Н.Н.Богданов, А.Н.Богданов, В.В.Мешков, Н.Н.Каладзе

НУЖНА ЛИ ФИЗИОТЕРАПИИ РАЗРАБОТКА ЕЕ ОБЩЕЙ ТЕОРИИ, И ЕСЛИ ДА, ТО КАКОВЫ ЕЁ ОСНОВНЫЕ АСПЕКТЫ (Сообщение I )

Крымский государственный медицинский университет им. С.И.Георгиевского, г. Симферополь

Как нам представляется, ответ на этот вопрос дает сама жизнь во всем многообразии и динамизме ее взаимосвязанных и не только планетарных и популяционных, но и индивидуальных проявлений, обусловленных законами Мироздания и к тому же все более влияющих как на процесс выбора кажущихся значимыми для них тенденций и приоритетов, так и на распределение, иерархизацию и смену таковых в продолжающемся развитии Вселенной. Однако, то, что принимается за очевидно авторами настоящей статьи, кстати являющихся адептами и даже апологетами интегративной медицины, в коей как лучи звезды расходятся, но и объединяют друг друга ее рекреационно-оздоровительное, профилактическое, реабилитационное и собственно лечебное направления, может по ряду и объективных и субъективных причин не восприниматься другими коллегами-специалистами лечебного дела, в том числе и представителями его неотъемлемой части - физиотерапии (ФТ).

И действительно, точки зрения ученых, представляющих нашу науку, еще в совсем недавнем прошлом, будучи едиными в убеждении необходимости создания общей теории ФТ, оказались вдруг подверженными процессам поляризации, побудителями которой явились первое и второе издания несомненно актуальной и безусловно глубоко содержательной книги профессора Г.Н. Пономаренко "Физические методы лечения" (Справочник. Спб.2002 г.), отличающейся новизной ряда принципиальных положений, не совпадающих подчас с давно сложившимися, ставшими уже рутинными и во многом поэтому требующими соответствующей коррекции, взглядами.

Несомненно так же и то, что выход в свет этого справочника - масштабное событие и не только для ФТ, поскольку ее содержанием автор стремится и не безуспешно освободить специфическую область нашей науки и практики от уз тавтологии и вывести ее из "тупика равновесия" (каковой для нынешней ситуации в нашей сфере по меньшей мере равносилен застою), и обеспечить ей новый виток развития.

Уже только за одно это стремление автора, к тому же дополненное большим числом практически весьма ценных рекомендаций, методов и методик ФТ, читатель и, тем более, специалист должен быть не только благодарен, но и глубоко обязан исполнителю этого большого труда за бескорыстный и добровольный дар во благо и здоровье лю­дей.

Говоря о продуктивности положенного в основу изложения материалов книги синдромно-патогенетического подхода, со значимостью которого нельзя не согласиться, автор тем самым вносит, хотел он этого, или не хотел, свой, особый вклад имен­но в методологию нашей науки, как и вытекающую из него и обусловленную им (вкладом) систему новых технологий ФТ. Правда, в пылу полемики, справедливо ориентированной против устаревших догм, проф. Г.Н.Пономаренко высказывает свою, нами лишь отчасти принимаемую точку зрения относительно проведенной им оценки взглядов, которые
"... инициировали попытки создания общей теории физиотерапии", но затем, всем последующим содержанием своей книги, он вольно или невольно привносит в нее,- в теорию ФТ, - и открывает в ней новые, проникновенные методологические страницы, ценные уже хотя бы потому, что они ускоряют и приближают решение одной из самых неотложных и трудных научно-организационных задач - сокращение разрыва между современными достижениями науки и безостановочно текущей медицинской практикой. Тому убедительное подтверждение, имеющее явно фундаментальное для ФТ и значение и предназначение, - его, автора, концепция гетерогенности в современной ФТ.

Вместе с этим и авторский (Г.Н.Пономаренко) подход, озаглавленный им как синдромно-патогенетический, и сформулированная им концепция гетерогенности не являются и не могут являться для ФТ единственными и тем более единственно верными хотя бы потому, что еще и сегодня такие основополагающие понятия в медицине, как здоровье и болезнь, пато- и саногенез, представление об уровнях и резервах здоровья, так называемые третьих состояниях и др., не только не приобрело и, наверное еще не скоро приобретут однозначно понимаемое и принимаемое всеми аксиоматическое звучание. Более того, эти понятия еще в большей мере, чем это имело место в девятнадцатом и даже двадцатом веке, будут подвержены и уже подвержены разнообразным и даже неоднозначным толкованиям и трактовкам ввиду их пока неизбежной неполноты, что, в свою очередь, существенно затрудняет столь необходимое и ожидаемое использование в медицине языка науки математики.

Понятно поэтому, что исследователи, заняты решением вышеуказанных или смежных с ним проблем, стремятся выдвигать свои гипотезы формируют и формулируют свои понятия, зиждущиеся, казалось бы, на объективных основах, связанных с конкретными достижениями и модельными построениями той науки, которую они представляют. Между тем фундамент, избранный для построения таких моделей, оказывается разным, это значит, что и закономерности, обнаруженные их первооткрывателями в процессе использования (или применения) этих моделей и принимаемые ими за универсальные, на самом деле являются частными, и, при определенных условиях, выходящих за рамки аксиоматики данной науки, становятся ложными, если их действие выносится за пределы принятых этой наукой модельных построений. Справедливость этих суждений мы постараемся показать и раскрыть на примерах, вытекающих из рвущегося ныне из берегов нового мощного витка в развитии передовой научной мысли, дополнительное ускорение которому обеспечило усиление интегративных тенденций в науке.

Таковые, однако, возникли и формируются не на пустом месте, а имеют и свою предысторию, свои методологические предпосылки, а, значит, свою аксиоматическую базу, существенно отличающуюся тем, как и откуда они происходят, чем; какой науке или области знания они обязаны своими истоками. Разобраться в этом, тем более представителям достаточно узких, специфических научных сфер, весьма не просто, но возможно, если сконцентрировать своё внимание на наиболее общих для всех наук, принципиально значимы для них проблемах, тем более таких, которые имеют междисциплинарное, более того, методологическое и, конечно же, мировоззренческое значение.

