Реферат: Неспецифические ("универсальные") элементы теории экстремального состояния сложных биологических систем
где Е — энергетический потенциал клетки: Т — трофика клетки:
Q — энергозатраты на функцию клетки в интересах организма:
К - оптимизирующий коэффициент.
Сходное положение наблюдается во взаимоотношениях социума и составляющих его структур. Имеются в виду не элементарные структуры (личности), а социальные группы различного масштаба, сформировавшиеся главным образом по административно-территориальному признаку, но с учетом этнических особенностей, входящие в состав социума, но вместе с тем сохраняющие свои собственные особенности коллективного поведения. Во взаимодействии с социумом эти структуры проявляют тенденцию к автономному использованию своего экономического потенциала, а социум в свою очередь стремится использовать их потенциал в общесистемных интересах. Сложность состоит в том, что в социальной сфере регуляция соотношения экономических затрат далеко не всегда определяется оптимизирующими природными факторами. В ней присутствует субъективный, пассионарныи эффект, который вполне может оказаться иррациональным. Тогда возможны два пути развития социума. При первом из них возобладают затраты на внутреннюю экономику отдельных структур, отображенные в числителе дроби. Тогда эти структуры приобретают тенденцию к неконтролируемому изолированному разрастанию по типу раковой опухоли в организме социума, что ставит под угрозу его существование. Развитие по другому пути, когда превалируют затраты, императивно направляемые в экономический бюджет целостной системы, приводит к прогрессирующему истощению и гибели отдельных составляющих структур. Оптимизирующий фактор регуляции соотношения затрат может базироваться лишь на одном факторе — опережающем отражении временной организации внешней среды, то есть — на объективном прогнозировании. Следовательно, научная разработка, методов такого прогнозирования составляет актуальную задачу каждого социума, от способности решить которую зависит его судьба.
Положение пятое. Своевременное распознавание особенностей поведения конкретного социума в экстремальной ситуации, зависящих как от внешних факторов, характеризующих, так сказать, саму ситуацию, так и от внутреннего базисного метаболизма социальной системы, совершенно необходимого для формирования адекватной программы устранения последствий природных и антропогенных катастроф. При этом ориентация лишь на внешние поражающие факторы не отражает объективную реальность и не предоставляет объективной информации для управления ситуацией. Так, во время катастрофы в районе Уфы в 1990 году ожидаемая структура санитарных потерь, основанная на сведениях о поражающих факторах, соответствующих мощному объемному взрыву, включала массовое возникновение комбинированных термо-механических травм. Исходя из этих предположений, вначале и комплектовались силы и средства медицинской помощи пострадавшим. Однако на самом деле оказалось, что в структуре санитарных потерь абсолютно преобладали термические поражения (ожоги), изредка сочетающиеся с относительно легкими механическим повреждениями. Все пострадавшие с тяжелой механической травмой остались в районе взрыва и погибли в огне. То есть на структуру санитарных потерь оказали влияние многие конкретные условия, определяемые особенностями железнодорожной катастрофы, особенностями местности, удаленностью от средств спасения и т. д. Еще более характерная ситуация развилась в период ликвидации последствии катастрофического землетрясения в Армении в 1989 году. Ориентация на структуру поражений во время Ашхабадского землетрясения 1948 года. Ташкентского и ряда других землетрясений побудила к направлению непосредственно в район катастрофы из других районов страны и из-за рубежа дорогостоящих и требующих щадящей транспортировки аппаратов “искусственная почка” и другого оборудования, которое оказалось на месте катастрофы невостребованным. Дело в том, что масштабы катастрофы и местные особенности обусловили значительные трудности, резко увеличили сроки освобождения большинства пострадавших из завалов. Освобожденные от сдавления конечности людей оказывались заведомо нежизнеспособными, в них не восстанавливалась циркуляция крови, и вследствие этого у пострадавших после извлечения не развивался синдром длительного сдавления тканей, сопровождающийся почечной недостаточностью. Этот синдром развивался у них значительно позже, к концу первой недели, когда проявлялся результат так называемого позиционного сдавления, обусловленного длительным нахождением тела в вынужденном положении и сопровождающегося поздним, вторичным некробиозом тканей.
Катастрофы или другие крупномасштабные ситуации, так же как внезапная угроза гибели отдельного человека, не могут достоверно прогнозироваться. Невозможно и предусмотреть стандартный комплекс оперативных мероприятий по устранению последствий катастроф, даже с учетом известных обстоятельств или объектов, представляющих угрозу для того или иного региона. Каждая катастрофа имеет свои особенности, начиная с условий проведения работ по ликвидации ее последствий и кончая структурой массовых санитарных потерь среди населения. Поэтому в каждом случае нужен свой, индивидуальный, но достаточно полный, развернутый “диагноз” катастрофы, необходимый в целях формирования программы неотложных мероприятий и выделения необходимых для этого сил и средств. Установление такого “диагноза” возможно лишь на основе аналогии, подобия с помощью компьютерного банка данных, включающего развернутую характеристику каждой отдельной катастрофы.
