Теория функциональных систем и профилактическая медицина

К.В.Судаков

НИИ нормальной физиологии им.П.К.Анохина РАМН, объединенный с однопрофильной кафедрой ММА им. И.М.Сеченова

             Нормальная физиология, предметом изучения которой  являются функции нормального, практически здорового организма человека, с каждым годом всё более завоевывает позиции в качестве теоретической основы профилактической медицины и в конечном счете – здоровья отдельных личностей и человеческих популяций. В этом плане особое место занимает  общая теория функциональных систем П.К.Анохина.

                        Теория функциональных систем определила новый подход к пониманию функций целостного организма. Взамен классической физиологии органов, традиционно следующей  анатомическим принципам, теория функциональных систем провозглашает системную организацию функций человека – от молекулярного до социального уровня.

            Функциональные системы по П.К. Анохину – это самоорганизующиеся  и саморегулирующиеся динамические центрально-периферические построения живых организмов, объединенные  нервными и гуморальными  регуляциями, все составные компоненты которых взаимодействуют обеспечению различных полезных для самих функциональных систем и для субъектов в целом адаптивных результатов, удовлетворяющих их различные потребности. Оценка параметров достигнутых результатов в каждой функциональной системе постоянно осуществляется с помощью обратной афферентации.

Адаптивные результаты, образующие различные функциональные системы, могут проявляться на молекулярном, клеточном, гомеостатическом, поведенческом, психическом уровнях и при объединении живых существ в популяции и сообщества. Целостный организм на основе нервных, гуморальных и информационных механизмов объединяет множество слаженно взаимодействующих функциональных, систем, принадлежащих к разным или к одним и тем же структурным образованиям и обеспечивающих своей содружественной деятельностью гомеостазис и адаптацию живых существ к окружающей среде.

Одни функциональные системы своей саморегуляторной деятельностью определяют устойчивость различных показателей внутренней среды — гомеостазис, другие — адаптацию живых организмов к среде обитания. Одни функциональные системы генетически детерминированы, другие складываются в индивидуальной жизни в процессе взаимодействия организма с разнообразными факторами внутренней и внешней среды, т. е. на основе обучения. Только благодаря механизмам саморегуляции функциональных систем различные показатели внутренней среды удерживаются на определенном, оптимальном для жизнедеятельности организма уровне.

В нормально функционирующем организме действует универсальное правило: общая сумма механизмов, восстанавливающих отклоненный от оптимального уровня результат, с избытком преобладает над отклоняющими механизмами.

Для удержания полезных приспособительных результатов на оптимальном уровне и их возвращения к этому уровню в случае отклонения каждая функциональная система избирательно объединяет различные органы и ткани, комбинации нервных элементов и гуморальных влияний, а также, при необходимости, специальные формы поведения.

Объединяемые в функциональные системы элементы не просто взаимодействуют, а взаимодействуют достижению системами их полезных приспособительных результатов. Тесное взаимодействие функциональных систем в нормальном организме проявляется прежде всего корреляционными отношениями ритмов их деятельности.

Взаимодействие отдельных функциональных систем в организме осуществляется на основе принципов иерархического доминирования, мультипараметрического и последовательного взаимодействия, системогенеза и системного квантования процессов жизнедеятельности.

В каждый данный момент времени в организме человека совершается множество разнообразных метаболических реакций, составляющих в целом многопараметрическую общую потребность организма. Однако каждая специфическая функциональная система организма формируется только одним каким-либо параметром внутренней среды, составляющим лишь часть общей потребности организма. Всегда один из параметров общей потребности организма выступает в роли ведущего, доминирующего, будучи наиболее значимым для выживания, продления рода или для адаптации человека во внешней и прежде всего в социальной среде, формируя доминирующую функциональную систему. При этом все другие функциональные системы либо тормозятся, либо своей результативной деятельностью способствуют деятельности доминирующей функциональной системы.

После удовлетворения доминирующей потребности деятельностью организма человека завладевает следующая ведущая по социальной и биологической значимости потребность. Теперь она организует доминирующую функциональную систему, по отношению к которой другие также выстраиваются в иерархическом порядке и т. д. Практически вся жизнь человека складывается из постоянной смены доминирующих функциональных систем, отражая сущность непрерывно происходящего обмена веществ и постоянного приспособления человека к окружающей и особенно к социальной среде.

