических исследованиях поражений этой зоны, неоспоримо доказывают ее системную роль в формировании нейрогенных дистрофий внутренних органах (К.Г. Таюшев, 1982).

Природа изменений нейрогормональной регуляции при опухолях гипофиза и иных патологических состояниях…

Бимодальность гормональной регуляции - недостающее звено системного механизма нейроэндокринного управления Говоря о волновой природе процесса регуляции в организме, неоднократно подчеркивалось, что структура ее механизма в силу этого обстоятельства бимодальна (фрактальна). Хорошо известны факты эволюционного единства нервной и гормональной систем и дуальности вегетативной регуляции (симпатика - парасимпатика), заставляющие предполагать бимодальный же характер устройства эндокринной части системного управления. С другой стороны, оценка информационных показателей в норме и при патологии указывает на изменение модальности в "гормональном компоненте" регуляции при переходе от фазы роста к фазе старения и при развитии патологических состояний от компенсации к декомпенсации.

Прояснение смысла этих изменений показало, что они связаны с изменением вектора гормонального развития. В фазе роста и при компенсации действует "тироксиновый вектор", обеспечивающий относительную избыточность функции щитовидной железы и, как следствие, более высокий уровень основного обмена. В фазе старения и при декомпенсации действует уже "кортизоловый вектор", обеспечивающий относительную избыточность функции коры надпочечников и, как следствие, более низкий уровень основного обмена. Подобные сдвиги охватывают все уровни регуляции и обеспечивают строго детерминированные изменения в обмене. При "тироксиновом варианте" - это диффузное или частичное увеличение ткани щитовидной железы, наклонность к аутоиммунным реакциям, уменьшение минеральной плотности костей и связанные с этим нарушения кальциево-фосфорного обмена. В "кортизоловом варианте" - это гипофункционирующие узлы в ткани щитовидной железы, склонность к иммуннодепрессивным реакциям, снижение функциональных резервов печени.

Все перечисленные изменения обеспечиваются относительным сдвигом уровней тироксина и кортизола в пределах диапазона нормы. В одной группе уровень тироксина "дрейфует" к верхней границе "коридора" нормы, а уровень кортизола к нижней, в другой группе наоборот. Полученные данные практически подтверждают бимодальный характер механизма гормональной регуляции позиционированного во времени. Смыслом работы этого механизма является энергообеспечение всей системы, т.е. от его состояния зависит прогноз вероятности развития грядущих структурных изменений…

Глава 7 СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД К РЕШЕНИЮ НЕКОТОРЫХ ВАЖНЕЙШИХ ПРОБЛЕМ СОВРЕМЕННОЙ МЕДИЦИНЫ

Представленный в монографии взгляд на проблему целостного восприятия организма позволяет сделать дюжину важных в теоретическом и практическом плане выводов.

1. Использование любого узкоспециального подхода невозможно без оценки состояния организма в целом, дающей представление о текущем положении, направлении и скорости изменений системы как таковой.
2. Подобная оценка подразумевает возможность лишь виртуального видения совокупности связей поддерживающих целостность, во всем их многообразии, сложности, подвижности и изменчивости.
3. Нейрогормональная регуляция и составляет суть такой целостности, ибо выражает собой интегральную функцию, определяющую состояние структуры.
4. Оценка функции возможна лишь при адекватном анализе временных параметров ее протекания.
5. Пейсмекерным уровнем нейроэндокринного управления является ГГС, где и происходят первичные (ранние) нарушения системной регуляции.
6. Регуляция - процесс волновой, а, следовательно. бимодальный (фрактальный) по своей природе. Бимодальность является внутренней пружиной, обеспечивающей поступательность и непрерывность процессов управления, а значит и жизни.
7. Важнейшей характеристикой волнового процесса является его направленность, меняющая модальность в работе нейрогормонального механизма регуляции.
8. Ключевая роль в смене модальностей управления принадлежит "гормональному компоненту" регуляции, т.к. он "кодирует" получение системой энергии.
9. Принципиально возможны только два способа получения энергии, сопряженные между собой, и поочередно доминирующие относительно друг друга в фазе роста (тироксиновый вариант) и в фазе старения (кортизоловый вариант).
10. Оба варианта, в определенных условиях, ведут к развитию сначала скрытых функциональных, а затем и явных структурных изменений двух типов: аутоиммунных и иммунодепрессивных.
11. Любые нарушения нейрогормональной регуляции носят системный характер и охватывают всю вертикаль управления, проявляются во всех функциональных системах, отражаются на всех видах обмена.
12. Фиксация указанных сдвигов возможна только при четком разделении модальностей нейрогормональной регуляции. Все перечисленные выводы являются базовыми, с их помощью возможно найти подход к решению большинства проблем современной медицины.

