Современные подходы и решению задач донозологической диагностики

Анализ многочисленных отечественных и зарубежных публикаций по проблемам прогнозирования и ранней (донозологической) диагностики показывает, что большинство из них основывается на современных представлениях физиологии об адаптации и гомеостазе, положениях биологической кибернетики и теории функциональных систем [1, 2].

Одной из научных школ достаточно полно исследовавших, проблему риска возникновения и развития заболеваний с точки зрения оценки функциональных состояний и адаптационного резерва на основе системного подхода является школа профессоров В. П. Казначеева и Р. М. Баевского положившая начало новому научному направлению - донозологической диагностике.

Ими было разработано учение о донозологических состояниях, пограничных между здоровьем и болезнью. Было показано, что большинство людей, которых относили к классу больных, на самом деле находятся в состоянии между здоровьем и болезнью. Они не нуждаются в дорогостоящих обследованиях и лекарствах, и задача состоит не в том, чтобы их лечить, а в том, чтобы сохранить и укрепить здоровье [2].

На сегодняшний день существует более ста определений понятия «здоровье». В большинстве случаев эти понятия исходят из того, что здоровье является конкретным, качественно специфическим состоянием человека, которое характеризуется нормальным течением физиологических процессов, обеспечивающих его оптимальную жизнедеятельность. Здоровье, как функциональный оптимум, определяется внутренними и внешними условиями, причинами и факторами.

В Уставе ВОЗ здоровье определяется как состояние полного физического, психического и социального благополучия, а не только как отсутствие болезней или физических дефектов. Переход от здоровья к болезни может рассматриваться, как процесс постепенного снижения способности организма приспосабливаться к изменениям социальной и производственной среды, окружающих условий.

В общем, плане под здоровьем можно понимать возможность организма активно адаптироваться к условиям окружающей среды, взаимодействуя с ней свободно, на основе биологической, психологической и социальной сущности человека.

По В. П. Казначееву, здоровье - это процесс сохранения и развития физиологических, биологических и психических функций, оптимальной трудовой и социальной активности при максимальной продолжительности активной творческой жизни.

В общечеловеческом плане здоровье определяется как гармоническое единство всевозможных обменных процессов между организмом и окружающей средой, и как результат этого, - согласование перечня обменных процессов внутри самого организма, проявляющегося в оптимальной жизнедеятельности его органов и систем.

Организм человека, испытывающего практически непрерывные стрессовые воздействия, по мнению Р. М. Баевского, следует рассматривать как динамическую систему, которая непрерывно приспосабливается к условиям окружающей среды путем изменения условия функционирования отдельных систем и соответствующего напряжения регуляторных механизмов. Приспособление, или адаптация, к новым условиям достигается путем затрат функциональных ресурсов организма за счет определенной «биосоциальной платы» [2].

Адаптация, как одно из фундаментальных свойств живой материи, является результатом и средством разрешения внутренних и внешних противоречий. Плата за адаптацию зависит от резервных возможностей организма.

Реакция организма в процессе взаимодействия с факторами окружающей среды протекает по-разному: в зависимости от силы воздействующего фактора, времени воздействия и адаптационных возможностей организма, которые определяются функциональным состоянием человека, его функциональными ресурсами.

Вариации функционального состояния достаточно полно определяются в рамках теории функциональных систем П. К. Анохина [1], основные положения которой базируются на том, что состояние организма является результатом деятельности его функциональных систем. В целом, состояние организма является обобщенным понятием, которое отражает способность организма находиться в равновесии с окружающей средой при заданных уровнях регуляции, а также возможность его адаптации к изменяющимся условиям среды.

Любая функциональная система организма имеет однотипную структуру (рис. 1.1), ядром которой является системообразующий фактор - полезный для метаболизма приспособительный результат. При отклонении жизненно важной функции от оптимального для метаболизма уровня включается специальный рецепторный аппарат, широко представленный в организме. Рецепторы являются первым звеном формирования так называемой обратной афферентации - обратной связи, играющей пусковую роль в регуляции функций и информирующей эти же центры о результатах действий, является той основой, которая определяет целенаправленную деятельность каждой функциональной системы.

Рис. 2.1. Структурная схема функциональной системы организма

Для удержания полезного результата на заданном уровне каждая функциональная система имеет различные исполнительные механизмы, которые реализуются посредством поведенческой, вегетативной, гормональной регуляции. Эффекторный аппарат функциональных систем является в определенной степени универсальным, так как одни и те же исполнительные механизмы могут быть включены для выполнения различных функций организма. Совместный характер деятельности различных функциональных систем в организме приводит к обобщенному результату, который зависит от совокупности всех систем. Примером обобщенной функциональной системы организма может служить совокупность физиологических систем, обеспечивающих регуляцию гомеостатических показателей внутренней среды организма.