Иерархия функциональных систем в организме человека, упрощенно говоря, отражает их взаимодействие по вертикали. Принципом, определяющим взаимодействие функциональных систем по горизонтали, является их мультипараметрическое взаимодействие. Этот принцип отражает обобщенную деятельность различных функциональных систем в организме человека. Особенно отчетливо принцип мультипараметрического взаимодействия проявляется в деятельности функциональных систем гомеостатического уровня, когда изменение одного показателя внутренней среды, представляющего результат деятельности какой-либо функциональной системы, немедленно сказывается на результатах деятельности других связанных с ним функциональных систем. Принцип мультипараметрического взаимодействия отчетливо выявляется, например, в деятельности функциональной системы, определяющей уровень газовых показателей в организме. В этой функциональной системе одновременно осуществляется взаимодействие нескольких взаимосвязанных показателей дыхания — рН, рО₂ и рСО₂. Изменение одного из них приводит к перераспределению значений других.

На основе принципа мультипараметрического взаимодействия строится гомеостазис в целом как обобщенный результат взаимосвязанной деятельности различных функциональных систем, одни из которых обеспечивают достижение человеком поведенческих или социально значимых результатов, а другие — "пригнанное" взаимодействие с функциональными системами поведенческого уровня различных показателей гомеостазиса. В результате этих взаимодействий происходит оптимальное достижение поведенческих, как и социально значимых, результатов.

В целостном организме человека деятельность различных функциональных систем связана во времени, когда результат деятельности одной функциональной системы последовательно формирует другую потребность и соответствующую функциональную систему.

Континуум жизнедеятельности каждого человека на разных уровнях организации благодаря последовательному взаимодействию функциональных систем подразделяется на отдельные, дискретные "системокванты". Каждый отдельный "системоквант" жизнедеятельности включает возникновение той или иной биологической или социальной потребности, формирование на уровне мозга доминирующей мотивации, а через достижение промежуточных и конечного результатов завершается удовлетворением этой потребности. При этом оценка различных параметров промежуточных и конечного результатов деятельности постоянно осуществляется с помощью обратной афферентации, поступающей от разнообразных органов чувств и рецепторов организма к аппарату предвидения потребного результата — акцептору результата действия.

По характеру организации можно выделить последовательное, иерархическое и смешанное квантование процессов жизнедеятельности.

Целостный организм в каждый данный момент времени представляет собой слаженное взаимодействие, интеграцию (по горизонтали и вертикали) различных функциональных систем с использованием принципов иерархии, многосвязного одновременного и последовательного их взаимодействия, что определяет нормальное течение метаболических процессов.

Особое значение для индивидуума имеет социальная среда, созданная всей историей развития человечества. В человеческой популяции социальная среда становится доминирующей по отношению к отдельным личностям и их системной биологической организации. Информационные социальные отношения приобретают для человека ведущее значение в плане как системной организации его поведения, так и состояния его здоровья.

Социальная среда формирует у человека функциональные системы, принципиально отсутствующие в других биологических популяциях. Эти чисто человеческие функциональные системы направлены на получение отдельными индивидуумами и популяциями людей социально значимых результатов, определяющих учебную, производственную и бытовую деятельность, деятельность по защите общества, духовное развитие, религиозные культы и т. д. В социальных человеческих популяциях индивидуумы уже становятся отдельными элементами популяционных системных организаций, деятельность которых направлена на получение общественно значимых социальных результатов. Внешняя среда, таким образом, приобретает для человека самостоятельное значение и подчиняет себе отдельных человеческих индивидуумов со всеми составляющими их функциональными системами метаболического и гомеостатического уровней. Функциональные системы, составляющие внутреннюю среду организма человека, начинают обеспечивать социально значимые задачи.

На основании изложенного можно заключить, что теория функциональных систем радикально изменяет сложившиеся представления о строении организма человека и его функциях. Взамен представлений о человеке как о наборе органов, связанных нервной и гуморальной регуляцией, теория функциональных систем рассматривает организм человека как совокупность множества взаимодействующих функциональных систем различного уровня организации, каждая из которых, избирательно объединяя различные органы и ткани так же, как и потребные предметы окружающей действительности, обеспечивает достижение полезных для организма приспособительных результатов, обусловливающих в конечном счете устойчивость метаболических процессов.

