Биоэкономический подход к изучению проблемы экстремального состояния организма человека

Министерство образования Российской Федерации

Пензенский Государственный Университет

Медицинский Институт

Кафедра Хирургии

Зав. кафедрой д.м.н.

Реферат

на тему:

«Изучение экстремального состояния организма»

Выполнила: студентка V курса

Проверил: к.м.н., доцент

Пенза

2008

План

1. Биоэкономический подход к изучению проблемы экстремального состояния организма человека

2. 7 положений экстремального состояния организма

Литература

Биоэкономический подход к изучению проблемы экстремального состояния организма человека

Обращение клиницистов к фундаментальным обобщающим категориям мотивируется поиском действенных путей решения практических задач. Тяжкие раздумья у постели тяжелобольного неизбежно приводят к заключению о необходимости некоего объединяющего подхода к анализу многоуровневого нарушения жизнедеятельности. И подход этот настойчиво ассоциируется с истощением внутреннего термодинамического потенциала, поскольку именно в последнем видится главная движущая сила адаптационного процесса. Каждому опытному врачу известна ситуация, когда, несмотря на все усилия по восполнению ОЦК, устранению критической несостоятельности внешнего дыхания и системной гемоциркуляции, скрупулезную коррекцию всех прочих функциональных расстройств и совершенное хирургическое восстановление поврежденных тканей и органов, все-таки не удается добиться устойчивого позитивного развития процесса. Когда вслед за, казалось бы, поддающимися лечению осложнениями развиваются новые осложнения, присоединяются новые расстройства и в итоге неотвратимо надвигается неблагоприятный исход. Обретается понимание, что вдохнуть жизнь в угасающий организм такого пациента, перенесшего критическое состояние, обусловленное тяжелой травмой, возможно лишь путем изысканий в сфере биоэнергетики, а точнее — в сфере термодинамики. Исходная позиция для термодинамической трактовки ключевых моментов патологической программы развивающегося процесса связана с представлением об организме как сложной неравновесной, но глубоко интегрированной открытой биологической системе, обладающей ограниченным индивидуально детерминированным внутренним термодинамическим потенциалом (или достатком). Экстремальная ситуация отличается глубокой разбалансировкой, неупорядоченностью энергоемких метаболических процессов, обеспечивающих функциональный “всплеск” механизмов срочной адаптации. Эта разбалансировка носит аутокаталитический характер. Неизбежность ее в критической ситуации изначально предопределена неравновесностью биосистемы, которую представляет собой организм. Сама же неравновесность, напомним, обусловлена двумя термодинамическими феноменами — энтропией и информацией. Энтропия определяет степень непроизводительного (в отношении заданной функции) рассеивания энергозатрат, а термодинамический феномен информации состоит в способности инициировать процессы, связанные с несопоставимо большими энергетическими затратами, чем энергия сигнального импульса. В случае дезинтеграции, разбалансировки целостной биосистемы направленность высвобождаемой внутренней энергии становится все менее контролируемой, что и приводит к срыву согласованного функционирования организма.

Рассматривая проблему с этих позиций, необходимо еще раз подчеркнуть, что ключевая роль в патогенезе травматической болезни должна быть отведена постшоковому периоду. Здесь в полной мере определяются масштабы функционального ущерба, понесенного организмом вследствие травмы, и обозначается “цена” срочной адаптации. Здесь же осуществляется постепенное переключение функциональной доминанты (а следовательно, и сохранившегося энергетического потенциала) на механизмы долговременной адаптации. Здесь же закладываются пусковые механизмы всех последующих расстройств вследствие недостаточного энергообеспечения или дисбаланса функциональных алгоритмов долговременной адаптации.

Трудность анализа развивающихся событий на основе клинико-патофизиологического подхода зависит от отсутствия сопоставимых количественных показателей энергоемкости процессов, осуществляемых на разных уровнях жизнеобеспечения. Именно здесь обращает на себя внимание весьма интересный факт, побуждающий к эмпирическим обобщениям. Трудности в установлении количественных соотношений между различными сопряженными между собой процессами свойственны не только медицине, но и естествознанию вообще. Видимо, это и послужило основанием для использования В.И. Вернадским еще в 1926 году самого метода эмпирического обобщения. Суть метода, как известно, состоит в изучении мотивации и механизмов индукции многофакторных неравновесных процессов, опираясь на широкое сопоставление и обобщение фактов, выходящих далеко за пределы конкретной области, в которой ведется научный поиск.