Таким образом, формирование адекватной программы мероприятий по устранению последствий катастрофы в каждом случае требует четкого обозначения типовых особенностей экстремальной ситуации. Аналогичная задача прослеживается и в клинических условиях, когда в раннем постшоковом периоде возникает необходимость распознавания типового клинического образа пациента, перенесшего экстремальное состояние. В клинике для этой цели используется идентификация с помощью компьютерной техники функционального “профиля” организма на основе целенаправленно отобранных, достаточно репрезентативных критериев. В этом случае функциональный профиль может быть представлен как плоскостной срез аттрактора, схема которого составлена с использованием специально отобранных одномоментно зафиксированных критериев, объективно отражающих перспективы сохранения жизни и полноценной функциональной реабилитации. Сопоставление полученного профиля с обобщенным образом функционального состояния организма пациентов, благополучно переживших чрезвычайную ситуацию (стресс), дает возможность зафиксировать характер функциональных нарушений. Кроме того, полученный профиль может быть идентифицирован как типовой клинический образ путем использования компьютерной методики распознавания патологических образов, выделенных в результате обобщения банка данных. Каждый из выделенных патологических образов ориентирован на определенный клинический прогноз, что позволяет осуществлять адекватное упреждающее лечение ожидаемых осложнении.
Есть все основания полагать, что разработка на основе международного банка данных объективных стандартных критериев для распознавания репрезентативных типовых “профилей” социальных катастроф обеспечит значительный экономический эффект при формировании и реализации конкретных программ ликвидации последствий экстремальных ситуаций, возникающих в региональных социумах.
Положение шестое. Изучение проблемы экстремального состояния организма человека позволяет сформулировать биоэкономический подход к управлению сложными социальными биосистемами, рассчитанный на безопасность этих систем и на создание конкретных программ ликвидации последствий экстремальных ситуаций.
Если в предыдущем разделе речь шла об экстраполяции принципов социальной экономики в представления о внутренней биоэнергетике (или иначе — о термодинамике) организма человека, переживающего экстремальную ситуацию, то теперь постановка вопроса носит обратный характер. Имеется в виду использование общебиологических закономерностей, свойственных социуму как сложной биологической системе, в решении задач рационального распределения его ограниченного экономического потенциала в экстремальных условиях.
Применительно к проблемам безопасности и экстремального состояния сложных биологических мегасистем типа социума целью биоэкономического подхода становится оптимизация динамического функционального баланса системы на основе принципов, вытекающих из сложившихся представлений о закономерностях термодинамических преобразований и полифункционадьной синергетики.
Руководствуясь биоэкономическим подходом, становится возможным обосновать некоторые эмпирически сформировавшиеся в практике положения, а также сформулировать ряд принципов оптимального распределения ограниченных внутренних резервов в экстремальной ситуации.
Прежде всего, в свете биоэкономического подхода обретает научную аргументацию известный тезис о необходимости раннего начала мероприятий по устранению экстремального состояния системы. Это обеспечивает возможность более полной ликвидации связанных с ним разрушений и восстановления разрушенных инфраструктур. В противном случае полноценность восстановительных процессов становится сомнительной, поскольку процесс многоплановой разбалансировки сложной неравновесной системы носит аутокаталитический характер, и обратимость его зависит от временного фактора.
Во-вторых, биоэкономический подход, основанный на аналогии сложных социальных систем с живым организмом, подтверждает необходимость постоянного поддержания активного функционального состояния структур, предназначенных для обеспечения реакции системы на экстремальную ситуацию. Эти структуры не должны бездействовать, находясь в резерве на случай экстремального внешнего воздействия, а должны, сохраняя активное состояние, быть в готовности к срочной мобилизации и переходу к функционированию в особом, чрезвычайном режиме. Даже определенную часть материальных средств, предназначенных для работы в особых условиях, следует держать в рабочем состоянии и не подвергать длительной консервации, чтобы обеспечить их сохранность и обновление. Только такой подход соответствует принципам экономической целесообразности и при этом сохраняет динамизм и адаптационную пластичность сложной системы.
В-третьих, биоэкономический подход обосновывает целенаправленную подготовку сложной системы к работе в экстремальной ситуации. Согласно физиологической теории доминанты, распространяющейся, как указывал ее создатель А.А.Ухтомский, и на поведенческие реакции в социальной сфере, в ответ на сильное внешнее воздействие всегда включается множество функциональных алгоритмов, часть из которых вовлекается в реактивный процесс как бы попутно и не вносит в него полезного вклада. С позиций биоэкономики и синергетики такая ситуация явно нерациональна. Чтобы избежать ее, необходимо усилить функциональную инерцию аттрактора, углубить его “потенциальную яму”, устранив затраты на побочные процессы и сосредоточив ограниченный потенциал на главных функциональных алгоритмах, обеспечивающих достижение цели. Это может быть достигнуто в ходе заблаговременной профилактической отработки “рафинированных” алгоритмов срочной адаптации с учетом специфики предполагаемых вредоносных факторов. Одним из путей реализации данного принципа может служить целенаправленная тренировка, методология которой должна разрабатываться применительно к конкретным особенностям социума и особенностям угрожающих экстремальных факторов.
В-четвертых, с тех же биоэкономических позиций в критический период до включения полноценной внутренней саморегуляции сложной системы представляется перспективным искусственное создание в ней своеобразного управляемого гипобиоза. Речь идет о снижении уровня общего функцио?