Одни функциональные системы в целостном организме взаимодействуют по принципу иерархического доминирования, другие — по принципу мультипараметрического взаимодействия. Ряд функциональных систем связан последовательно во времени.

Системные представления об организации функций человека, его общественных популяций открывают новые возможности для оценки его состояния в процессе различных проявлений жизнедеятельности, особенно трудовой активности, а также при проведении реабилитационных мероприятий.

С позиций теории функциональных систем нормальное состояние человека может быть определено как слаженное взаимодействие функциональных систем разного уровня организации в их иерархических, мультипараметрических и временных соотношениях по горизонтали и вертикали, обеспечивающее оптимальный для жизнедеятельности организма гомеостазис и адаптацию к условиям обитания. С этих же позиций социальная адаптация человека определяется как способность его функциональных систем обеспечивать достижение социально значимых результатов.

Здоровый организм характеризуется системной и межсистемной гармонией. Слаженное взаимодействие функциональных систем в организме человека по иерархическому и мультипараметрическому принципам осуществляется на основе синхронизации ритмов их деятельности, а также ритмов, составляющих их отдельные элементы.

Существенно изменяют показатели внутренней среды стрессовые нагрузки, действующие на современного человека во все возрастающем объеме. Психоэмоциональный стресс для современного человека, как это ни парадоксально, в значительной степени связан с научно-техническим прогрессом (НТП).

НТП дает человечеству многие удобства и радикальное улучшение условий жизни. Однако НТП не только несет в себе созидательный потенциал, но и вызывает ряд нежелательных последствий. Ускорение темпа жизни, урбанизация, информационные перегрузки, адинамия, монотония и другие факторы закономерно изменяют структуру жизни современного человека. Нарастают периоды отрицательных эмоциональных перенапряжений (стрессов), и как следствие сокращаются столь необходимые для нормальной жизнедеятельности человека периоды положительных эмоциональных состояний, связанных с общением людей друг с другом, с природой, литературой и искусством.

НТП все больше освобождает современного человека от тяжелого физического труда и одновременно подвергает его психоэмоциональным перегрузкам. Значительную часть жизни современный человек проводит на рабочем месте, где он испытывает особенно сильные стрессорные нагрузки при решении многих конфликтных ситуаций.

Эмоциональные стрессы наиболее ярко проявляются при работе человека в экстремальных условиях, которые характерны для ведущих современных предприятий; работа в неудобной позе, монотония, адинамия, напряжение зрения и т. д.

Конфликтные ситуации могут быть обусловлены длительными трудностями в удовлетворении основных социальных и биологических потребностей, столкновениями различных общественных интересов, неудовлетворенностью личных интересов индивидуума, вызванная социальной несправедливостью и пр. Многочисленные конфликтные ситуации провоцируются низким уровнем культуры взаимоотношений людей, неумением разумно отстаивать свои интересы, считаться с мнением окружающих людей.

Наряду с этим существует особый ряд "внутренних" конфликтов, при которых человек мучительно переживает уже состоявшиеся драматические события своей жизни, которые нельзя исправить, или длительно испытывает угрызения совести, раскаивание, определенную неудовлетворенность жизнью.

Личные драматические события всегда были и остаются факторами, провоцирующими эмоциональный стресс. Длительная болезнь и смерть родственников могут вызвать глубокие изменения психики человека, его восприятия окружающей среды, взаимоотношений с окружающими, что еще более усугубляет отрицательное эмоциональное состояние. Установлена прямая связь между длительным психологическим дискомфортом, нервно-психической травмой и развитием эмоционального перенапряжения, которое может закончиться острыми сердечно-сосудистыми нарушениями.

Интенсификация социально-экономической деятельности в условиях современной жизни приводит к резкому увеличению нагрузки во время обучения, к возрастанию межличностных взаимодействий, активизации различных форм социального общения, включающего широкий обмен информацией, координацию и взаимодействие с различными партнерами, решение сложных, во многом противоречивых общественно-экономических и научно-технических задач. Эмоциональное напряжение вызывают и социальные конфликты в связи с рядом нерешенных проблем в сфере политики, экономики, социальных и межнациональных отношений, в духовной жизни общества, а также техногенные катастрофы и войны.