Итак, вернемся к обсуждению экстремального состояния организма человека. Под влиянием сильного внешнего воздействия включаются генетически детерминированные механизмы срочной адаптации, которые по принципу доминанты привлекают на себя свободный энергетический потенциал. В том случае, если срочные механизмы адаптации оказываются несостоятельными, то организм как сложная неравновесная система переходит в крайне неупорядоченное, разбалансированное состояние.

Это означает, что переключение функциональной доминанты на метаболические процессы, обеспечивающие чрезвычайно энергоемкую срочную адаптацию в период шока, лишает необходимой энергетической поддержки глубокоинтегрированный базисный метаболизм. Между тем известно, что согласованная осцилляция различных звеньев этого метаболизма, поддерживаемая метасимпатической иннервацией висцеральных органов и сложной, планомерно обновляемой системой внутренних биорегуляторов, требует бесперебойного энергообеспечения. От этого зависит стабильная жизнедеятельность. Таким образом, в экстремальной, критической ситуации, когда возникает угроза жизни, принцип доминанты распространяется даже на эту, глубокоэшелонированную “тыловую зону обороны” организма. Реализация его состоит в частичной переориентации доли внутреннего термодинамического достатка, предназначенной для осуществления базисного метаболизма, на обеспечение механизмов срочной адаптации. В результате развивается дискорреляция базисных метаболических микропроцессов, которая приводит к нарушению алгоритмов долговременной адаптации в постшоковом периоде. Возрастает энтропия, метаболические процессы утрачивают последовательный детерминизм и хронобиологическую согласованность, многократно прерываются каскадами “флуктуаций”, то есть колебаний перед выбором пути дальнейшего развития. Нарастает дезинтеграция функциональных систем организма, проявляющаяся в клинических признаках полиорганной недостаточности, острого вторичного иммунодефицита, системных трофических нарушений.

В этих условиях задача сохранения жизни при экстремальном состоянии организма сводится к сбережению и рациональному распределению общего термодинамического достатка. Однако имеющееся представление об общем термодинамическом достатке (или термодинамическом потенциале) организма недостаточно конкретно. Оно лишено количественного выражения, инфраструктурной характеристики, а главное — единого эквивалента внутренних термодинамических преобразований в ходе жизнедеятельности. Казалось бы, это исключает возможность дифференцированного научного анализа. Но выход может быть найден с помощью метода эмпирического обобщения, о котором упоминалось выше. Нетрудно заметить близкую аналогию в постановке задачи с другой, на первый взгляд весьма отдаленной, областью знаний — с экономическими отношениями в социальной сфере. Именно в социальной экономике, где все, казалось бы, основано на точных расчетах, имеется основополагающая, но не менее абстрактная категория, чем общий термодинамический достаток организма. Эта категория — капитал как мера общественного достатка. Он также не имеет постоянного единого эквивалента, а получает лишь условное денежное или иное выражение в конкретных процессах обращения и накопления на определенном историческом отрезке времени. Капитал также подвергается внутреннему перераспределению в интересах срочного разрешения критической ситуации, а истощение его в ходе затянувшегося кризиса также неизбежно сказывается на инфраструктурах, обеспечивающих стабильность общества как сложной биосистемы. Инфраструктура общественного капитала столь же сложна и так же не поддается конкретному количественному выражению, как и инфраструктура общего термодинамического достатка организма. И вместе с тем экономическая наука существует. Предметом ее исследования являются объективные закономерности и принципы обращения, воспроизводства, накопления и распределения общественного достатка. Поэтому представляется вполне правомерным для решения сходных задач применительно к переживающему экстремальное состояние организму использовать биоэкономический подход. Как известно, по своим лингвистическим истокам экономика — древнегреческий термин, обозначающий искусство ведения домашнего хозяйства. То есть изначально понятие соотносилось с ведением домашнего (внутреннего) хозяйства. А корень “эко” (дом) в определенном смысле может обозначать любую систему: и семью, и государство, и планету, и конкретный живой организм. Важно, что, несмотря на открытость системы, предполагающую ее постоянное взаимодействие с внешней средой, речь идет об искусстве балансирования в целях удовлетворения именно внутренних (для системы) интересов в этом взаимодействии.

Следует отметить, что термин “биоэкономика” появился несколько лет назад в экологической литературе. Его приводит Юджин Одум (Eugene P. Odum) автор двухтомного руководства по экологии, подготовленного им в Университете Джорджии и изданного у нас в стране в русском переводе в 1986г. Автор ссылается на Боулдинга (Boulding. 1966). Джорджеску (Georgescu, 1977) и Кдарка (Clark. 1981), которых считает основоположниками синтеза экономики и экологии. Однако в этих работах речь идет о несколько ином аспекте использования термина. Термином “биоэкономика” предлагается обозначать научную дисциплину, которая должна рассматривать соотношение биологических (природных, нерыночных) и небиологических (антропогенных, рыночных) систем в поддержании всеобщего мирового хозяйства. Думается, что использование этого термина при анализе термодинамики живого организма имеет не меньше оснований.

Вполне естественно, что, обсуждая биоэкономический подход к изучению проблемы экстремального состояния, основанный на понятии об общем термодинамическом достатке организма, хотелось бы, прежде всего, дать конкретное исчерпывающее определение этого понятия. Однако для клинициста сформулировать такое определение оказывается столь же сложным, как для специалиста по социальной экономике представить четкое, однозначное, не вызывающее дискуссии толкование понятия об общественном богатстве того или иного социума, определить ею количественное выражение и целом и по отдаленным структурам.

Нетрудно проследить аналогию, если заменить оазисную категорию суждения и вместо экономического достатка социума (то есть капитала) иметь в виду общий термодинамическим достаток организма человека. Прежде всего, в понятии об общем термодинамическом достатке организма, также как в понятии об общественном капитале, усматривается двойственность. С одной стороны, термодинамический достаток прямо пропорционален потенциальной энергии, накапливающейся в результате активного функционирования организма как сложной открытой системы, но, с другой стороны, он не менее зависим от рационального распределения энергетического потенциала при различных режимах жизнедеятельности. Процесс жизнедеятельности организма в не меньшей степени, чем процесс обращения и воспроизведения общественного капитала, подвержен динамической изменчивости. Эта изменчивость определяется закономерностями функциональной доминанты, реализация которых осуществима лишь на основе целенаправленных многоуровневых термодинамических преобразований. И в этом отношении, видимо, вполне допустимо говорить об обращении общественного капитала как о своеобразном метаболизме социума. Правомерность такого сопоставления подтверждается тем, что термин “обращение” подразумевает не только распределение и последовательное прохождение капитала через инфраструктуры социума, но и цепь его превращении (что соответствует лингвистическому смыслу понятия “метаболизм”), согласно известной формуле “деньги — товар — деньги”.

Избирательное приоритетное энергообеспечение тех сфер метаболизма, от которых в данный момент зависит сохранение жизни в экстремальной ситуации и наблюдающееся в этом случае торможение, а затем — разрушение других функциональных алгоритмов, также соответствует экономическим преобразованиям в социуме. Оно заставляет отчетливо видеть угрозу пагубных последствий для дальнейшей жизнедеятельности организма возрастания или длительной пассивности внутренних функциональных механизмов. Отсюда важность проведения в экстремальной ситуации тех корригирующих мероприятий, которые создают условия для воспроизведения в сопряженных функциях принципов экономической целесообразности.

Исходя из высказанных положений, можно сформулировать главную цель биоэкономического подхода и наметить шаги его практической реализации при оказании медицинской помощи и в лечении тяжелораненых на воине и пострадавших при массовых катастрофах. Цель биоэкономического подхода применительно к задачам экстремальной медицины (в широком смысле этого понятия) состоит в описании внутреннего термодинамического баланса организма на основе принципов, вытекающих из сложившихся представлении о физиологическом смысле происходящих в нем процессов и связанных с ними энергозатратами. Это имеет особое значение в наиболее ответственные периоды жизненного цикла, связанные с экстремальным состоянием организма и многоплановыми нарушениями, составляющими последействие экстремального состояния. Использование биоэкономического подхода к теории экстремального состояния сложных биосистем, ориентированного на концепцию травматической болезни, открывает новые направления исследований по улучшению исходов тяжелой травмы. Можно полагать, что в будущем этот подход получит распространение и в других областях теоретической и практической медицины. Однако уже сейчас, руководствуясь биоэкономическим подходом, можно выделить несколько важных положений, от которых зависит эффективность профилактических и лечебных мероприятий при возникновении экстремального состояния организма.