Внутри обобщенной системы отдельные функциональные системы обладают определенной иерархией, устанавливаемой иерархией достигаемых результатов. Главенство функциональных систем определяется в соответствии с принципом доминанты А. А. Ухтомского. По отношению к каждой, доминирующей в данный момент функциональной системе, образуется иерархический порядок, причем на всех уровнях организаций, начиная от молекулярного вплоть до социально-общественного.

Таким образом, состояние организма, отражающее гомеостаз и адаптацию, является результатом действия обобщенной функциональной системы, определяющей течение метаболических и поведенческих процессов. Необходимость в использовании корректирующих лечебных воздействий возникает в тех случаях, когда эндогенные механизмы соответствующих функциональных систем не в состоянии скомпенсировать влияние раздражающего патологического фактора. При этом величины показателей, характеризующие состояние организма, выходят за рамки гомеостатической нормы.

По Р. М. Баевскому [2], состояние организма определяется следующими основными факторами:

- уровнем функционирования системы;

- степенью напряжения регуляторных механизмов;

- функциональным резервом.

Уровень функционирования целостной системы определяется как относительно стабильная величина специфических реакций организма. Обусловленная природой раздражителя и свойствами системы [2]. На уровень функционирования системы влияют биологические свойства организма, исходное функциональное состояние, интенсивность раздражающего воздействия, определяемая амплитудно-временными характеристиками раздражения.

Изменение интенсивности воздействующих факторов внешней среды является одной из причин перехода физиологических систем с одного уровня функционирования на другой. Количественно уровни функционирования определяются интегративными параметрами доминирующих функциональных систем. Например, если в качестве индикатора функционирования организма использовать сердечнососудистую систему, то указанными параметрами являются: минутный объем крови, данные балисто- и сейсмокардиограмм, характеризующих механическую работу сердца [2]. Изучение уровней функционирования систем показывает, что наиболее полно состояние организма определяет следующая шкала уровней:

1. Средний уровень жизнедеятельности;

2. Уровень контроля, при котором включаются рецепторы функциональных систем;

3. Уровень регуляции, характеризующийся включением периферических механизмов регуляции;

4. Уровень управления, определяемый генерализацией механизмов регуляции;

5. Нарушение гомеостаза;

6. Нарушение структуры.

Первые две градации характерны для здорового организма, третья и четвертая относятся к донозологическим формам, когда функционирование уже нарушено, но внешнее проявление заболеваний еще отсутствует, а две последние связаны с патологическими сдвигами.

Достижение того или иного уровня функционирования связано с деятельностью механизмов регуляции и управления. Функционирование целостного организма определяют три основных механизма:

- низшая регуляция, обеспечивающая работу отдельных функциональных систем и регуляторные процессы внутри этих систем, например, регуляция кровообращения, пищеварения и др.;

- высшая регуляция (управление), являющаяся основой высшей нервной деятельности, которая в полной мере обеспечивает связь организма с внешней средой;

- механизмы взаимодействия процессов высшего кортикального уровня с функциональными отделами низшего уровня регуляции, являющиеся условием согласованного функционирования управления и регуляции.

Активность регуляторных механизмов, степень генерализации управления, необходимые для поддержания соответствующего уровня функционирования или для перехода на другой более адекватный уровень, определяются степенью напряжения регуляторных механизмов. Для оценки состояния организма используется следующая шкала степеней напряжения [2].

1. Релаксация, характеризующая минимальное напряжение регуляторных механизмов, полную или частичную адаптацию организма к неадекватным факторам среды;

2. Напряжение, проявляющееся мобилизацией защитных механизмов приспособления к неадекватным условиям;

3. Перенапряжение, для которого характерна недостаточность регуляторных механизмов;

4. Истощение регуляторных механизмов с преобладанием неспецифических изменений над специфическими.

В работе [2] предлагается десятибалльная шкала функционального состояния организма, представленная в таблице 2.1.

