Параскевич_Дентальная_имплантология(pdf_2006). Оглавление От автора 9 часть I. Вопросы истории и философии глава 1
 Скачать 44.63 Mb.
|
|
43 44 ЧАСТЬ 1. ВОПРОСЫ ИСТОРИИ И ФИЛОСОФИИ определенных сигналов и включаются только при строго определенных изменениях параметров среды. В основе их деятельности лежит принцип обратной связи, который, по определению Н. Винера, является секретом жизни. В 1950 г. канадский биолог Людвиг фон Берта- ланфи сформулировал общую теорию открытых систем, назвав их упорядоченным множеством взаимосвязанных (взаимодействующих) элементов, способных к автоматическому саморегулированию. Согласно теории Л. Берталанфи биологические системы являются открытыми, те. могут обмениваться с окружающей средой веществом (а также энергией и импульсом) и находятся в стационарных, но далеких от равновесных состояниях. Несмотря на весьма общие ив некоторой мере абстрактные формулировки этой теории, учение об открытых системах во многом изменило мировоззрение не только в биологии и физиологии, но и технических науках. Во-первых, сточки зрения теории открытых систем существование и функционирование организма обусловлено непрерывно идущими процессами обмена веществом, энергией и информацией с окружающей средой и внутри самого организма. Вследствие этого информация стала рассматриваться как один из механизмов поддержания гомеостаза. основу которого составляет биотическое триединство поток материи, поток анергии и поток информации, которые теснейшим образом связаны и взаимодействуют, являясь динамической основой жизни. В отличие от гипотезы К. Бернара о постоянстве внутренней среды организма теория открытых систем рассматривает внутреннюю среду не как постоянную а как стационарную. Согласно Л. Берталанфи реальные системы никогда не находятся в заданном, постоянном состоянии характеризуемом постоянством параметров, определяющих нормальное функционирование системы, но всегда стремятся достичь его путем перехода в наиболее близкое к нему состояние, которое называют действительным. Поэтому системы находятся в действительном состоянии, которое обычно близко к заданному, ноне является таковым. Действительное состояние - единственная, а потому необходимая форма выражения заданного состояния. Действительное состояние непосредственно связано с изменяющимися внешними и внутренними условиями существования системы. В то время как заданное состояние связано с изменяющимися условиями опосредованно через действительное состояние. Таким образом, согласно теории открытых систем в организме отсутствует абсолютное постоянство внутренней среды, и все его константы динамичны и взаимосвязаны, поэтому в последнее время гомеостаз часто заменяют термином «гомеокинез». Во-вторых, теория открытых систем позволяет рассматривать изоморфизм обмена анергией и информацией между любыми объектами, относящимися как к неорганическим, таки живым объектам. В-третьих, сточки зрения обшей теории открытых систем в живых организмах существуют два основных способа управления по принципу обратной связи и компенсирующее регулирование. Управление по принципу обратной связи - это автоматический способ управления, который вопреки влиянию внешних или внутренних возмущающих воздействий на систему стремится уменьшить различие между имеющимся и заданным ее состоянием. Управление в отдельных функциональных системах организма, работающее по принципу обратной связи, называют также внутренними механизмами саморегуляции, которые, как правило, строятся на генетически детерминированной основе и проявляются внутри организма. Примерами таких механизмов могут служить системы, определяющие оптимальный для организма уровень артериального давления, поддерживающие оптимальное содержание кальция в крови, оптимальный для метаболизма уровень рН и т.д. В основе таких механизмов лежат, как правило, физико-химические процессы. Компенсирующее управление (регулирование) это автоматический способ изменения или сохранения состояния системы с помощью средств, используемых для ликвидации последствий внешнего воздействия, без причинной связи между имеющимся состоянием системы и действием компенсирующих средств. ГЛАВА 2. ФИЛОСОФСКИЕ АСПЕКТЫ ИМПЛАНТОЛОГИИ Примером компенсирующего регулирования может служить регуляция силы жевательного давления на зубы. Оно воспринимается и преобразуется механорецепторами периодонта в сигнал, который передается в соответствующие структуры (ядра тройничного нерва, анализирующие и переадресовывающие его к жевательной группе мышц, давая команду на увеличение или снижение силы жевательного давления на зубы. Компенсирующее регулирование является ответом на поступающий сигнал, который обычно имеет физическую природу, например, прямая и содружественная реакция зрачков на свет, структурная перестройка костной ткани на изменяющуюся механическую нагрузку и т.