Проблема причинности в патологии

Традиционные представления о полиэтиологичности абсолютного большинства заболеваний методологически заводят проблему в тупик. Среди множества факторов, реально связанных с развитием той или иной болезни, приходится выделять: способствующие, разрешающие, усугубляющие, пусковые и т.д., которые отделить от истинной и единственной причины развития патологии представляется делом трудноразрешимым. С другой стороны, формулу К. Маркса "одна причина порождает только одно следствие" никто не отменял. И пример инфекционных болезней, как будто, подтверждает идею моноэтиологичности, которая во многих других случаях не находит своего логичного выражения.

Представляется, что причина трудностей кроется в линейном взгляде на рассматриваемую проблему. Ведь организм признается системой лишь формально, а по существу принимается за объект пассивного воздействия повреждающих факторов, точками приложения которых являются различные органы или физиологические системы, но никак не организм в целом. Впрочем, в ряде случаев, делаются оговорки о необходимости учета исходного состояния организма или его отдельных органов, хотя очевидно, что, во-первых, это далеко не одно и тоже, а во-вторых, не говорится, как это сделать практически, какие параметры нужно учитывать и каковы должны быть их количественные пределы.

Предлагаемая единая этиологическая концепция исходит из фундаментальных свойств организации любых живых систем. Она опирается на волновые свойства нейрогормональной регуляции, поддерживающей целостность организма. С этой точки зрения судьба системы и вероятность развития в ней патологических изменений будет зависеть от 2 важнейших величин.

• Величины того или иного физического, химического или биологического фактора, его способности вызвать повреждение в живом веществе. Иначе говоря, это линейная характеристика возрастающего по силе раздражителя традиционно и имеется в виду как определенная причина болезни.
• Величины отклонения от оптимума уровня колебательности системы, его направленности и продолжительности. В этом случае речь идет о волновых свойствах организма, когда все отклонения могут быть просуммированы. Эта характеристика исключена из процесса поиска причины развития патологии сегодня.

Учет второй величины неизбежно вбирает в себя величину первую, ведь последствия от воздействия любых повреждающих факторов (вне зависимости от их количества и качества) интегрально отражаются в изменении колебательности системы в целом. В дальнейшем вероятны два сценария развития событий. При высокой лабильности и возврате к оптимальному уровню колебательности после прекращения действия раздражителя можно говорить о высокой надежности системы и отсутствии опасности развития патологических изменений. При низкой лабильности и понижении уровня колебательности ниже оптимального уровня можно говорить о низкой надежности системы и высокой опасности развития патологии.

Очевидно, что если один и тот же по величине повреждающий фактор в одной и той же системе может вызывать или не вызывать развитие болезненных изменений, то логично утверждение, что патология (равно как и здоровье) суть функция от состояния системы.

Поэтому оценка волновых характеристик нейрогормональной регуляции позволяет учесть всю совокупность внешних и внутренних влияний на организм и точно определить тот индивидуальный порог, переступив через который организм войдет в полосу риска развития патологических изменений. В этом смысле традиционные попытки поиска причин развития тех или иных заболеваний с использованием линейных представлений кажутся безнадежными. Ведь даже инфекционная патология, предполагающая знание точной причины, не отвечает на вопрос, почему контакт с возбудителем не всегда приводит к развитию заболевания? Ведь вряд ли можно назвать корректной ссылку на абстрактный уровень общей или иммунной резистентности, без указания точных качественных и количественных ее параметров, препятствующих развитию такой патологии.