Таблица 2.1

Классификация функциональных состояний

Донозологическая диагностика	Степень напряжения регуляторных систем
I. Физиологическая норма	1. Оптимальный уровень. 2. Нормальный уровень. 3. Умеренное функциональное напряжение
2. Донозологические состояния	4. Выраженное функциональное напряжение. 5. Резко выраженное функциональное напряжение. 6. Перенапряжение регуляторных механизмов
3. Преморбидные состояния	7. Резко выраженное перенапряжение регуляторных механизмов. 8. Истощение регуляторных систем
4. Срыв адаптации	9. Резко выраженное истощение регуляторных систем. 10. Полом (срыв) механизма регуляции

Вводя понятие донозологических состояний, Р. М. Баевский, характеризуя переход от донозологических состояний к болезни, выделяет два вида преморбидных состояний: преморбидные состояния с преобладанием неспецифических изменений и преморбидные состояния с преобладанием специфических изменений.

В понимании клиницистов болезнь связывается с наличием специфических изменений, позволяющих поставить конкретный диагноз, поэтому только второй тип преморбидных состояний может считаться предболезнью в клиническом понимании этого слова. В то же время мы имеем дело с непрерывным процессом снижения приспособительных свойств организма, в результате чего и наступает переход от первого ко второму виду преморбидных состояний, а затем к болезни. Следовательно, именно снижение адаптационных возможностей организма выступает в качестве главного причинного фактора развития болезни. Иными словами, основной причиной предрасположенности к тем или иным заболеваниям является снижение адаптационных возможностей организм [2].

Таким образом, донозологическая диагностика рассматривает снижение адаптационных возможностей организма в качестве ведущей причины возникновения и развития болезней. При этом естественный (возрастной) процесс снижения адаптационных возможностей ускоряется или замедляется воздействием разнообразных внешних и внутренних факторов риска, отдельные из которых при их кратковременном резком усилении могут становиться причинными факторами различных расстройств, нарушений и даже патологических состояний.

Адаптация организма к воздействию неадекватных факторов окружающей среды происходит путем мобилизации и расходования функциональных резервов. Процессы мобилизации этих резервов могут быть описаны в общепринятых представлениях теории адаптации с выделением срочного и долговременного этапов. При срочной адаптации мобилизуются существующие адаптационные механизмы и, в зависимости от их мощности, используются определенные ресурсы. Недостаток энергетических ресурсов на уровне клетки запускает пусковой механизм долговременной адаптации.

Переход от срочной адаптации к долговременной обеспечивает значительное возрастание функциональных резервов организма и, в частности, особенно тех систем, которые ответственны за адаптацию. Если необходимые информационные, энергетические и метаболические ресурсы отсутствуют, то возникает функциональная недостаточность организма, которая проявляется патологическими синдромами или заболеваниями.

В работе [2] приводится схема иерархии функционального взаимодействия элементов функциональной системы, представленная рис. 2.2.

На этом рисунке ФР_1а - ФР_1в - оперативные функциональные резервы систем организма (а, б, в); ФР_2в - ФР_2в - стратегические резервы систем организма. Каждая из систем организма а, б, в имеет определенный уровень функционирования: УФ_а÷ УФ_в. Оперативные резервы мобилизуются и расходуются автономными регуляторными механизмами РС_а, в частности, симпатическими и парасимпатическими отделами вегетативной нервной системы.

Рис. 2.2. Схема иерархии функционального взаимодействия элементов функциональной системы.

Любое воздействие на организм вызывает стресс-реакцию, которая выражается увеличением уровня функционирования определенных систем организма, одновременно включаются регуляторные системы, которые мобилизуют функциональные резервы. Контролируя уровень функционирования (обратная связь) и управляя ими (прямая связь), регуляторные системы так регулируют расходование функционального резерва, чтобы обеспечить гомеостатический режим взаимодействия систем, участвующих в реакции на воздействующий фактор. Если автономные механизмы не обеспечивают поддержания необходимого уровня функционирования отдельных систем, мобилизация стратегических резервов осуществляется регуляторными механизмами. При этом центральные механизмы регуляции производят перераспределение функциональных резервов от одних связанных систем к другим в случае истощения ресурсов последних, что позволяет получать конечный результат различными путями. В работе [2] предлагается оденивать функциональный резерв (ФР) организма по соотношению:

ФР = УФ/СН, (2.1)

где УФ - уровень функционирования доминирующей системы;

СН - степень напряжения регуляторных систем.

Из этой формулы следует, что о функциональном резерве можно судить, не измеряя его непосредственно, а анализируя соотношение между уровнем функционирования и степенью напряжения регуляторных систем.