д. В живых организмах и технических устройствах, как правило, присутствуют оба способа управления. Компенсация в живых организмах используется как бы для черновой, грубой подгонки организма к критически важным, жизненно необходимым условиям его существования управление по принципу обратной связи - для тонкого и точного приспособления организма к окружающей среде и поддержания гомеостаза. Таким образом, теории И. Анохина. К. Шен нона. Н. Винера и Л, Берталанфи позволили раскрыть принципы саморегуляции в живых организмах, существование которых интуитивно было замечено еще ИМ. Сеченовым. И.П. Пав ловым, НА. Беловыми У. Кенноном, подтвердили жизнеспособность основных положений философии всеединства и возможность применения системного подхода и принципов органи- цизма в качестве современной универсальной методологии познания явлений природы и жизнедеятельности организмов. Учитывая, что системный подход рассматривает все явления, процессы и объекты как системы, имеющие всеобщий характер, и системой могут считаться все без исключения предметы, явления, процессы, реакции, независимо от их природы и происхождения, на основе этой методологии целесообразно построение теоретических задач имплантологии. В тоже время физиология как наука, опирающаяся на философию органицизма, может служить базой для теоретических вопросов имплантологии. Преимущество методологии системного подхода в физиологии заключается в том. что сего помощью в поле зрения фокусируются структурный, организационно- и информационно-теоретические аспекты взаимодействия имплантата с окружающими тканями и организмом в целом. Системный подход нашел применение в дентальной имплантологии для построения биотехнических систем. Дентальные имплантаты стали рассматривать не как объект, находящийся в челюстной кости, а как целостную систему антагонисты протез имплантат костная ткань. Создание системы «имплантат кость функциональная система жевательного аппарата позволило разработать концепцию окклюзионной реабилитации пациентов с полной адентией. Экспериментальные и клинические исследования, основанные на построении этой системы, способствовали не только определению значения имплантации для функциональной и социальной реабилитации таких больных, но и открытию механизма «окклюзионной рецепции, который является одним из компенсаторных механизмов, предупреждающих чрезмерную жевательную нагрузку на имплантат и окружающую его кость (рис. 2-1). Рис. 2-1. Схема блокировки чрезмерного жевательного давления на функционирующие имплантаты. являющиеся элементом нейромускулярной системы жевательного аппарата (по Hobo S.. Ichida Е. Garcia L. 1990, с изменениями 1 — механорецепторы: 2 мезенцефальные ядра тройничного нерва 3 — узел тройничного нерва 4 — двигательные ядра тройничного нерва 5 — главные чувствительные ядра тройничного нерва 6 спинной тракт тройничного нерва 7 двигательные окончания тройничного нерва 8— веретенообразная мышца 9 — жевательная мышца 46 ЧАСТЬ I. ВОПРОСЫ ИСТОРИИ И ФИЛОСОФИИ основе построения системы, названной биотехнической могут решаться некоторые вопросы оценки конструкций и свойств материалов. Вместе стем систем являются моделями функционирующего тельного аппарата сна имплантаты, в то время как было бы рассмотрение системы про ткани для своего рода мо модель управления, предназначенную для дающую определенную схему управления на хирургическом и ортопедическом этапах лечения. Однако следует что любая система абстрактное вычленение инвариантного явления или идеализированных, но материальных по своему происхождению объектов для научного упрощения решаемых проблем чем приступить к построению биотехнической системы протез окружающие ткани, следует уточнить, каковы атрибуты систем они и какими свойствами обладает система. В противном случае явления может получиться настолько что будет абсолютно бесполезным для клинической практики. 2.5. АТРИБУТЫ СИСТЕМЫ Система (от греч целое, составлен из соединение) множество в отношениях и связях образующих определенную целостность, единство. Любая является абстрактным тием, так как представляет собой внешне обособленную и относительно независимую сторону действительности. Система принадлежит к числу таких абстракций, как материя, закон природы, гипо формула и т.