Как нам представляется, особенно близкими к соблюдению этих требований, да и их формированию, оптимальными не только для своего времени но и провидчески верными для будущего, а, значит, объективно обусловленными, были идеи и взгляды, обобщения и открытия И.М.Сеченова, И.П.Павлова, А.Е. Введенского и А.А.Ухтомского а также их приверженцев, последователей и продолжателей, но уже в нашей области знания - физиотерапии, - А.Е.Щербака, С.И.Бруштейна, А.Р. Киричинского, А.В.Рахманова, П.Г.Мезерницкого, В.А.Александрова, И.А.Валединского, Б.М. Бродерзона, А.П.Парфенова, наконец, наших корифе­ев-современников - А.Н.Обросова, А.П. Сперанского, С.Н.Финогенова, В.Г.Ясногородского и, конечно же, В.С.Улащика и В.Г.Бокши. Их научные позиции, и их фундаментальный вклад в развитие физиологии, как основы медицины, и её неотъем­лемой составляющей - физиотерапии, стали для нашего и последующих поколений столь глубокой корневой основой, что последующие, созданные уже нами побеги оказались, во-первых, слишком удалёнными от своих корней, а, во-вторых, в отображаемом ими мире они, уже сами существенно изменившись, увидели таковой совершенно иным, как в пространственно-временном и структурно-функциональном, так и эффекторно-информационном отношении. Конечно же, эта новая ситуация ("тупик равновесия", пред- или посттупиковое со­стояние?) требовала новых подвижек, но не в форме прямолинейного, пусть даже ускоренного движения и, тем более, не роста, а выхода из ситуации через очередной виток не безоглядного, а тесно связанного с багажом прошлого развития.

Понятно, что в применении к медицине нельзя, да и просто невозможно не учитывать того объективного обстоятельства, суть которого состоит в том, что не нездоровье, а здоровье является категорией более общей по сравнению с предболезнью и, тем более, болезнью. И потому оно подлежит отнесению, да и уже относится не только к самостоятельной социальной и биомедицинской категории, но и представляет иную, более высокую ступень в иерархическом построении представлений о планетарной, популяционной и индивидуальной жизни. Описание её понятий, предпринятое той или иной наукой, будет иметь (или отличаться) своей акцентацией и своими особенностями, вытекающими как из предмета и объекта этой науки, так и её методологии, и, конечно же, её целей.

Отсюда с очевидностью следует, что для нахождения должного консенсуса между науками по наиболее актуальным междисциплинарным проблемам, а таковой уже давно должна была стать проблема здоровья и болезни, необходимо опреде­ление узловых точек, среди которых сегодня нам видятся, по меньшей мере следующие: помимо (1) мировоззренческой, т.е. философской (или общеметодологической), также (2) базовометодологическая, условно названная нами термодинамической, и во многом обусловленная ею (3) "частно" - методологическая, т.е. та, которая, пусть обобщённо, но наиболее полно раскрывает основное содержание физиологических основ того, что выражает существо естественных технологий жизни.

Все они, эти три узловые точки, возможно, и явятся теми опорными образованиями, без которых невозможно успешное построение общей теории ФТ, а, может быть, и медицины в целом.

К их конечно же лишь пунктирно-контурном рассмотрению мы и постараемся обратиться в ходе последующего изложения материалов данной работы.

"... Пусть не явно, но даже в "возникающем" Пригожина присутствует цель в виде равновесия На вопрос - как и почему в природе может происходить развитие, преодолевающее "тупик равновесия"? - впервые ответ дан в работах [1,2, 3,4]. Его выражает введённый в них принцип "максимум производства энтропии", - считает A . M . Хазен автор цитируемого текста и упомянутых выше работ.

Далее он же проводит тщательный анализ уже существующих формулировок второго начала термодинамики, имея в виду не поиск ошибок, а составление исчерпывающей характеристики понятия энтропии. Подводя его итоги, он констатирует что:

"...наиболее фундаментальными в масштабе науки в целом среди формулировок второго начала. термодинамики являются те утверждения, в которых свойства энтропии связывают со свойствами времени и вселенной в целом:

- Энтропия - стрелка, отмеряющая время (А.Эддингтон).

- Энергия Вселенной постоянна, энтропия же стремится к максимуму (Р. Клаузиус).

- В природе каждый физический или химический процесс происходит таким образом, чтобы увеличить сумму энтропии всех тел, участвующих в этом процессе. В пределе, т.е. для обратимых процессов, эта сумма энтропии остается постоянной (М.Планк)".

"Эти формулировки второго начала термодинамики, - как утверждает А.М.Хазен, - о связи энтропии с направлением времени и о роли энтропии в определении направления самопроизвольных процессов в наглядном виде трудно сопоставимы с экспериментами. Именно здесь - в самом важном для определения понятия об энтропии как физической переменной возник главный пробел существующей аксиоматики термодинамики."

Утверждая и подчёркивая, что время необратимо, а определение необратимости времени явно бесспорно и выражает свойства энтропии как физической переменной, автор указывает на то, что время в таком фундаментальном виде в термодинамике не вводится, но аксиоматически свойства необратимости времени отражает энтропия.

Справедливо замечая, что можно спорить о гипотезе большого взрыва, A . M . Хазен в то же время выделяет главное, что она утверждает, а именно

( Сноски на странице

1) Хазен A. M . Принцип максимума производства энтропии и движущая сила прогрессивной биологической эволюции // Биофизика Т. 38. № З . С . 531-551 1993.

2) Khazen. A. The Conception of Origin & Evolution of Life & Reason Founded on the Principle of Maximum of Production of Entropy.

3) Хазен A. M. Введение меры информации в аксиоматическую базу механики. М : РАУБ. 1998. (Первое издание М: ПАИМС 1996).

4) Хазен A. M. Что такое - время? Цит. по: A . M . Хазен Второе начало термодинамики; глава VI , книги "Разум природы и разум человека". М: Изд. НТЦ Университетский 2002 г .)

неоднородность времени, которая особенно велика при возникновении Вселенной. Возникновение Вселенной это есть возникновение энергии и эн­тропии - информации. Жизнь человека, его разум существуют потому, что на поздних стадиях эволюции Вселенной неоднородность времени, хотя и мала, но присутствует. Это означает, что энергия Вселенной не сохраняется, а растёт. Если энергия системы растёт, то в формулировках второго начала термодинамики типа дельта S больше либо равно 0 (по Эпштейну) знак равенства невозможен - энтропия Вселенной должна расти. В частности, жизнь, человек, его разум - есть выражение составляющих этого роста.

