научная статья по теме ФИЗИОЛОГИЯ, БИОМЕДИЦИНА, МЕДИЦИНА Биология

Текст научной статьи на тему «ФИЗИОЛОГИЯ, БИОМЕДИЦИНА, МЕДИЦИНА»

УСПЕХИ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ НАУК, 2008, том 39, № 2, с. 8-31

УДК 611.2

ФИЗИОЛОГИЯ, БИОМЕДИЦИНА, МЕДИЦИНА

© 2008 г. Ю. В. Наточин

Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург

Физиология на протяжении веков рассматривалась как основная фундаментальная наука в медицине. Бурное развитие молекулярной биологии, генетики и ряда иных естественных наук во 2-ой половине XX в. требовало не только ответа на вопрос о науках, определяющих фундамент развития медицины, но и ключевые проблемы ее прогресса. Формируется биомедицина, обсуждены ее методы, место в системе естественных наук, соотношения с физиологией. Особое внимание уделено безусловной необходимости выяснения молекулярных механизмов функций, мишеней действия физиологически активных веществ и обязательного соотнесения данных моделирования с теми же процессами в условиях in vivo в целостном организме. Показана роль различных наук в решении фундаментальных проблем медицины, место и роль физиологии в современной медицине.

ВВЕДЕНИЕ

Очевидно значение всего спектра биологических наук для изучения природы человека, понимания механизмов функций различных его органов и систем, поиска не только локуса изменений, но и сути нарушений каждого из звеньев слаженной системы жизни, когда возникает патологический процесс. Эти сведения имеют значение и при решении проблем адаптации человека к новым условиям, особенно различным видам экстремальных ситуаций. В средине XX в. был создан Институт медико-биологических проблем, где в сотрудничестве с специальными и академическими институтами благодаря широкому использованию разнообразных методов естественных наук удалось разработать основы и способствовать развитию физиологии человека, авиационной, космической и экологической физиологии. Предпосылками быстрого прогресса стали исследования, которые велись в нашей стране в 30-е гг., прежде всего в научных коллективах, которыми руководил акад. Л.А. Орбели. Успехи в разработке проблем физиологии экстремальных состояний легли в основу, в конечном счете, обеспечили выдающиеся достижения нашей страны в освоении и космоса, и океана.

Среди имен тех, кто внес особенный вклад в развитие биомедицинских исследований, понимание механизмов физиологии экстремальных состояний, следует назвать Л.А. Орбели, А.В. Лебединского, Е.М. Крепса, В.В. Парина, В.Н. Черниговского, О.Г. Газенко, А.М. Генина. Проводившиеся в СССР, а затем в России физиологические, биофизические, биохимические исследования легли в основу развития ряда направлений физиологии и медицины, обеспечили решение некоторых прикладных проблем, имеющих принципиальное значение для человечества [19, 20, 22]. Эта статья написана в дни памяти Олега Георгиевича Газен-

ко, вся его жизнь в науке была связана с тем, чтобы достижения всего спектра биологических дисциплин использовать во благо медицины, они ре-ализовывались им в организации исследований Института медико-биологических проблем, в тех многочисленных совместных работах с учреждениями Российской Академии наук, которые способствовали осуществлению грандиозных проектов, возглавлявшихся и осуществленных О.Г. Газенко.

ФИЗИОЛОГИЯ И БИОМЕДИЦИНА В СИСТЕМЕ ЕСТЕСТВЕННЫХ НАУК

Дефиниция, строгое определение понятий имеет принципиальное значение. Оно важно для выделения области знания как научной дисциплины. Специальная задача касается отдельных курсов этих наук при преподавании, существенное значение имеет понимание сути каждой из наук в общественном сознании. Несколько десятилетий тому назад фундаментальной наукой для медицины, как врачебного искусства, рассматривалась физиология (от греч. physis - природа и logos -учение). Физиология - раздел биологии, занимающийся изучением функций живых организмов, их клеток, органов и систем, регуляции их деятельности в целостном организме, механизмам его адаптации к окружающей среде. Основная задача физиологии состоит в проникновении в логику жизни организма. Такое определение физиологии сформулировано в энциклопедиях, учебниках, руководствах по физиологии [9, 19, 34, 39, 40, 48]. Комплекс наук о живом, включая физиологию, занимает ключевое положение в решении проблем медицины.

Аналогичным образом следует дать определение биомедицины, сопоставив ее не только с классическими, но и с недавно появившимися на-

уками. Ответим на вопросы - это новая дисциплина или существовавшая ранее, но получившая иное имя; биомедицина - наука фундаментальная или прикладная, сопоставим биомедицину и медицину. В Энциклопедическом словаре медицинских терминов (1982) [51], в Биологическом энциклопедическом словаре (1986) [5], Словаре физиологических терминов (1987) [44] упоминания о биомедицине нет. В Англо-русском медицинском энциклопедическом словаре (словарь Стедмана) (1995) [1] этот термин раскрыт как "относящийся к естественным наукам, составляющим фундамент медицины (в основном к биологии и физиологии (стр. 82); второе значение термина биомедицинский - "имеющий отношение как к биологическим дисциплинам, так и к искусству врачевания" (стр. 82). В 2007 г. в Encyclopedia Britannica биомедицина определена как медицина, основанная на применении принципов естественных наук, особенно биологии, биохимии.