Таким образом, волновой подход к проблеме причинности будет отличаться от традиционного линейного тем, что первый дает видение неспецифических функциональных путей будущего патологического развития организма, а второй учитывает лишь перечень факторов способствующих становлению тех или иных структурных изменений в настоящем.

Проблема нозологической диагностики

Возвращаясь к началу монографии, а именно, к цитате Л. Гумилева о роли узкой специализации в науке, необходимо отметить, что отражением именно этой тенденции в медицине и является нозологический подход. Строго говоря, нозология (nosos - болезнь, logos - учение) - учение о болезнях, их классификации и номенклатуре. Базовым понятием нозологии является нозологическая единица (форма) - определенная болезнь, которую выделяют в качестве самостоятельной единицы на основе установленных причин, механизмов развития и характеристик клинико-анатомических проявлений, отражающих преимущественное поражение тех или иных органов и систем организма. Таково стандартное определение.

При этом специалисты признают такое представление не стабильным и предполагают возможность его изменения по мере углубления знаний о данном заболевании.

В этом подходе проявляется линейный взгляд на патологию, процветающий сегодня в медицине. И вот почему.

• Болезнь формально признается проявлением патологических изменений в организме, но при этом вычленяется из него абсолютно произвольно, для удобства формального определения узколокальных представлений.
• Как следствие первого допущения, возникает потребность локализации причин и механизмов, приводящих к развитию данного заболевания.
• Клинико-анатомическое описание болезни приводит к игнорированию всего спектра изменений выходящих за рамки интереса. Они попросту отбрасываются или оформляются в другую нозологическую форму.
• Следствием трех перечисленных обстоятельств становится четвертое - применение лечебных средств, направленное на коррекцию локальных нарушений, искусственно вычленяемых из всего массива клинических данных.

Круг замыкается. Линейная постановка диагностической задачи - сужение поля патологических изменений для удобства работы, порождает линейный же взгляд на причины и механизмы, вызывающие эти сдвиги, а затем и узко ограниченный выбор лекарственной тактики, направленной на коррекцию этих локальных изменений. Такова специфика существующего на сегодняшний день диагностического подхода. Но есть у нее еще один существенный изъян не очень заметный на первый взгляд. Весь фундамент нозологии строится на выявлении и описании уже произошедших изменений, которые более или менее успешно и классифицируются. Однако логика диагностического процесса требует учета и динамики патологического изменений, для чего вводятся понятия стадий и фаз, иначе временных периодов отделяющих одни структурные изменения от других. Вся сложность подобного "конструирования" диагноза заключается в том, что оно по определению лишено развития, в нем нет движения. Ведь смысл решения любой диагностической задачи заключается не столько в констатации факта уже произошедших изменений, сколько в предвидении возможных осложнений на которые и направлены все усилия врача. Для этого необходимо знание внутренних законов развития патологии, которых изначально нет, и не может быть в нозологическом подходе.

В качестве конкретного примера рассмотрим проблему остеопороза, одну из серьезнейших медицинских проблем сегодняшнего дня. Самые современные нозологические представления о природе нарушений минеральной плотности костей сформулированы в 1990 году на конференции в Копенгагене и звучат они так: остеопороз - заболевание, характеризующееся низкой массой костей и микроструктурной перестройкой костной ткани, приводящей к повышенной ломкости кости и как следствие этого к увеличению риска перелома.

Другой диагностический подход демонстрируется в последней работе Российского НИИ травмотологии и ортопедии им. Р.Р. Вредена (А.С. Аврунин с соавт., 1998). Остеопоротические сдвиги в структуре костной ткани по сути своей носят адаптивный характер и не являются отдельными заболеваниями (нозологическими единицами), как это трактует МКБ (где есть аж 37 форм остеопороза ), а лишь отражает приспособительные изменения метаболизма, происходящие в организме в целом.

Предлагаемый нами новый концептуальный подход подтверждает правильность приведенной точки зрения и диктует правила постановки новой диагностической задачи. Коль скоро основой системной организации является нейрогормональная регуляция, обладающая волновыми свойствами, то вариантов развития патологических изменений может быть только два. Оба они заложены в бимодально асимметричной структуре процессов управления. Следовательно, можно говорить о двух генеральных тенденциях: аутоиммунной и иммунодепрессивной.

Первая подразумевает группу заболеваний, возникших на фоне относительно избыточной активации системы аэробного энергообеспечения (относительный избыток тироксина, тенденция к аутоиммунным проявлениям). Практически все заболевания с активным воспалительным компонентом имеют означенную природу.

Вторая подразумевает группу заболеваний, возникших на фоне относительно избыточной активации системы анаэробного энергообеспечения (относительный избыток кортизола, тенденция к иммунодепрессивным реакциям). Сюда будут входить все заболевания с относительным или абсолютным иммунодефицитом.

Таков в общих чертах взгляд на проблему диагностики с системных позиций. Если теперь попытаться ответить на вопрос, каковы прогнозные возможности предлагаемого подхода, то вывод будет такой, - оценка волновых свойств нейрогормональной регуляции обеспечивает возможность опережающего предвидения грядущих патологических изменений на основе анализа скрытых функциональных изменений.

Проблема соотношения и роли лечебного и профилактического подходов в медицине

Из проблемы диагностики логично вытекает и проблема правильной организации лечебного процесса. Коль скоро нозологический подход ориентирован на возможность более раннего обнаружения структурных изменений в органах и физиологических системах, то под него должна быть выстроена и лечебная тактика. Действительно, наиболее впечатляющие результаты достигнуты в коррекции грубых структурных изменений с помощью хирургических методов лечения. Здесь достижим быстрый и наглядный эффект восстановления (полного или частичного) утраченной в результате врожденной аномалии или травмы функции. Однако иной результат наблюдается при том же виде лечения, но уже терапевтических заболеваний. Здесь позитивный результат уже не столь очевиден, особенно в отдаленной перспективе. Если же вести речь о хронических не хирургических болезнях (коих абсолютное большинство), то в данном случае результаты и вовсе противоречивые. Улучшение в одном органе или физиологической системе почти всегда сопровождается побочными эффектами со стороны других органов и систем.

Проблема, как сказано выше, кроется в линейном взгляде на организм. Коль скоро искусственное вычленение при диагностике является правилом, то и при лечении узкая его направленность будет приводить к игнорированию нежелательных эффектов, в большей или меньшей степени возникающих при применении любых лечебных средств. Отсюда основные усилия лечебной медицины сводятся к следующему:

а) попыткам потенцировать лечебный эффект за счет соединения нескольких близких препаратов в уменьшенных дозировках;
б) сопряжению разных лечебных подходов (хирургического, лучевого, медикаментозного и т.д.);
в) комбинированию лечебных и протекторных средств;
г) точной "подводке" лечебных препаратов к месту назначения и т. п. Смысл всех перечисленных действий - в усилении лечебного эффекта при уменьшении побочного.

Но есть и другая сторона проблемы лечения - профилактика, т.е. не допущение развития тех или иных патологических изменений. Два обозначенных подхода принципиально не совместимы. Лечебный опирается на аппарат нозологической диагностики, т.е. для его применения необходимо сначала выявить структурные изменения. Профилактический же подход, по идее, должен опираться на аппарат функциональной (до структурной) диагностики, которого нет. Отсюда, очевидная и полная неудача всех попыток выстроить новую идеологию профилактической медицины на старом фундаменте диагностики.

Предлагаемая нами концепция оценки сущностных (волновых) свойств системной нейрогормональной регуляции разрешает это противоречие. Она позволяет выйти на количественную оценку функциональной полноценности регулирующих механизмов, которые лишь спустя значительный временной период реализуются в тех или иных нозологических формах. Иначе, реализация идеи профилактической медицины возможна лишь при опережающей корректной оценке не структурных, но функциональных сдвигов в организме.

Отсюда постановка принципиально новой задачи для медицины - необходимость разработки способов воздействия на аппарат нейрогормональной регуляции (в первую очередь центральный), минимизирующих нарушения в его работе, уменьшающих риск развития заболеваний. Представляется, что задача эта очень сложна, ибо требует глубоких знаний как в области клинической медицины, так и в области нейро- физиологии, нейроэндокринологии. Кроме того, она требует не тривиальных средств их практического применения вкупе с разработкой нетрадиционных лекарственных схем воздействия на организм. Об актуальности такой постановки вопроса свидетельствует пример проблемы лечения уже упоминавшегося остеопороза. В частности те же авторы резонно признают, что "основные лечебные усилия должны быть направлены на стабилизацию пространственно-временной организации функций в организме в целом. Попытки же применения традиционных лекарственных регуляторов, предпринимаемые в условиях значительных нарушений в структуре костного матрикса, вызывают в большей степени кальциноз, чем минерализацию". Таким образом, несмотря на значительные трудности в решении поставленной задачи, и выигрыш может быть велик. Учитывая значительный временной промежуток между началом функциональных сдвигов и обнаружением первых структурных изменений в организме, направленное воздействие на волновой механизм нейрогормональной регуляции способно обеспечить огромный профилактический эффект при минимальных усилиях.

Проблема определения и соотношения понятий: "норма", "здоровье", "болезнь"

Проведение границы между разными подходами в медицине неизбежно ставит вопрос о пределах, в которых они работают. Иначе говоря, о ключевых понятиях "здоровья" и "болезни", очерчивающих круг интереса лечебных и профилактических действий врача. Не решив этих фундаментальных вопросов трудно провести грань и между основополагающими этапами биологического развития - рождением, ростом, старением и смертью, выяснить смысл каждого из них. По существу, эта проблема даже не столько медицинская или биологическая, сколько философская. Целесообразно начать с понятия "здоровье". На сегодняшний день известно около 100 попыток его определения. Это, очевидно, подтверждает с одной стороны его многогранность в различных аспектах, с другой стороны отсутствие четких критериев его оценки. Поэтому нет и общепринятого подхода к созданию индексов здоровья. Они разнородны (есть качественные и есть количественные) и в большинстве случаев методически не полноценны. По мнению большинства авторов, определенный изъян предлагаемых групп и методов оценки здоровья заключается в практической несопоставимости данных.

На сегодняшний день достаточно четко определились два похода к выработке интегративной оценки здоровья, которые можно назвать моно- и полиатрибутивными. Не сложно отметить, что означенные подходы являются отражением двух вариантов системного анализа: моно- и мультипараметрического. Последний наиболее распространен и сопряжен со стремлением охватить всю совокупность явлений характеризующих здоровье. Для общей оценки его состояния используются, как правило, три комплексных показателя: физическое состояние, нервно-психический статус, состояние морбидности (отрицательный показатель здоровья).

Моноатрибутивный подход сосредоточен на каком-то одном свойстве или системе организма. Он способствует с одной стороны глубокому проникновению в то или иное проявление индивидуальности, но с другой стороны считается, что в этом подходе недооценивается вся совокупность явлений жизнедеятельности, ее многообразие. Нельзя согласится с таким утверждением, т.к. только монопараметрический анализ не нарушает основного правила системной оценки исследуемой функции - единства времени. Другой вопрос как это корректно сделать? Для этого из анализируемой функции должна быть выделена обязательно сущностная (волновая) характеристика, которая в силу своей голографичности будет отражать состояние всей системы. Отражением же, напротив, линейных представлений является попытка статистического "сглаживания" разбросов тех или иных характеристик здоровья и заключение их в рамки "нормы". Графически это выглядит так (рис. 7).

Рис. 7. Соотношение понятий: "норма", "здоровье", "болезнь" в линейном и волновом аспектах.

Если понятия: "здоровье" и "болезнь" отражают волновые свойства системы, то понятие "нормы" линейные его характеристики. С линейных, т.е. традиционных позиций, здоровье и болезнь расцениваются лишь как количественная мера соответствия неким заданным статистически нормативам. Напротив, при волновом взгляде даже при значительном снижении лабильности интегральной волновой функции, а, следовательно, уменьшении количества здоровья, формальные показатели функции могут не покидать статистического коридора нормы. Поэтому абсолютно справедливо утверждение о том, что и здоровье и болезнь есть функция от состояния организма, точнее его нейрогормональной регуляции.

Если теперь спроецировать полученные представления на биологические законы развития жизни, то обнаруживается универсальный смысл понятия "здоровье". Ведь наибольшая колебательность системы управления (правильнее ее функциональная лабильность), как проявление максимальной эффективности регуляции (минимальные затраты энергии при оптимальном результате), носит поистине вневременной характер. Напротив, понятие "нормы" предельно конкретно, что находит свое признание в факте возрастного нормирования, как многих традиционных показателей, так и волновой оценки соотношения двух фаз нейрогормональной регуляции. В этой ситуации поступательное развитие организма предопределено асимметрией волнового процесса управления или, что то же самое, сменой периодов роста и старения, имеющих определенные "нормальные" для них соотношения противоположных колебательных фаз. Но развитие "болезней" в таком раскладе "запрограммировано" самой природой жизни, ведь после завершения роста сохранение любого варианта регуляции несет в себе элементы повреждения в большей (при значительном снижении колебательности) или меньшей (при незначительном снижении колебательности) степени.

Получается, что "здоровье" следует рассматривать как результат торможения поступательного биологического развития, как некое неустойчивое равновесие между двумя противоположными тенденции - ростом и старением.

Еще один важнейший вывод напрашивается исходя из волновой природы биологических процессов. Коль скоро развитие от рождения к смерти носит колебательный характер, то напрашивается вывод о цикличности жизни. Факт смены модальностей развития (рост сменяет старение), подтвержденный эволюционным правилом о возрастной деградации функции в порядке обратном ее становлению, свидетельствует, что старение это развитие наоборот, движение к началу, а значит по кругу.

Получается, что традиционное, линейное представление о природе "здоровья" и "болезни" можно рассматривать как простое зеркальное отражение сложной многомерной движущейся конструкции, со всеми вытекающими отсюда противоречиями.

Проблема полипатии и полифармации

Отражением линейного взгляда на природу патологических изменений является проблема множественности болезней. Существующая практика деления диагнозов на три узаконенные рубрики (по этиологии, нозологии, локализации) игнорирует потребность в отражении фоновых, сочетанных, конкурирующих, сопутствующих заболеваний. При этом возникает настоятельная потребность в системе взаимосвязанных определений на базе единых критериев, которых до сих пор ни кому не удалось создать. Предпринимаются настоятельные, но безуспешные попытки изучения характерных сочетаний болезней, их типичных совокупностей и даже выделение особых нозологических мегаформ. С другой стороны, не исключается существование случайных сочетаний, которые не следует относить к категории "вторых болезней". Словом, подобные изменения соотношений между множественными болезнями требуют, по мнению большинства авторов, динамического отражения в структуре диагноза. Однако, как это сделать практически в условиях массовых обследований населения, никто не знает.

Представляется, что причина трудностей опять же в отсутствии колебательного подхода в оценке происходящих патологических изменений. Во-первых, с системных позиций сложно говорить о случайности или неслучайности тех или иных изменений. Сам факт их присутствия свидетельствует о единстве организма и нерасторжимости связей его поддерживающих. Во-вторых, нереально точно оценить вклад отдельных структурных повреждений в общее "угнетение" системы. Причина - структурные изменения, выражением которых и является диагноз, не могут определять направление развитие организма, ибо функция формирует структуру, а не наоборот.

При волновом подходе, отражением которого является возможность существования системы в одной из двух модальностей регуляции, любые изменения внутри организма (функциональные, а позже и структурные) следует рассматривать как строго детерминированные. При таком подходе важна только общая направленность изменений гормональной регуляции, формирующая строго индивидуальную картину нарушений, в которой нет, и не может быть изменений главных и второстепенных. Как следствие решается проблема полипатии, но сохраняется необходимость уточнения лишь степени функциональных и структурных изменений в органах - мишенях гормональной регуляции.

Другой стороной медали является полифармация. Очевидно, что в соответствии с линейной логикой сегодняшней медицины следствием множественности поставленных диагнозов станет множественность используемых схем лечения. При этом даже в лучшем случае (один диагноз) возможно назначение нескольких препаратов в соответствии с полиэтиологичностью и полипатогенетичностью курируемого недуга. При более же сложных вариантах процесс терапии принимает подчас неконтролируемый характер. Никакая фармакокинетика не в состоянии предвидеть все возможные для организма последствия от взаимодействия более чем двух препаратов назначаемых одновременно. Опять таки каждый случай предполагает решение множества непростых вопросов, - какие препараты выбрать, какой способ введения предпочесть, какие дозировки являются оптимальными для данного индивида и в какое время суток целесообразно это делать? Нельзя сказать, что современная медицина не отвечает на эти вопросы, однако, рост числа лекарственных заболеваний заставляет усомниться в эффективности сегодняшней медикаментозной практики. Понятно, что предлагаемая нами концепция системной медицины исходит совершенно из других критериев оправданности и полезности терапевтических действий.

Коль скоро факт центральных нейрогормональных нарушений, как причина развития всех функциональных сдвигов в организме, очевиден, то и основные усилия должны быть направлены туда, а не на периферию, как это практикуется сегодня. Вряд ли целесообразны при этом большие (традиционные) дозировки препаратов. Как показывают наши наблюдения, парабиотически измененные центры требуют совсем иных по уровню раздражителей. Что касается природы этих воздействий, то она, по-видимому, должна иметь естественное происхождение. Периодичность введения будет определяться в соответствии с индивидуальным графиком суточного прогноза. Такова канва медикаментозной терапии при волновом к ней подходе.

Безусловно, бегло перечисленные принципы системного воздействия, а правильнее системной профилактики, не исключают и вполне традиционных действий направленных на уже сформировавшиеся очаги структурных изменений в органах и тканях. Однако стратегически предлагаемый подход обеспечивает именно рациональное предупреждение патологических сдвигов в организме.

Роль и место ПАК "Омега" в структуре биологических и медицинских представлений о человеке

Завершая обсуждение некоторых важнейших вопросов современной медицинской теории и практики, нельзя не ответить на главный вопрос: каково место предлагаемой методики исследования в ряду представлений об организме как целостной системе? (рис. 8) На представленной схеме системологии отведена главная роль как методологической базе познавательного процесса. Эволюционная физиология и биокибернетика выступают инструментами реализации системных взглядов на организм с информационных и физиологических позиций. При этом если нейрофизиология и нейроэндокринология изучают механизм центральной регуляции с функциональных позиций, то предметом нейроморфологии являются структурные сдвиги. Роль и место АПК в данной ситуации заключается в информационной оценке динамики центральной нейрогормональной регуляции.

Рис. 8. Роль и место ПАК "Омега" в структуре биологических и медицинских представлений о человеке

Значит, роль эта состоит не в изучении самого механизма управления, в смысле эволюции формы и содержания, но сосредоточена на обнажении главной "пружины" постоянно приводящей этот механизм в движение. Остальные элементы, представленные на схеме ниже, это, по существу, перечень тех периферических изменений (точнее дисциплин их изучающих), на которые уже вывело использование в клинической практике ПАК "Омега".

P.S. По вопросам приобретения книги просьба обращаться по адресу: yarilov@rambler.ru
Описанный в статье программно-аппаратный комплекс представлен в разделе "Медтехника"