Продолжая интерпретацию формулировок второго начала, A. M. Хазен рассматривает далее теорему Э. Нетер и известные сегодня теории возникновения Вселенной, каковые утверждают по своей сути несохранение энергии в рассматриваемом процессе. На этом основании он приходит к за­ключению о необходимости признания этого в явной форме. "Сохранение энергии в строгом виде означает только то, что для возникающей вновь энергии ("нарушений" закона сохранения энергии) должен быть указан источник этой энергии. Сегодня он известен (Хазен A. M.. Что такое - время?) - время как материальная физическая переменная и его необратимость".

Столь же тщательно рассмотрев и другие, в том числе и собственные формулировки второго начала термодинамики, A. M. Хазен приходит к утверждению, что каждая из них описывает разные свойства одного и того же понятия - энтропии. Более того, он полагает, что множественность формулировок второго начала термодинамики возникла и существует потому, что ни одна из них не обеспечивает полноту и замкнутость аксиоматического введения понятия о физической переменной - энтропии. Поэтому понятной, и не только для автора, становится необходимость формулировки начала термодинамики в обычном для аксиоматики полном и замкнутом виде. Уточнение формулировки начал термодинамики, по авторскому убеждению важно именно в этой работе потому, что возникновение жизни, её эволюция, возникновение и работа разума живых существ и человека есть, в первую очередь, прямой результат действия второго начала термодинамики (с учётом множественности его формулировок), а не противореча­щая ему флюктуация.

Ныне, по-видимому, нельзя не признать того факта, что лишь А.М.Хазену удалось подойти к решению этой титанической задачи, чему способствовало, во-первых, накопление необходимых для этого научных предпосылок, а, во-вторых, авторское провидение, которое открыло ему дорогу к построению современной концепции, первоначально разработанной для объяснения только "классических" физических явлений, но оказавшейся столь же перспективной для понимания сущности энергоинформационных процессов.

Хорошо представляя себе роль и значение этих процессов в проявлениях жизнедеятельности, в том числе и высших её форм, мы посчитали не только уместным, но и необходимым дать авторское изложение основ термодинамики и её главных понятий, в том числе энтропии, сформулированных и представленных А.М. Хазеном, как он сам утверждает, в непротиворечивом, независимом и полном (замкнутом) виде.

I. Существует иерархическая функция состояния системы - энтропия-информация, определённая в фазовом пространстве для заданных признаков условий элементов системы, которую можно выразить в двух равноправных формах: S_k = K_klnОмега_k или S_k =- K_klnПси_k

- мера количества информации (мера фазового пространства) в пределах заданных признаков условий для наиболее вероятного состояния системы из многих элементов (для уровня иерархии число возможных состояний системы есть Омега_k или вероятности состояний системы - Пси _k , а множитель K _k — адиабатический инвариант данного иерархического уровня системы - единица измерения энтропии-информации с размерностью действия. Физическая система, не содержащая информации о себе самой, не может реализоваться.

II. Энтропия-информация есть характеристика максимума вероятности состояния системы, которая нормирована по отношению к энергии и к числу элементов системы, что определяет её как мнимую составляющую энтропии-информации в виде функции комплексного переменного. Энтропию-информацию порождает процесс синтеза информации - запоминание случайного выбора, в котором критерии запоминания (устойчивости) зависят от экстремумов энтропии-информации и её производства. В общем виде они заданы в комплексной плоскости. Вечное равновесие невозможно. Случай синтеза информации об адиабатических инвариантах системы описывает принцип максимума производства энтропии-информации (максимум способности к превращениям). Он определяет условия разрушения равновесия и перехода к следующей ступени иерархии роста энтропии-информации. Направление самопроизвольных процессов задают экстремумы комплексной энтропии-информации.

III. Энтропия-информация может суммироваться при разных входящих в её определение признаках и условиях, учитывая уравнения связи их между собой. Для любых, входящих в определение энтропии-информации признаков и условий, существует свой нуль отсчёта, который зависит от них. Энтропия-информация есть положительно определенная переменная, однако существование разных нулей отсчета разрешает в конкретных задачах использовать ее с отрицательным знаком. (А. Хазен)

Сохранение энергии, которое обычно принимается в качестве первого начала термодинамики пропущено в системе аксиом I - III не случайно Закон сохранения энергии в любой своей формулировке волевым образом ограничивает рассматриваемые в данной задаче формы энергии.

Аксиома сохранения энергии потеряла однозначность и превратилась в частное условие конкретных термодинамических задач, зависящее от того, какие формы энергии в них учитываются. Метод исследований, основанный на сохранении тех форм энергии, которые названы в условиях данной задачи, есть главный признак термодинамики как области науки: математические методы термодинамики основаны на сохранении энергии. Это же относится и к более широкому кругу задач, в которых участвует как переменная энтропия-информация.

Главная причина того, что сохранение энергии не может быть аксиоматической основой термодинамики и ее обобщений в область информационных процессов в том, что аксиома сохранения энергии (как первичная) тавтологична аксиоме об окончательном равновесии как "цели" всего сущего. Поэтому аксиома сохранения энергии противоречит аксиоме, которой является второе начало термодинамики (в том числе и в приведенной выше форме). Включить сохранение энергии в аксиоматическую базу термодинамики и ее обобщений, не создавая аксиоматической противоречивости, можно при следующей формулировке аксиомы о сохранении энергии:

Существует функция состояния системы — энергия. Энергия может быть представлена как сумма разных её форм. Существует форма энергии - тепловая энергия (или в более общем виде - информационная энергия), которая выражается произведением TS. В его составе энтропия S определена аксиомами I - III , а температура - есть обратный масштаб измерения времени в замкнутой системе. Время в замкнутой системе и время как причина существования энергии являются разными переменными. Время в замкнутой системе обратимо. Время как источник энергии необратимо. Сохранение величины суммы форм энергии (закон сохранения энергии) есть следствие однородности времени. Энергия системы изменяется в результате взаимодействия системы с окружением. Идеализация в виде замкнутой системы в любой точке своей границы находится в статическом и динами­ческом равновесии с окружением. (А. Хазен)

В конце XIX века Г. Гельмгольц подчеркивал первичность понятия энтропии и подчинённость сохранения энергии. Об этом же позже напоминал А. Зоммерфельд, ссылаясь на работу Р. Эмдена, опубликованную в 1938 г . Это, несомненно, так и есть, но понято ещё недостаточно. Необходимо ещё раз напомнить, что аксиомы не могут быть доказаны. Их проверкой является анализ наблюдений и экспериментов, сопоставление с результатами теорий, основанных на этих аксиомах".

Уже только благодаря изложенным выше, по существу принципиально новым положениям, касающимся в основном проблем термодинамики и ее важнейшего понятия энтропии, казалось бы, столь далеким от медицинской науки и тем более практики, мы на самом-то деле, как никогда ранее, оказались близки к вхождению в современные ме­тодологические основы естественных технологий жизни, а, значит, тех общих принципов, законов и механизмов, которые их обеспечивают.

Еще совсем недавно, а именно в 1992 году, выдающийся основоположник отечественной валеологии Г.А. Апанасенко писал: «физики и механики называли энергию «царицей мира», а энтропию - «ее тенью»». Понятие энтропия имеет двойственную природу. С одной стороны, энергия характеризует рассеиваемое системой тепло, а с другой - является мерой упорядоченности. Как это ни покажется странным, в биологии, где упорядоченность структур почему-то возрастает, больше внимания уделялось энтропии, чем энергии. «Царица мира» - энергия - оказалась в тени своей собственной «тени» - энтропии". Предтечей этим взглядам послужила обнаруженная Э.С. Бауэром (1936) закономерность: «Все и только живые системы никогда не бывают в равновесии и исполняют за счет своей свободной энергии постоянную работу против равновесия, требуемого законами физики и химии при существующих внешних условиях». По мнению того же автора, основа неравновесных живых систем кроется в их внутренней энергии. Специфическая энергия, присущая живым системам, обеспечивающая неравновесность, содержится в пирофосфатных макроэргических связях аденозинтрифосфата (АТФ). На этом основании Э.С. Бауэр делает вывод о том, что структуры живой материи обладают свободной энергией, и всякая работа внутри живой системы может производиться только за счет этой структурной энергии.

Неравновесный характер процессов, протекающих в биологических системах, отмечен и И.И. Шмальгаузеном: «Жизнь - есть борьба. Борьба против равновесия... Борьба против нарастающей энтропии». По его убеждению, характерному для того времени, процессы управления, саморегулирования, обеспечения гемостаза в биологических объектах представляют собой антиэнтропийный процесс.

На дальнейшее развитие этих идей были направлены усилия многих исследователей, нацеленных, в частности, на создание неравновесной термодинамики живых систем. О значительных успехах, достигнутых в этой области науки, может свидетельствовать привлекшая наше внимание обобщающая работа профессора МГУ РФ A .Ю. Лоскутова (2002 г.): «Синергетика и нелинейная динамика: новые подходы к старым проблемам», в которой, в частности, утверждается: «Наиболее очевидная особенность биологических систем заключается в том, что они способны к самоорганизации, т.е. спонтанному образованию и развитию сложных, упорядоченных структур. Это не противоречит законам термодинамики, поскольку все живые биологические системы не являются замкнутыми и обмениваются энергией с окружающее средой. Энтропия, служащая мерой беспорядка, может уменьшаться в открытых системах с течением времени.

Необходимая предпосылка эффектов самоорганизации заключается, кроме того, в наличии потока энергии, поступающего в систему от внеш­него источника и диссипируемого ею. Именно благодаря этому потоку, система становится ак­тивной, т.е. приобретает способность к авто­номному образованию структур. Очевидно, что эффекты самоорганизации не могут быть исключительным свойством биологических объектов и должны наблюдаться в той или иной форме так же и в системах неорганического происхождения».

Таким образом, установления и гипотезы Э.С Бауэра (1936), И.И. Шмальгаузена (1968, 1969 г .г.); и других титанов отечественной и мировой биологии получили не только новые тому подтверждения, но и открыли дорогу к еще неизведанному. Не случайно, поэтому сопряжение этих материалов с представленными ранее положениями, сформулированными А.М. Хазеном, свидетельствуя о новом и весомом шаге вперед в рассматриваемой области, указывает в то же время и на то, сколь провидческим оказалось утверждении нашего соотечественника Г.А. Апанасенко (1992) о том, что «По основам методологии все современные концепции развития жизни можно отнести к трем основным типам: субстратные, энергетические и информационные. Разработка общей теории развития должна естественным образом опираться на все три теории концепции, органически связывая их друг с другом» .

И вот к выполнению этой наиболее сложной и исключительно трудоемкой задачи А.М. Хазен не только наиболее близко подошел, но и создал необходимые методологические предпосылки для ее плодотворного решения.

Однако, прежде чем вновь вернуться к последним работам этого автора, мы сочли обязательным обратиться к ряду принципиальных установлений и выводов, вытекающих из ставших ныне классическими трудов И.Пригожина (1960, 1985), И.Пригожина, И.Стенгерса (1986) и других исследователей, согласно которым функциональные состояния равновесия отделены друг от друга фазами неустойчивости. При значительном отклонении от термодинамического равновесия могут возникать кооперативные явления в элементах системы, приводящие к совместным флюктуациям и возникновению пространственно-временных корреляций, выражающихся в формировании неустойчивых структур, которые в дальнейшем образуют новые макроскопические состояния системы.

Таким образом, оказалось, что флюктуации играют важную организующую роль в открытых неравновесных системах. В результате таковых (флюктуации), на месте прежней, совершенно однородной системы возникает определенная структура. Как, например, в химической реакции Белоусова-Жаботинского, где неравновесные концентрации меняются периодически вокруг постоянного значения и фактически образуют структуру во времени. С определенностью установлено образование пространственно-временных структур, названных «химическими волнами». В ходе идущей химической реакции система все дальше уходит от равновесия. Исследование и анализ этих процессов привели к убеждению (Д.Карери, 1985) в том, что, во-первых, концепции «порядок» и «беспорядок» являются одними из основных в синергетике, и что переход порядок-беспорядок происходит по довольно сходным сценариям. А, во-вторых, вынужденная эволюция системы от одной новой структуры к другой — это «исторический» процесс, так как он определяется предыдущей ситуацией и, одновременно, это «недетерминированный» процесс, ибо он сопровождается рядом бифуркаций. Система же, находящаяся в точке бифуркации и получившая, казалось бы, одинаковые возможности «выбора» между правым и левым направлением эволюции (т.е. при переходе этой точки она как бы будет выбирать поровну оба из существующих направлений), подобным, т.е. ожидаемым образом почему-то не поступает. Более того, как замечает И.Пригожин и И.Стенгерс (1986): «В окружающем нас мире простые функциональные симметрии нарушены: большинство раковин закручено преимущественно в одну сторону, молекула ДНК имеет форму винтовой линии, закрученной влево».