д. Любая система должна удовлетворять трем иметь определенный организации и 2) быть способной воспринимать, хранить, перерабатывать и использовать информацию 3) обладать поили двумя способами управления — по обратной связи и По происхождению системы бывают естественные со экологические) и (техногенные). Существуют системы детерминированные и Выделяют также материальные и абстрактные системы. Первые включают системы неорганической природы физические химические и др) и живые (простейшие биологические системы, организмы экосистемы особый класс материальных живых систем социальные системы (от простейших социальных объединений до мической структуры общества. Абстрактные системы гипотезы, теории о системах, лингвистические формализованные системы и др. Организация и структура систем Организованность и структурность являются фундаментальными свойствами Любая система ив странстве и во времени. Совокупность взаимосвязей и отражающаяся в система, существует реально и имеет объективный характер, Организацию системы составляют взаимосвязанные элементы (подсистемы орга темы есть способ связи ее меняющийся во времени и обратимо щий в двух взаимно противоположных и понижения. организации является безотноси те. организации вообще не есть только определенная организация конкретной системы определенный способ ее ее строение. ГЛАВА 2. АСПЕКТЫ ИМПЛАНТОЛОГИИ Под принято понимать относительно пространстве и во способ связей между системы и отношений системы с окружающей средой. В последнее во многих областях науки, в том числе в и имплантологии, структуру системы стали (от англ 1 — стык 2 3 совокупность средств и правил, обеспечивающих физическое или информационное взаимодействие или Структура представляет внутреннее строение общий качественно определенный и относительно устойчивый порядок внутренних пространственно-временных связей между и системы, который определяет деятельность системы и характер ее взаимодействия с другими системами или окружающей средой. Структура системы в значительной мере зависит от условий, в которых она и обусловлена взаимодействием данной системы с окружающей средой. По той иной системы судить об стях функций этой системы. Системы, имеющие одинаковую структуру, не иметь совершенно разные функции. Такими и структура есть связи. Но этом организация - это изменяющаяся во времени, ноне в В материальных и реальных системах их низация меняется только во времени никогда не в тогда как всегда изменяется и во времени, ив пространстве, но никогда не изменяется водном- только во времени или только в пространстве. Имеется еще одно существенное различие между организацией и структурой системы отличие от понятия изменение организации (понижение или повышение ее уровня) является относительным. Это что уровень организации можно рассматривать только относительно какой-либо точки отсчета в эволюции системы. Изменение организации в сторону повышения принято называть а в сторону понижения дезорганизации. Мерой дезорганизации является энтропия. организации в большей или меньшей то такой процесс называется и Специфической особенностью организации системы является ее и которые определяют системы к взаимодействию. Вход это ее способность воздействие (как и внутреннее - это способность системы реагировать на Каждый из элементов системы входите. воспринимает воздействие от какого- либо элемента или от всех остальных элементов вместе и передает это воздействие другому элементу (элементам. Непременными атрибутами организации системы являются ее сохранение и а также авторегуляция. Целостность Систем элементов или подси не поэтому любая система по от к подсистемам всегда каких целое. Таким система представляет качественно определенную совокупность подсистем связанных в единое целое, которое обладает свойствами, отсутствующими у подсистем подсистемы не существуют отдельно от ибо тогда они превращаются в нечто системой. Сохранение и Сохранение и это свойство всех предметов, явлений и процессов объективного мира. Сохранение в значительной мере условлено видом системы и является ответной реакцией системы на возбуждающие 48 1. И которые могут поступать на извне или изнутри системы. Существует унаследованная и внутренняя устойчивость Первая достигается аа счёт унаследованного регулирования обычно жестко прошлым системы. тип устойчивости является запасом прочности ее от возбуждающих воздействий системы рассматриваются статически Примером служить имплантат, материал рого обладает определенной упругостью и пределом При приложении нагрузки на происходит его деформация, которая действия Внутренняя устойчивость ВЫСШИЙ тип устойчивости, достигаемый по принципу обратной связи. Высокоорганизованные естественные (биоло системы являются более устойчивыми, чем низкоорганизованные (неорганические) и техногенные системы. В результате наследования к окружающей среде и ее организации и эволюции у биологических систем сопоставления исхода того или иного совершающегося в системе, с исходом уже гося события. Появление аппарата сравнения и памяти (по Вине ру) дальнейшее развитие системы и ее В эволюции и благодаря обратной связи система приобретает способность использовать внешние воздействия, раздваивая на физические (сигнал) и энергетические (информация) компоненты. Таким образом, внешнее ставшее несущим системе информацию о природе и особенностях источника он редел ю структуру. Информация в системах является свойством которое не может быть утрачено ни на каком уровне организации материальных ооъектов и на каком этапе существования материи. Все системы являются своего рода сгустками образующей их структуру и связанной с уровнем организации системы. Высокоорганизованная система информацию не только в энергетической форме, но и при помощи физической формы сигнала. Сигнал собой принятую системой форму сообщения те. является материальным собственная энергия которого несоизмерима с оказываемым на систему воздействием. Сигнал как физический несущий информацию, существует в строго определенной которая в силу своего качественного устройства позволяет реализовать все свойства сигнала для управления и ответа на внешней среды. Вне организованной системы сигнал существовать как физический по специфические свойства информации механическая нагрузка на костную структурами кости в возникающие вследствие пьезоэлектрического или согласно выдвинутой в последние годы образующиеся в результате диссипации гии (перехода части кинетической энергии в энергию процессов тепловую И т.д.) затухающих механических колебаний структурных кости. Таким механическая нагрузка ся физическим информацию для КОСТНОЙ Однако механическая например, для оболочки полости рта не служит сигналом, несущим информацию, которую ткани слизистой оболочки использовать для своего управления, а является физическим на который может ответная защитная реакция. в свободном и связанном виде. В свободном виде инфор процесс. В связанном виде она может быть процессом или в относительного В ГЛАВА ФИЛОСОФСКИЕ АСПЕКТЫ 49 покоя связанная является относительно постоянными устойчивым компонентом системы. В качестве можно деятельность который содержит" сохраняющуюся информацию в количестве около бит. Примером связанной информации может служить также ноты в которых заложена при символов в заданном формате и, таким является компонентом их структуры. Это своего рода описал кардинал и советник римского Пия II мерой организации информация является противоположной энтропии. уровня организации системы всегда эквивалентно и управления в системе. 2.5.3. Управление в системах Цель любого управления приведение системы к состоянию динамической к к заданному. В управлении и регулировании выражаются тактика и стратегия системы в ее взаимодействия с окружающей средой. Законы и связи обусловливают единство принципа действия организма, машины и любой другой системы, объективный который является следствием обмена информацией между двумя подсистемами (элементами) темы ив свою очередь к сохранению или увеличению информации и организованности системы. При атом одна из является управляющей, а другая управляемой. Вез обмена информацией процесса управления. В свою очередь обмен информацией возможен только при наличии связи. Когда система выполняет какую-либо функцию, она испытывает внешние которые могут (управляющие воздействия) и препятствовать выполнению функции воздействия. Управление в системе осуществляется на основе управляющих воздействий, которые являются для данной устройство может взаимодействовать с окружающей ноне со всей, ас ее те. имеет свое иоле деятельности. Управляющее устройство осуществляет упорядоченную передачу инфор и ее воспринимает от управляемого ее надлежащим образом и уже в том виде, который необходим для управления управляемым устройством. В системах два основных способа по принципу обратной связи и Механизм связи осуществляется следующим устройство системы или ее подсистема) посылает управляемому устройству (также элементу или подсистеме) информацию (управляющую и переводит управляемое устрой в определенное для него состо Это одна составляющая обмена информа Другая составляющая заключается в том. что управляемое устройство посылает в управляющее о своем состо На основе этой управляющее устройство вырабатывает информацию для посылки в устройство. Примером такого управления может служить механизм единиц кости изменении функциональной нагрузки. регулирование это сис где имеется блокировка Примером может блокировка жевательного через зубов или кости функционировании Оба способа управления могут рассматриваться как самостоятельные системы, являющиеся структурой любой своего рода система в системе. Система управления - это система, где есть зависимость выходных сигналов от управляющих воздействий. 4. |