В условиях ежедневных эмоциональных перенапряжений, связанных с современной производственной деятельностью, механизмы саморегуляции у отдельных субъектов становятся недостаточными для сохранения нормальных физиологических функций. Вследствие этого нарушаются основные биоритмы организма и создаются предпосылки к развитию психосоматических болезней, прежде всего неврозов, иммунодефицитов, сердечно-сосудистых заболеваний, диабета, язвенных поражений желудочно-кишечного тракта, нарушений половых функций и т. д. Отдельные научные наблюдения свидетельствуют о том, что до 80% лиц молодого возраста в процессе трудовой деятельности на современных производствах имеют различной выраженности отклонения от нормы.

Приведенные материалы указывают на то, что стресс — это не только медико-биологическая, но и социальная проблема. Становится очевидным, что при отсутствии должного внимания к состоянию физиологических функций работающего человека, сохранению его здоровья уже в ближайшие годы может сложиться катастрофическая ситуация, когда оставшийся незащищенным перед нарастающим НТП человек не сможет без ущерба для своего здоровья выполнять социально значимые производственные задания и все больше будет подвергаться риску развития хронических заболеваний. Следовательно, в условиях нарастающего НТП наряду с развитием технических средств необходимо решительно усилить внимание к проблемам здоровья человека, в связи с чем существенно возрастает роль профилактической медицины. Проблемы эмоционального стресса и его нежелательных последствий должны занять ведущее место среди других проблем профилактической медицины.

Негативному влиянию НТП уделяют все еще мало внимания. Многолетняя ориентация на развитие новых технологий привела к тому, что даже здоровый человек, не говоря уже об инвалидах, становится беззащитным перед наступающим НТП. При разработке технических устройств не ориентируются на человека, который должен их эксплуатировать. Наоборот, после создания нового технического устройства, например, самолета или космического корабля, управляющего им пилота выбирают из массы людей и, кроме того, еще подвергают специальной тренировке. Между тем технические устройства должны создаваться для человека, физиологические возможности которого уже не соответствуют современным нагрузкам.

К сожалению, внимание современной медицины все еще в значительной степени направлено на уже сложившиеся заболевания, на лечение уже сформировавшихся психосоматических болезней. Практически здоровый человек, который ежедневно подвергается воздействиям НТП, в начальных стадиях формирования хронических заболеваний, когда изменения в его организме имеют еще функциональный и обратимый характер, находится, как правило, вне постоянного контроля медицинских работников.

Необходимость переориентации современной медицины на здорового человека осознана уже многими учеными, однако практически в этом направлении делается очень мало.

С целью разработки научно обоснованных рекомендаций по защите людей в современных условиях от нежелательных последствий эмоционального стресса в Москве в 1990 г. на базе кафедры нормальной физиологии Московской медицинской академии им. И. М. Сеченова создан Российский региональный центр профилактики стресса. Центр объединяет около 50 научных коллективов различных ведомств и ассоциацию людей различных специальностей, осознавших опасность стресса.

Задачи центра заключаются в том, чтобы надежно профилактически защитить здоровье человека в условиях НТП. На первый план при этом выдвигается оценка ведущих физиологических показателей человека в условиях его реальной производственной деятельности с целью разработки научно обоснованных рекомендаций, направленных на повышение его устойчивости в первую очередь к нервно-психическим и сердечно-сосудистым заболеваниям.

            Задачи центра включают проведение научных исследований, направленных на поиск механизмов устойчивости к эмоциональным стрессам, разработку специальной аппаратуры для ежедневной оценки уровня стресса на производстве и в быту, диагностику состояния человека в разных условиях жизнедеятельности, нелекарственную реабилитацию стрессированных личностей и, наконец, на привлечение внимания общественности к проблемам стресса.

В жизни человека ведущую роль играют функциональные системы социального уровня организации, которые направлены на получение отдельными индивидуумами или их группами социально значимых результатов, удовлетворяющих ведущие потребности личностей. В функциональных системах социального уровня организации каждый индивидуум выступает в роли отдельного элемента этих систем. Его функциональные системы гомеостатического, поведенческого и психического уровней организации во взаимодействии с другими индивидуумами должны гармонично взаимосодействовать достижению социально значимых результатов.

[ Назад ] [ Домой ] [ Далее ]