Интересные дополнения к этим примерам делает создатель фазотонной концепции гомеостаза В.В.Скупченко (1994). Сообщая общеизвестные факты о том, что «через гематоэнцефалический барьер проникает только левовращающий изомер допамина (препарат Л-Допа), все белки пoстроены только из левых аминокислотных остатков», он хотя и констатирует, что «Удовлетворительных ответов на эти вопросы пока не найдено», но в то же время, обращает нас к знаменитым, но ныне забытым, словам выдающегося физика Э. Шредингера, высказанным еще в 1943 году: «Мы унаследовали от наших предков острое стремление к объединенному, всеохватывающему знанию... Мы ясно чувствуем, что только теперь начинаем приобретать надежный материал для того, чтобы объединить в одно целое все, что нам известно; но, с другой стороны, становится почти невозможно для ума полностью овладеть более чем какой-либо одной специальной частью науки».

Между тем, для «почти невозможного» прежде возникает ныне все больше предпосылок к тому, чтобы обратить таковое в объективную реальность, подтверждением чему, в том числе и в рассматриваемой области, служат успехи совершенно новых наук, включая и синергетику.

Автор этого термина Г.Хакен (1980), обратил внимание на общность процессов самоорганизации в самых различных и широко распространенных явлениях в неживой природе, выделил наиболее общее качество самоорганизующихся систем взаимосогласованность поведения составляющих их элементов, а затем для обозначения новой дисциплины, изучающей совместное кооперативное действие элементов системы, предложил этот термин.

В дальнейшем работы этого автора, проводившиеся совместно с И.Пригожиным, получили все общее признание именно благодаря тому, что по образному выражению В.В.Скупченко, «они содержат в себе огромный энергетический потенциал, способствуют теснейшему взаимодействию различных наук и рождению, выражаясь их же языком, новых «диссипативных структур научного познания»» ( 1994 г ., стр.127). Конечно, можно и нужно было бы и далее продолжить рассмотрение работ, имеющих методологическое значение для понимания и проникновения в иерархию закономерностей, согласно которым развивается планетарная жизнь. Однако, учитывая редакционные установки к написанию журнальных статей, мы посчитали возможным завершить вышесказанные рассмотрение базово-методологического аспекта

( Ссылки на странице

• Г..Л. Апанасенко «Эволюция биоэнергетики и здоровье человека»» - С-Петербург. 1992 г . стр. 28.
• В.В. Скупченко, B . C . Милюдин. Фазотонный гомеосгаз и врачевание. Самара ,- 1994, стр. 148. )

столь необходимого, на наш взгляд, для разработки действенной общей теории такой интегральной медицинской дисциплины, каковой мы считаем современную физиотерапию и курортологию. Формулируя последнее суждение, мы, как это становится очевидным читателю, относим себя к числу очевидных сторонников дальнейшей разработ­ки такой теории. Ее опорным, а, скорее, стержневым моментом в нашем представлении являются следующие положения, сформулированные в работе «Время в механике и эволюция» (А.М.Хазен):

"В правильной трактовке квантовая механика описывает принципиально необратимый мир вокруг нас и необратимость нас самих. Обосновать с помощью классической механики второе начало термодинамики невозможно потому, что обратимость времени в виде тождества Якоби есть самая фундаментальная предпосылка её математического аппарата. Классическая механика становится необратимой при строгом (с учётом независимых уравнений состояния) определении энергии.

Для понимания введенных выше изменений аксиоматики механики необходимо создать методологию, в частности, объясняющую роль математики в научном описании природы. Это приводит к требованию объяснить происхождение и эволюцию жизни и разума как закономерностей (вопреки общепринятому утверждению, что жизнь и разум есть мало вероятные исключения). Это сделано в работах [2] - [6], которые являются применениями к задачам возникновения и эволюции жизни и разума нового подхода к понятию времени в механике. Кратко их итоги:

В основе возникновения и эволюции жизни и разума лежит синтез энтропии-информации (как иерархической физической переменной) на основе той же цепочки Случайности - Условия - Запоминание, которая ответственна за неживую природу.

Преодоление тупиков равновесия при синтезе информации о видах жизни происходит на основе принципа максимума производства энтропии-информации (максимума способности к превращениям), который общий для всей природы.

Энтропия-информация о видах жизни есть функция комплексного переменного. Её действительная составляющая (семантическая информация) отображает роль физико-химических законов в синтезе информации о видах жизни. Запоминание при синтезе информации определяется кри­териями устойчивости в комплексной плоскости.

Рецепция биологической информации есть изменение условий для синтеза информации. Ценность и незаменимость информации о видах жизни есть запас устойчивости и область устойчивости при запоминании на данном иерархическом уровне синтеза информации.

Связывает живую и неживую природу максимум иерархической энтропии-информации на ступени заполнения электронных оболочек при образовании элементов таблицы Менделеева. Его отображает углерод в наблюдаемой форме огромного числа его соединений. Жизнь реализуется только на основе углерода и его соединений преимущественно в со­поставимых формах. Жизнь есть высоко вероятное и широко распространённое явление во Вселенной.

Первичная причина возникновения и существования жизни в том, что она увеличивает энтропию планет сверх "неживого" предела для равновесия излучения звёзд и их планет.

ДНК как носителя информации отличает равная свободная энергия её разных реализаций, что есть источник случайностей для синтеза информации Генетический код неоптимален в абстрактном смысле. Это есть ещё один источник случайностей для синтеза информации.

Видообразование как статические и динамические равновесия зависит от мутаций ДНК, в образовании которых участвуют индуцированные и спонтанные переходы, подобные введеным для описания равновесия излучения и веществ А.Эйнштейном. Поэтому частота мутаций устанавливается на том уровне, который необходим для достижения равновесий - видообразования. Однако оно возможно только в конкретных условиях, что определяет дискретность видов жизни.

Высота иерархических ступеней синтеза энтропии-информации экспоненциально падает по мере эволюции жизни. Количества энтротии-информации, отличающие друг от друга виды в пределах данного уровня иерархии, уменыиаются при переходах к более поздним таксономическим градациям жизни. Это воспринимается человеком как кажущийся рост упорядоченности в процессе эволюции жизни. Однако суммарная энтропия-информация более поздних таксономических градаций больше, чем для предшествующих.

Положительная особенность дарвинизма заключена в том, что он утверждает выживание выживающих как способ запоминания при uepaрхическом синтезе информации.

Дарвиновская борьба за существование реально выражается в природе симбиозом. Её основа не антагонизм, а взаимная полезность для выживания.

Нейтралистские мутации не являются источ ником случайностей для отбора. Они выражают детерминизм эволюции жизни.

Химико-электрические термодинамические циклы есть основа энергетики жизни.

Электрическая составляющая энергетики жизни есть причина возникновения и существования нервных систем и мозга. Она задаёт формообразование дендритов и аксонов у нейронов, существование нервного импульса, работу органов чувств.

Экстремумы энтропии-информации и её производства для элементов и процессов в мозге есть выражение в нём объектов внутренней и внешней среды организма. Формируют их распределение нейромедиаторов и нейропептидов.

Электрический "перенос" нейромедиаторов и нейропептидов в сочетании с их переносом с токами жидкостей в организме формирует образы и понятия в мозге как иерархические экстремумы для состояний и связей нейронов. Связь нейромедиаторов с энергетикой нейронов реализует запоминание в мозге в таких же формах экстремумов, в кот op ые формируются образы и понятия в мозге. Абстракция есть основа работы нервных сис­тем, возникающая, начиная от простейших эукариот.

Функции распределения и корреляции, образуемые с участием нервных импульсов, а также нейромедиаторов, нейропептидов и гормонов, есть алфавит работы нервных систем и мозга видов жшни.

Человек может познавать окружающую его природу потому, что синтез информации в его мозге происходит по законам, тождественным тем, которые создают информацию обо всех, объектах и процессах природы, начиная от возникновения пространства-времени, элементарных частиц, законов их взаимодействия, до социальных систем человека.

Разум природы (как иерархический ряд роста действия-энтропии-информации) содержит в себе запомненные условия на всех уровнях иерархии синтеза информации. Разум человека отличается от разума природы эфемерностью памяти условий и опыта прошлого.

Разум человека, в отличие от разума природы, требует формулировок им самим конкретных целей своей работы. Для природы целью являются экстремумы действия-энтропии-информации и её производства, в частности, максимум способности к превращениям.

Абсолютная истина существует как доказуемое утверждение в пределах моделей, исходные предпосылки которых ошибочны вне частных ограниченных областей.

Критериями истинности для работы мозга в конечном итоге являются распределения нейромедиаторов и нейропептидов. Поэтому, в общем виде, понятие истины для мозга человека иррационально ".

Есть ли среди представленных выше положений как и сформулированных цитируемым автором утверждений такие, которые уязвимы для критики, более того, являются спорными или даже бездоказательными? Очевидно и даже бесспорно есть. Однако они не только не ослабляют, а, наоборот, подчеркивают значение и аксиоматической, и доказательной частей его концепции. Нельзя не заметить при этом, что неадекватная общепринятой даже в научном мире смысловая акцентировка автора нередко затрудняет психологическое восприятие некоторых положений работы, что вряд ли справедливо относить к числу ее недостатков. А если и постараться заняться их целенаправленным поиском, то, может быть, и удастся найти таковые в тех разделах текста, где автор обращается к социально-политическим аспектам жизни. В то же время этот кажущийся, возможно, только нам недостаток может обернуться достоинством системно - интегративного труда автора, поскольку основными элементами его конструкции явились не только современные достижения физики и математики, но и физиологии, биологии, информатики, синергетики и, конечно же, философской мысли. Без них был бы совершенно невозможен пусть всего лишь очередной, но отвечающий нынешнему уровню научных знаний этап систематизации общих принципов и законов структурно- функциональной организации мироздания и его парадоксального проявления - Жизни.

И все же было бы неверным, касаясь методологии науки о ее (жизни) естественных технологиях, тем более тех ее аспектах, которые непосредствено связаны с биоэнергетикой и биоинформатикой не отдать должного значению тех мировоззренческих позиций, коими руководствуются или должны руководствоваться представляющие медицин скую науку и практику специалисты, посколько без определения и формирования последних (мировоззренческих позиций) вряд ли были бы столь успешны те достижения, которыми современная наука располагает. Поэтому, рассмотрев из выделенных ранее в начале работы трех основных (обще-, базово- и частно-методологического) аспектов анализируемой нами проблемы лишь только один - базово-методологический, отнесенный и связанный нами с понятийным и содержательным аппаратом термодинамики, мы полагали уместным и даже необходимым хотя бы коротко коснуться и философской ее (проблемы) подоплеки.

В системе современного научного знания, как и в приложении и взаимосвязи его с практической деятельностью, в том числе и врачебной, нельзя не видеть и не учитывать активных проявлений не только методологической, гносеологической и логической, но и мировоззренческой функций, обусловленных развитием философской мысли. Без должной опоры на таковую, на наш взгляд, если и станет возможным, то по меньшей мере будет не оптимальным становление и развитие у специалистов, тем более медиков, научного мировоззрения. Под таковым мы понимаем систему основопологающих взглядов на мир, природу, общество и человеческое мышление, как и, очевидно, на индивидуальный социально-психологический, экономический, и соматический статус, а, значит, и качество жизни, каковыми руководствуется не толь ко каждый человек, но и все общество в целом, имея ввиду его образованную и прогрессивную часть, более того, историко-генетически и традиционно связанную с народами нашей страны.

Каждый индивидуум приходит к мировоззрению своим путём, в движении по которому особое значение имеет индивидуальный опыт. В то же время каждая наука и/или область техники и общественной практики не только выдвигает, но и постулирует свои мировоззренческие и методологические проблемы, которые приобретают первостепенное значение для людей, занятых ею. Таковые зачастую не являются приоритетными в сознании других людей, далёких от данной области науки и техники, что, однако, по отношению к отдельным научным дисциплинам и особенно к медицине нельзя, по-видимому, принимать в качестве адекватного представления о её роли и месте в жизни индивидуума.

Если же при этом учесть, что мировоззрение каждого человека включает и общие черты, присущие мировоззрению прогрессивной части общества (а, возможно, и наоборот), и особенные черты, обусловленные характером деятельности данной человека (тем более врача!), а также и индивидуальные черты, порождённые личным опытом данного гражданина, то становится очевидной и особая значимость формирования в сознании будущих и уже свершившихся специалистов - врачей адекватного как чаяниям общества, его этике и морали, так и профессиональному назначению медицинских работников, научного мировоззрения, включая и методологические основы их специализированной области знания, и практической деятельности. В приложении к медицине и особенно клинической, речь идёт конечно же о её фундаментальной базе, включающей ныне, наряду с основами патологии, физиологии, биологии, анатомии, гистологии, социально-гигиенические дисциплин, общую и медицинскую экологию, синергетику, кибернетику, информатику и даже медицинскую математику. Однако, наряду с ними, как и построенной на их основе базово-интегративной платформе, столь важной для понимания широты возможностей и пределов лечебно-профилактической и оздоровительной медицины, необходимо было и, может быть, прежде всего выделить значение нравственного сознания, существующего и фор­мируемого как у специалиста - медика, так и субъекта приложения его знаний и опыта.

Согласно мнению Л.В.Лисина и В.И.Платоненко ( Medikal Market .-№33; 3; 1999), опирающихся на данные палеопсихологов. развитию сознания способствовало то, что выделило человека из всего животного мира, а именно: "...духовное свойство человека вообще и его способность сочувствовать, сострадать, сопереживать, проявлять заботу о себе подобном, в частности, т.е. милосердие, человечность (humanitas)". Допуская, однако, что найдутся оппоненты, утверждающие, что в человеке присутствует некая доля противодуховного или античеловеческого начала (Кант. И. Религия в пределах только разума. - СПб. 1908.-С. 17), цитируемые вы­ше авторы подчеркивают: "...Но нас привлекает в человеческой природе милосердие, сочувствие, сопереживание, как порыв души прийти на помощь - одна из непременных характеристик врача" (там же, стр. 34). Целиком солидаризируясь с данной авторской позицией, мы в то же время не могли не обратить внимания на то, что и А.М.Хазен не прошел мимо этого животрепещущего для медицины вопроса. По его утверждению, среди всех видов жизни человек возник как случайность, практически беззащитная в существовавших природных условиях. Без альтруизма, взаимопомощи, заботы о детях и стариках (как носителях прошлого опыта), он на начальных стадиях своей эволюции выжить не мог. Для человека разумного отбор в виде выживания выживающих при скачках перехода по ступеням иерархии и самоорганизации в их пределах формировал в первую очередь генетические основы альтруизма. Агрессивность, мы­шечная сила заменить этого не могли. Они приводили к тупикам, к вымиранию носителей их гипертрофированных генов.

Но по силовым параметрам человек сильно отстает от животных. Какой-то компромисс между силой и альтруизмом должен был состояться. У человека есть разум, а потому возможности хитрости и коварства, превышающие животных. Это приводит к отбору, запрещавшему таким качествам полностью исчезнуть из генофонда человека. Природа не имеет целей, кроме роста энтропии. Что улучшает генетику человека, что ухудшает - такая постановка вопроса некорректна. Но синтез информации ограничен условиями его предыдущих ступеней, в которые входит память истории. С ее учетом войны уводят от "Золотого века", ухудшают генетику людей. Но в какой мере человек способен извлекать уроки из истории?

Выводы, которые вытекают из представленных утверждений, могут быть разными и в то же время едиными в том, что гуманистический аспект в лю­бой, тем более врачебной деятельности должен быть неотъемлемой частью её этики. Кроме того, из всего вышеизложенного следует и ещё одно методологически важное заключение, которое можно свести к провозглашению особой и по-видимому исключительной роли информационных процессов в проявлениях жизнедеятельности биологических и, тем более, сопряжённых социально-биологичес­ких систем. Между тем, как это ни удивительно, но прошло уже более полувека, как Клод Шеннон опубликовал свою статью "Математическая теория связи" (1948), положившую начало разработке теории информации, а среди учёных и поныне ещё не сложилось окончательного единого представле­ния о сущности информации. В методологическом отношении это не просто чревато, а уже фактически приводит, как утверждает М.И.Сетров, "к мистификации информационных процессов" (1975, стр.4). Причину этому автор усматривает в ошибочном признании способности систем взаимо­действовать "несиловым" способом, и, с учётом сказанного, устремляет свои усилия на проведение такого анализа концепций информации, в основу которого им было взято энергетическое и функциональное её понимание, необходимое, как полагал автор, для проникновения в проблему активности живого, чрезвычайно важную для разработки теоретической биологии.

И хотя сегодня итоги этого анализа имеют скорее историко-познавательное значение, в то же время некоторые из сформулированных их автором по­ложений привлекают внимание и теперь, обнаруживая очевидную неполноту существующих тогда представлений относительно второго начала термодинамики, выражаемых множеством его формулировок и свидетельствовавших тем самым о незавершенности представлений о нём. Лишь для примера приведём следующий авторский тезис: "Таким образом, оказывается, что информация, как мера активного отражения не полностью совпадает с её значением: измерив в условных единицах информационность отношений энергий, мы не по­лучим полного знания о его значении; для выяснения его значимости нужно выявить степень функциональности освобождаемой в информационном процессе энергии. Следовательно, значение есть единство силы процесса и его функциональности.

Функциональность внешних воздействий сигналов непрерывно оценивается организмом, и он реагирует на них в значительной мере в зависимости от этой оценки, причём субъективные оценки сигналов могут не совпадать с их объективным значением для организма. В этом и заключается различие между ценностью информации и её значением. Последнее объективно и абсолютно, а ценность субъективна и относительна..." (М.И. Сетров. Информационные процессы в биологических системах. Ленинград. - 1975. - С. 137). Не считая корректным интерпретировать это суждение, несомненно прогрессивное для своего времени, мы полагаем своевременным изложить разработанную А.М.Хазеном новейшую концеп­цию, вскрывающую основные механизмы самоорганизации информационных процессов, и имеющую строгое физико-математическое обоснование. Очевидно уже поэтому она находит своё всё более широкое применение для объяснения не только "классических" физических явлений, но и для изу­чения биологических и социальных систем. Далее приводятся основные её положения:

1) Физическая информация - это мера устранённой неопределённости состояния физической системы, т.е. характеристика обратная энтропии физической системы. Её величина и изменения задают факт существования физических объектов и процессов.

2) Существует функция состояния любой физической системы - "энтропия-информация" мера количества информации в пределах заданных признаков и условий для наиболее вероятного со­стояния системы из многих элементов. Энтропия-информация как функция состояния системы определяется в виде: S=KlnОмега=-KlnПси, где К - адиабатический инвариант системы (минимальная дискретная единица изменения энтропии-информации в системе), Омега - функция, описывающая число возможных состояний системы, образованной многими элементами, Пси - функция, описывающая вероятности этих состояний системы (пси<1).

3) Энтропия-информация может суммироваться при разных входящих в её определение признаках и условиях, учитывая уравнения связи их между собой. Для любых, входящих в определение энтропии, признаков и условий существует нуль от­счёта энтропии-информации, который зависит от них. Локальный (соответствующий какой-либо иерархической ступени) нуль энтропии соответствует максимально возможной оставшейся энтропии для каждой из нижних ступеней иерархии энтропии данной системы. Энтропия-информация есть знакопостоянно определённая переменная. Существование разных нулей отсчёта разрешает в конкретных задачах использовать её с отрицательным знаком.

4) Фундаментом всех физических процессов являются процессы синтеза информации (на основе цепочки: случайности-условия-запоминание) и комплексного роста энтропии-информации (имеющей иерархическую структуру). Синтез информации превращает энтропию как меру информации, которой недостаёт до полного описания системы, в параметры состояния физических систем (например, материальных объектов).

5) Основополагающим принципом процессов физического мира является принцип максимума производства энтропии: "Формирование физических объектов и их взаимодействий происходит так, что это гарантирует возможный в данных условиях максимум их способности к превращениям". Количества энтропии-информации в природе растут самопроизвольно, поскольку все процессы в системах из многих элементов самопроизвольно происходят в сторону увеличения количества информации, необходимого для описания индивидуальных элементов системы при заданных для него признаках и условиях. Это главный созидающий принцип во Вселенной, который универсален как для неживой природы, так и для возникновения эволюции жизни и разума.

6) Согласно принципу максимума производства энтропии, синтез информации об адиабатическом инварианте в определении энтропии происходит так, что гарантирует существование устойчивого по Ляпунову, потока (в котором возмущения настойчиво нарастают). По определению, устойчивость этого потока означает, что его можно o писать как последовательность стационарных со стояний. В каждом из них локально действует принцип минимума производства энтропии Пригожина или другие условия самоорганизации. Это возможно потому, что условный экстремум энтропии-информации связан с седловой точкой функции: максимум производства энтропии-информации для одной группы условий совместим с минимумом самой энтропии-информации для другой. В одной плоскости выполняется условие Ляпунова для динамических равновесий - обеспечивается минимум энтропии, соответствующий адиабатическому инварианту, и максимум производства энтропии. Но в перпендикулярной плоскости, которая проходит через седловую точку, выполняется условие Пригожина для статических равновесий - обеспечивается максимум энтропии и минимум производства энтропии.

7) Энтропия-информация есть функция комплексного переменного. Её действительная составляющая - "семантическая информация" - отображает роль энергетических экстремумов в синтезе информации о физических процессах. Запоминание при синтезе информации определяется критериями устойчивости в комплексной плоскости.

8) В природе доминирует стремление к состояниям динамических или статических равновесий. Они не превращаются в "тупики равновесия" по тому, что синтез информации на основе принципа максимума производства энтропии-информации гарантирует возможность их преодоления.

9) Существует иерархическая структура энтропии-информации для разных уровней организации физических систем и взаимодействий, а также уровней организации биологических и социальных систем. Каждый уровень организации систем возникает спонтанно вследствие проявления принципа максимума производства энтропии в отношении определённого количества элементов нижележащего по отношению к нему уровня организации. Эта самоорганизация элементов систем представляет собой синтез энтропии-информации.

10) При иерархическом синтезе информации энтропия внешне уменьшается за счёт того, что объект, возникающий в результате самоорганизации элементов системы, существует как иерархическое целое (объект для предыдущего уровня иерархии он же - элемент для последующего). Но, в действительности, энтропия-информация объекта ново го уровня иерархии организации равна сумме энтропии-информации всех составляющих его элементов нижележащих иерархических уровней. Итак, сегодня, как никогда ранее, сформировалась та редко случающаяся совокупность условий, кото­рые можно признать оптимальными для проведения очередной этажной надстройки на теоретическом здании именно физиотерапии (ФТ), имеющей своей основой не просто различные природные физические факторы, и даже не только их систему, уже располагающую прочным научным и прикладным фундаментом, сколько существенно благоприятные результаты её влияния, как и знание основных механизмов взаимодействия таковой с живыми систе­мами, базирующееся к тому же на современных представлениях о сущности и назначении ФТ, кото­рые нуждаются однако в дальнейшей интенсивной разработке с целью неуклонного возрастания вклада нашей науки в эффективное и ускоренное развитие, прежде всего, общеврачебной- семейной практики на предмет устойчивого повышения потенциала здоровья населения нашей страны. Основные, преимущественно теоретические предпосылки, необходимые для реализации этих условий, были в начале статьи лишь контурно намечены (в виде обще, базово, и "частно" методологических аспек­тов проблемы). Затем первые из них, сопряженные с наиболее актуальными ныне представлениями мировоззренческого характера, а так же новыми концептуальными установлениями в области термодинамики и информации, оказались подвергнуты возможному для нас рассмотрению. Остался лишь обозначенным, но так и не раскрытым последний, конечно лишь в нашем представлении, третий аспект, важный, на наш взгляд, для разработки общей теории ФТ. Таковой в качестве основной мишени оставлен для следующего сообщения, в котором предполагается продолжить уже начатое нами рассмотрение (1999-2002 годы) физиологических основ естественных технологий жизни в приложении к целям и задачам ФТ.

Поступила 20 03 2003