Исследование соотношения между ФР, УФ и СН позволяет производить оценку характеристик адаптационного потенциала при различных функциональных состояниях. Состояние удовлетворительной адаптации характеризуется практическим отсутствием в измерении ФР, УФ и СН. Состояние напряжения адаптационных механизмов связано с увеличением степени напряжения регуляторных систем и повышением уровня функционирования. Состояние неудовлетворительной адаптации характеризуется дальнейшим ростом степени напряжения регуляторных систем, но уже сопровождается снижением функционального резерва. При срыве адаптации основное значение приобретает, снижение уровня функционирования системы, происходящее в результате значительного снижения функционального резерва и истощения регуляторных систем.

В работе [2] для решения задач оценки адаптационных возможностей организма и риска развития заболеваний в качестве индикатора функционального резерва предлагается использовать реакцию системы кровообращения как системы, ответственной за адаптацию организма к большому числу разнообразных факторов внешней среды. В работе [2] приводятся достаточно убедительные аргументы в пользу такого подхода:

1. В большинстве случаев систему кровообращения можно рассматривать как индикатор адаптационных возможностей целого организма, а с точки зрения оценки функционального резерва, мобилизация и расходование его оперативных и стратегических резервов, которые мобилизуются на этапах срочной и долговременной адаптации, изучение реакций системы кровообращения дает наиболее наглядные и типичные примеры.

2. Аппаратура для измерения уровня функционирования системы кровообращения (минутный и ударный объем, частота пульса, артериальное давление) не дорога, доступна и не требует специальной подготовки пациента.

3. Чувствительные рецепторные приборы человека, баро- и хеморецепторы контролируют различные параметры кровообращения в самых разных точках сосудистого русла и в самом сердце и постоянно информируют центральную нервную систему о происходящих изменениях. Это обеспечивает гибкость приспособления сердца и сосудов к непрерывно изменяющимся условиям окружающей среды. В свою очередь, существуют доступные методы оценки состояния регуляторных механизмов системы кровообращения, одним из которых является математический анализ ритмов сердца.

4. Функциональные резервы сердечно-сосудистой системы хорошо известны и так же поддаются измерению и оценке. К ним относятся рефлекторные механизмы увеличения легочной вентиляции, скорости кровотока, потребления кислорода; гиперфункция сердца; оптимизация метаболических процессов в тканях и др.

Функциональные резервы системы кровообращения можно разделить на внутренние и внешние. Последние можно отнести к ресурсам других систем организма, которые прямо или косвенно связаны с выполнением основной функции кровообращения - доставкой тканям адекватного количества кислорода и питательных веществ.

Относительно формулы (2.1) для системы кровообращения УФ характеризует миокардиально-гемодинамический гомеостаз, а СН -вегетативный гомеостаз.

Для оценки уровня функционирования системы кровообращения и определения ее адаптационного потенциала в работе [2] был предложен индекс функциональных изменений (ИФИ), определяемый выражением:

ИФИ=0, 011ЧП+0, 014САД+0, 008ДАД+0, 014В+ 0, 009МТ-

0, 009Р-0, 27, (2.2)

где ЧП - частота пульса;

САД - систолическое артериальное давление (АД);

ДАД - диастолическое артериальное давление;

В - возраст;

МТ - масса тела;

Р - рост.

Для этой формулы был получен алгоритм классификации уровней здоровья представленный в таблице 2.2.

Таблица 2.2.

Оценка уровня функционирования системы кровообращения (адаптационного потенциала) по ИФИ

Уровень функционирования (адаптационный потенциал)	Значения ИФИ (в баллах)
Удовлетворительная адаптация Напряжение механизмов адаптации Неудовлетворительная адаптация Срыв адаптации	до 2, 53 2, 53-3, 09 3, 10-3, 49 3, 5 и выше

3. Порядок выполнения работы

3.1. Проведите измерение частоты пульса систолического и диа-столического давления в состоянии спокойного бодрствования.

3.2. Определите индекс ИФИ.

3.3. Определите класс своего состояния по таблице 2.2.

3.4. Выполните упражнение на велотренажере и определите класс своего состояния при нагрузке.

4. Вопросы для самопроверки

4.1. Какую информацию можно получить анализируя адаптационные резервы организма?

4.2. Нарисуйте структуру функциональной системы организма по
П. К. Анохину.

4.3. Дайте классификацию функциональных состояний по
Р. М. Баевскому.

4.4. Как определяется функциональный резерв организма?

ЗАНЯТИЕ 3

Предыдущая12 3 4 5 6 7 Следующая