ГЛАВА III. ОСНОВЫ СИСТЕМНОЙ ФИЗИОЛОГИИ
Результат реагирования человеческого организма на комплекс действующих факторов определяется не только характеристиками этих действующих факторов, но, прежде всего, - генотипическими, фенотипическими и функциональными свойствами организма человека, подвергающегося действию комплекса средовых факторов.
Мы вынуждены говорить в том числе о функциональных свойствах организма человека, поскольку человеческий организм не является чем-то неизменным, а даже в достаточно короткие промежутки времени подвержен достаточной изменчивости, прежде всего, в связи с его динамически меняющимися функциональными состояниями [С.Е.Павлов, 2000 и др.], не говоря уже об относительно растянутой во времени гомеоретической изменчивости его гомеостатических констант [К.Уоддингтон, 1964, 1970, 1981]. Все эти процессы подчиняются строгим физиологическим законам, рассматривающим организм как единое целое со средой его существования: «Организм без внешней среды, поддерживающей его существование, невозможен; поэтому в научное определение организма должна входить и среда, влияющая на него» [И.М.Сеченов, 1952].Базой для изучения особенностей реагирования человеческого организма на средовые изменения должна являться исключительно общая теория развития человеческого организма [В.П.Войтенко, А.М.Полюхов, 1986] с теорией адаптации в качестве ее неотъемлемой составляющей. При этом именно законы адаптации человеческого организма с учетом его генотипических и фенотипических особенностей являются определяющими в формировании тех или иных результатов любой деятельности человека, включая и его деятельность в спорте [С.Е.Павлов, Т.Н.Кузнецова, 1998; С.Е.Павлов, 1999;
С.Е.Павлов, 2000]. Следует лишь иметь в виду, что процесс адаптации протекает иначе [С.Е.Павлов, 2000], чем это представлено в трудах Г.Селье (1936, 1952, 1960 и др.), Ф.З.Меерсона (1981), Ф.З.Меерсона, М.Г.Пшенниковой (1988), В.Н.Платонова (1988, 1997) и их многочисленных соратников и последователей.
Уже несколько десятилетий господствующая «неспецифическая» (и даже в этой части - «кастрированная»!) теория адаптации Г.Селье - Ф.З.Меерсона не отражает физиологических реалий процесса направленной изменчивости организма человека, являющейся одной из неотъемлемых характеристик его жизнедеятельности [С.Е.Павлов, 2000, 2001].Однако прежде чем представить основные положения реально работающей современной теории адаптации [С.Е.Павлов, 2000], следует остановиться на теории функциональных систем П.К.Анохина (1935, 1958, 1968, 1970, 1980 и др.), положенной в основу вышеупомянутой теории адаптации. Это следует сделать еще и потому, что сегодня фамилия П.К.Анохина упоминается едва ли не в каждой печатной работе, содержащей слово «система». При этом каждый из авторов или авторских коллективов допускает возможность собственной и при этом предельно вольной трактовки и системных принципов в физиологии и самого понятия «функциональная система».
Толчком для понимания необходимости системного подхода в изучении физиологических процессов в человеческом организме послужили работы Р.Декарта, основателя рефлекторной теории, принципы которой были сформулированы еще в XVII в., и явившейся биологическим корнем сформулированного позднее И.П.Павловым (1901) учения об условных рефлексах [П.К.Анохин, 1971; К.В.Судаков, 1987]. Учение И.П.Павлова (1901) позволило подойти к объяснению сложных приспособительных реакций животных и человека к условиям окружающей среды. Согласно ему, ведущим и определяющим фактором в любых проявлениях организма являются внешние раздражители, формирующие условнорефлекторные реакции, обеспечивающие динамическое равновесие живого организма и внешнего мира. Более того, «условный рефлекс оказался тем связующим звеном, который установил переход от тонкого аналитического нейрофизиологического эксперимента к целостным поведенческим актам» [П.К.Анохин, 1968]. Вместе с тем, тот же П.К.Анохин (1973)отмечал, что учение И.П.Павлова, сделавшего
исключительно важный шаг в развитии рефлекторной теории, оказалось стоящим на грани двух эпох: с одной стороны, была выявлена грандиозная закономерность мозга формировать временные связи, определяющие эффект приспособительного поведения, с другой -трактовка и объяснение
экспериментальных результатов оставалась в рамкахустоявшихся
рефлекторных терминов и понятий [К.В.Судаков, 1987].
Впервые понятие системности в русской физиологии с целью исследования жизнедеятельности целого организма и в приложении к процессам высшей нервной деятельности ввел И.П.Павлов: «...Человек есть, конечно, система ..., как и всякая другая в природе, подчиняющаяся неизбежным и единым для всей природы законам, но система в горизонте нашего научного видения, единственная по высочайшему саморегулированию ... система в высочайшей степени саморегулирующаяся, сама себя поддерживающая, восстанавливающая...» [И.П.Павлов, 1951]. Вместе с тем, с расширением знаний о механизмах поведенческого акта, развитием и усовершенствованием методики исследований, с появлением новых фактов, вступавших в противоречие с канонами рефлекторной теории, ограниченной узкими рамками афферентно-эффекторных отношений, становилось все более ясно, что условный рефлекс, объясняющий тот или иной поведенческий акт по декартовской формуле «стимул-реакция» не может полностью объяснить приспособительный характер поведения человека и животных. Согласно классическому рефлекторному принципу, поведение заканчивается только действием, хотя важны не столько сами действия, сколько их приспособительные результаты [П.К.Анохин, 1949; К.В.Судаков, 1987].
Интенсивный рост числа результатов различных исследований способен привести исследователя к ощущению беспомощности перед половодьем аналитических фактов. Очевидно, что только нахождение какого-то общего принципа может помочь разобраться в логических связях между отдельными фактами и позволить на ином, более высоком уровне проектировать новые исследования. Системный подход в науке позволяет осмыслить то, чего нельзя понять при элементарном анализе накопленного в исследованиях материала. Системность - тот ключ, который позволяет соединить уровень целостного и уровень частного, аналитически полученного результата, заполнить пропасть, разделяющую эти уровни. Создание концепции функциональной системы - серьезнейшая задача, решение которой позволяет сформулировать принцип работы, находящийся, с одной стороны, в области целостности и носящий черты интегративного целого, а с другой - в аналитической области.
Функциональная система позволяет осуществлять исследование в любом заданном участке целого с помощью любых методов. Но эти исследования находятся в тесном единстве благодаря функциональной системе, показывающей, где и как ведутся данные исследования [П.К.Анохин, 1978]. «.Только физиологический анализ на уровне функциональной системы может охватить функцию целого организма в целостных актах без потери физиологического уровня трактовки ее отдельных компонентов» [П.К.Анохин, 1968].Отмечено множество попыток создания теории систем. Более того, коллективом авторов из NASA было даже предложено выделить специальную науку о «биологических системах» («Biological Systems Science», 1971). Потребность введения целостного подхода при объяснении функций организма ощущалась большинством исследователей, но решалась ими различным образом. Одними исследователями отрицалось наличие чего-либо специфического в целостной организации и делалась попытка объяснить ее, основываясь только на свойствах элементов целостных образований, что характерно для механистического подхода в понимании целого. Другая группа ученых допускала существование некоей неорганической силы, обладающей качеством «одухотворения» и формирования организованного целого, в большей или меньшей степени отстаивая виталистические позиции [П.К.Анохин, 1978].
При всеобщем понимании необходимости системного подхода в оценке целостных и разрозненных функций живого организма («Главные проблемы биологии ... связаны с системами и их организацией во времени и пространстве» - Н.Винер, 1964; «...поиски «системы» как более высокого и общего для многих явлений принципа функционирования могут дать значительно больше, чем только одни аналитические методы при изучении частных процессов» - П.К.Анохин, 1978) до настоящего времени нет единства в трактовке определения системностиу различных авторов [В.В.Парин,
Р.М.Баевский, 1966; В.А.Шидловский, 1978, 1982; Ф.З.Меерсон,
М.Г.Пшенникова, 1988; В.Н.Платонов, 1988, 1997; и др.].
Более того, попытки соблюсти принципы системности приобрели различные формы, среди которых выделены:Количественно-кибернетический«системный» подход,
рассматривающий биологические системы с позиций теории управления и широко использующий математическое моделирование физиологических функций в попытках выявления общих закономерностей.
- Иерархический «системный» (или «системно-структурный»)
подход, рассматривающий процессы взаимодействия отдельных частей в организме в плане их усложнения: от молекул - к клеткам, от клеток - к тканям, от тканей к органам и т. д.
- Анатомо-физиологический «системный» подход, отражающий
объединение органов по их физиологическим функциям: «сердечно-сосудистая система», «пищеварительная система», «нервная система» и проч. [П.К.Анохин, 1978; К.В.Судаков, 1987].
Едва ли есть хоть одно направление в современной науке, где так или иначе не употреблялся бы термин «система», имеющий к тому же весьма древнее происхождение. Вместе с тем термин «система» в большинстве случаев употребляется как характеристика чего-то собранного вместе, упорядоченного, организованного, но при этом вне упоминания или даже «подразумевания» критерия, по которому компоненты собраны, упорядочены, организованы [П.К.Анохин, 1978]. В качестве примера: достаточно широко распространено употребление учеными и практиками в медицине и физиологии словосочетаний «сердечно-сосудистая система», «легочная система» и др., что принимается ими самими за доказательство «системности» их образа мышления при анализе некоего имеющегося у них фактического материала. Представление о системе, как о взаимодействующих компонентах и, собственно, их взаимодействие «не может сформировать систему, поскольку анализ истинных закономерностей функционирования с точки зрения функциональной системы раскрывает скорее механизм «содействия» компонентов, чем их «взаимодействие»» и «...система, при своем становлении приобретает собственные и специфические принципы организации, не переводимые на принципы и свойства тех компонентов и процессов, из которых формируются целостные системы» [П.К.Анохин, 1978]. Вместе с тем, «характерной чертой системного подхода является то, что в исследовательской работе не может быть аналитического изучения какого-то частичного объекта без точной идентификации этого частного в большой системе» [П.К.Анохин, 1978].