ВЕХИ ИСТОРИИ ФИЗИОЛОГИИ И БИОМЕДИЦИНЫ

Понимание современного этапа развития комплекса наук, грани которых составляют биомедицину, требует ясного знания ее исторических корней. Если физиология, как одна из составных частей биомедицины, берет начало с открытия кровообращения У. Гарвеем в 1628 г., то морфологические ветви биомедицины много старше, а биохимические и биофизические моложе. Несколько слов о развитии комплекса этой науки в Академии наук нашей страны. В 1725 г. в Петербургской Академии наук, созданной по указу Петра I годом ранее, была организована кафедра анатомии и физиологии, 5 июля 1725 г. ее профессором физиологии стал Д. Бернулли, а 17 декабря 1726 г. адъюнктом по физиологии избран Л. Эйлер [26]. Физиология отделилась от анатомии и обрела реальную самостоятельность лишь в XIX в. Первая независимая физиологическая лаборатории в России была организована Ф.В. Овсянниковым в Петербургской Академии наук в 1862 г. В XIX и XX вв. физиология стала быстро развиваться, выдающийся вклад в ее прогресс внесли ученые разных стран, в России - И.М. Сеченов, И.П. Павлов. Полвека тому назад был всплеск участия физиков, химиков, инженеров в решении проблем биологии и медицины, родилась молекулярная биология. Это сопровождалось и крупными успехами, а в ряде случаев поражениями, когда пытались упрощенными техническими решениями подменить глубокоэшелонирован-ную, многокомпонентную биологическую систему примитивными устройствами без компенсаторных и взаимозаменяемых компонентов.

На рубеже XXI в. информационный бум привлек к участию в решении возникших проблем

специалистов в области информатики, формируется биоинформатика, при участии механиков и биологов возникает, развивается биомеханика [17, 45]. Вслед за успешным решением программы "Геном человека" происходит становление программы "Физиом" [16], где в попытке моделирования основных процессов в организме человека вносят верифицированные численные значения поистине неисчислимых событий функционирования живого существа.

Организм целостен и только в осознании единства множества элементов, на этом фундаменте могут быть расшифрованы многие физиологические и патологические состояния. Нет противоречия в том, что едина биосистема, но необходимо оценивать роль биоразнообразия. Стимул, толчок, этиологический фактор может быть один, но развитие процесса будет определяться большим числом зачастую непредсказуемых факторов. Перефразируя первые строки романа Л.Н. Толстого "Анна Каренина", можно утверждать, что не только "все счастливые семьи похожи друг на друга" [46, с. 3] и здоровье здорового человека протекает по общему руслу, общей схеме, но "каждая несчастливая семья несчастлива по-своему" и каждый больной человек несчастлив по-своему. Математическая модель строит отшлифованный правильный путь развития событий, болезнь зачастую идет непредсказуемым путем, имеет неузнаваемый лик и только интуиция опытного, талантливого врача способна раскрыть истинное лицо болезни, установить диагноз и наметить путь строго индивидуального лечения. Оно основано на системном подходе, этот путь был присущ российской медицине, его описание можно найти в трудах представителей классической медицины России XIX в. у М.Я. Мудрова, особенно ярким представителем ее был С.П. Боткин, в физиологической лаборатории клиники которого начинал свой путь исследователя в Военно-медицинской академии И.П. Павлов. С его именем связано особенно яркое доминирование интегративного подхода к физиологии и патологии человека.

Все сказанное служит ответом на, как казалось некоторым исследователям, неожиданное возникновение системной биологии в конце XX в. В действительности противопоставление было много раньше, в XIX в. шло противопоставление аналитической и синтетической физиологии и патологии, клеточной патологии и системного подхода. Бытует взгляд, что между крайними точками зрения лежит истина, но безусловно прав Гёте, афоризм которого глубже - между крайними взглядами лежит проблема. Нет сомнения в том, что взвешенное соотношение данных аналитических исследований с помощью системного подхода обеспечит прогресс биомедицины, а потому и медицины.

Попытаемся не только объяснить содержание биомедицины как науки, но дать объяснение при-

чин ее появления, разграничения с физиологией. Решение проблем функции клеток, органов, систем и организма как целого требует использования очень широкого спектра методов, подходов. Можно быть физиологом, ставить и решать физиологические проблемы, вовлекая методы морфологии, биохимии, генетики и других наук. Это отражает современный взгляд на физиологию глазами физиолога. С другой стороны, некоторые исследователи ограничивают физиологию ее традиционными методами, в этом случае решением науки, относящейся к фундаментальной для медицины, должна стать меганаука - биомедицина. В последние годы термин "биомедицина" стал модным,

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком