Кибержизнь. Контуры медицины будущего

– Разработана и проанализирована сетевая многоуровневая термодинамическая структура взаимодействия трех функционирующих систем:

– – первая система, – внутренние органы человека,

– – вторая система, – внешняя среда,

– – третья система, – граничная область между первыми двумя системами.

– Центральной является задача установления взаимосвязей и взаимодействия между этими тремя системами.

– Функционирование всех трех систем базируется на потоках энергии.

– Вторая система является источником энергии для поддержания жизни в первой системе. Энергия поступает в организм по двум каналам, – в виде продуктов питания через желудок и кислорода воздуха, через легкие.

– Первая количественная оценка автора, – энергетическая мощность легочного канала в 7 раз превосходит мощность желудочного тракта.

– Нет нужды оценивать важность этого вывода с точки зрения процессов, протекающих в первой системе. Каждая клетка организма нуждается в энергии, которая поставляется кровеносной системой. Управление этими потоками осуществляется мозгом, на который ложатся функции:

– – измерение реального количества энергии в организме в данный момент времени,

– – обработка сигнала о потребности каждой клетки в энергии,

– – выработка управляющего воздействия на кровеносную систему для доставки в клетку необходимого количества энергии и оценка его исполнения,

– – перестройка в работе органов первой системы в случае невозможности выполнения предыдущего решения, – изменение артериального давления, увеличения частоты работы сердца, и т.д.

– Количество энергии, поступающей в первую систему зависит также от процессов, протекающих в третьей системе и от состояния второй системы, которые определяются следующими параметрами:

– состояние окружающей среды, – давление, температура, влажность, качество воды, электромагнитное поле, радиация, лекарственные препараты, качество одежды, …

Цель третьей системы – уменьшение энтропии в первой системе. Достижение этой цели обеспечивается коллективным человеческим разумом.

Процитируем автора:

«Цель создания разума с точки зрения эволюции одна – обеспечение оптимальной жизнедеятельности и через нее достаточной продолжительности жизни, как можно более долгой. То есть, цель разума с точки зрения биологии как науки о живом веществе – это обнаружение и нахождение проблем в передающих средах, мембранах и управляющих центрах первых двух сфер и их своевременное устранение.

Вся наша жизнь – это стремление к ее продлению. Разум, как инструмент эволюции, имеет все возможности это обеспечить. Учение о термодинамических сферах в биологии позволяет определить место разума в природе. Разум – это термодинамическая необходимость живой материи».

В заключение отмечу еще одно важное достоинства книги. Автор последовательно использует аналогии, не имеющие прямого отношения к биологической науке, как например, ссылку на ретро-автомобиль Пресли. Этим увеличивается число читателей, что очень важно. Дело в том, что современная экономика достигла такого уровня, при котором могут быть удовлетворены все материальные потребности людей, меньшим числом работающих.

Ставится вопрос: «А что делать с «безработными»?

Ученые этот вопрос не могут оценивать иначе, как нелепый, поскольку не вызывает сомнения правильность теоремы, которую можно оценивать, как объективный закон жизни во Вселенной:

«Объем знаний коллективного человеческого разума на каждый момент времени конечен».

Вместе с тем человечество находится в начале пути обеспечения достойной жизни, что требует огромного труда для добывания новых знаний.

Реальную (оптимальную) численность человечества определит не власть, а природа.

Уверен, что исследования автора подтверждают эти выводы.

В лице Александра Юрьевича Шишонина мы видим сложившегося, талантливого современного перспективного исследователя, владеющего аппаратом системного анализа и синтеза.

В.Я. Розенберг

Профессор, доктор технических наук, Петергоф, май 2017.

Тайны биологии старения

В сегодняшнем развитии здравоохранения четко определяется тенденция, связанная с применением так называемых «корригирующих технологий» в медицине. Эти технологии позволяют путем незначительных воздействий на организм добиваться значительных клинических результатов. В частности, такие подходы широко применяются не только в России, но и за рубежом. Например, в Великобритании вышел ряд серьезных научных публикаций и монографий на эту тему: это и «Интегративная медицина» Дэвида Ракеля и «Холистическое здравоохранение» Блесси Джозефа и многие другие интереснейшие работы.

Особую роль и все большее значение в развитии медицинской науки приобретают подходы к профилактике, то есть к предупреждению заболеваний. С этой точки зрения ведущую роль на сегодняшний день играет тонкая диагностика метаболических нарушений в работе организма. А именно, когда обмен веществ человека все глубже и глубже анализируется и выявляются нарушения в метаболических процессах с дальнейшей разработкой методов их профилактики. С этой точки зрения подходы, озвученные в книге доктора Александра Шишонина «Кибержизнь: Контуры медицины будущего», позволяют врачам-практикам, простым путем, не применяя метаболические подходы на молекулярном уровне, использовать множество эффективных внешних воздействий, то есть в буквальном смысле воспользоваться силой законов физики, а точнее, термодинамикой. В этой связи особую важность и роль играет озвученное автором направление термодинамической биологии, как той научной основы, которая позволяет целенаправленно применить к организму эти потрясающие новые возможности.

Опираясь на труды ведущих ученых прошлого и великих учителей науки настоящего, автор всесторонне обосновал и применил эти направления в своей работе, обеспечив тем самым будущий потенциал для целенаправленной работы по дальнейшему развитию этих тенденций и применения их в практической медицине.

Какие же практические результаты мы можем получить, применяя знания, предложенные автором? Смотря в будущее, можно сказать, что у нас появляется ясный научный путь для поиска методов и систем воздействия на организм, чтобы достичь длительного сохранения активного долголетия, путем поддержания организма в молодом или зрелом состоянии в течение очень большого промежутка времени, не допуская разрушительных проявлений процессов старения. Вне всяких сомнений, автору впервые удалось дать читателям системные ключи к этим тайнам биологии старения!

Мало кто это видит, но общая тенденция развития медицинских технологий движется в направлении уменьшения применения медикаментов и практика, которой сегодня занимается доктор Шишонин, – это практически безмедикаментозное приведение человека к нормальному функциональному состоянию. Смотря глубже можно сказать, что эта технология препятствует переходу людей из популяции здоровых в популяцию больных.

Данная книга безусловно лежит на стыке как фундаментальных, так и практических научных направлений. Из фундаментальных наук можно отметить физику в области нелинейной термодинамики открытых систем Ильи Пригожина, системную биологию разных уровней (от геномики до метаболомики), большой пласт математических направлений – биокибернетику, теорию оптимального управления Ляпунова и общую теорию управления Зубова, которые автор виртуозно внес в ткань своего повествования. В рамках практических научных направлений явно прослеживается конвергенция, то есть объединение научных подходов в областях нано и биотехнологий, в области информационных и когнитивных технологий, связанных с изучением сознания, и естественным образом автор во многих главах выходит на новые взгляды в социогуманитарных технологиях. Здесь самым очевидным образом применяется подход, который в последнее время приобрел очень хорошую репутацию в научном мире. Это так называемый НБИКС-подход, осуществляющий конвергенцию нано, био, инфо, когнитивных и социогуманитарных наук в единую НБИКС-технологию. И безусловно, как сам автор, так и его коллеги ученые и медики, работающие на стыке наук и свободно оперирующие на обширном междисциплинарном поле, смогут в будущем задавать тон инженерам, которые занимаются робототехникой, биокибернетикой и бионикой, помогая им нащупать пути для реализации разных моделей и подходов на практике.

Наконец, я хотел бы еще сказать про те возможности, которые перед нами открывает эта оригинальная книга. А именно, огромную палитру методик, которые мы получаем, применяя изложенные здесь смежные междисциплинарные подходы в управлении биологическими процессами организма. Здесь возникают гораздо более мощные научные инструменты осознания биологической сути жизни, чем при обычном системном подходе. И об этом автор как раз и упоминает в последней главе книги, где он впервые формулирует четкое различие между системным и процессным подходами. В данном случае автор выступает адептом процессного подхода и позволяет взглянуть читателю на организм с иной, альтернативной, но при этом высоконаучной и обоснованной точки зрения. И в этой связи на первый план также выходит применение взглядов автора в осуществлении так называемых этапов медицинской помощи. Здесь возникает прецедент для более осознанного и целенаправленного занятия как профилактикой заболеваний, так и практической медицинской помощью. Рождаются инструменты для так называемой «термодинамической реабилитации», понятие которой автор впервые вводит в данной книге.

Еще раз хочу отметить важность профилактики! Можно назвать множество специалистов, которые изначально работали в узконаправленных областях медицины и со временем перешли в широкое поле профилактической медицины. Яркий тому пример – академик Николай Михайлович Амосов. Он начал свой путь как начальник смены рабочих на электростанции при лесопильном заводе, и позднее, окончив медицинский и параллельно и технический институт, он прошел через всю Вторую Мировую войну военно-полевым хирургом. После войны Амосов занимался ортопедической хирургией, грудной хирургией и кардиохирургией, прошел колоссальный путь, создал множество научных работ и трудов, и уже в конце своей карьеры он осознал важность профилактики, как основополагающей меры для предотвращения оперативных вмешательств, которым он посвятил всю свою жизнь. Руководствуясь этим пониманием Амосов создал понятие «функционального резерва организма», как резерва, который человек мог бы развить и натренировать. Понимая это, последнее десятилетие своей жизни Николай Михайлович посвятил не лечению болезней, а поддержанию и накоплению здоровья. Вот и автор данной книги предлагает подобный подход, называя его «оптимизацией процессов управления» в организме. В реабилитации же мы называем его ничем иным как «реабилитационным потенциалом организма».

Я хочу выразить автору искреннюю благодарность за то, что он не забывает великих учителей науки, а наоборот, всецело опираясь на их достижения, развивает свои оригинальные умозаключения и практики, что придает особое значение и создает уважение к этому труду!

А.Н. Разумов,

Доктор медицинских наук, профессор, академик РАН, Заслуженный деятель науки Российской Федерации, Москва, май 2017.

Термодинамика стволовых клеток

По мере накопления и анализа знаний в области геронтологии, биохимии, биофизики, молекулярной биологии формируются новые взгляды на процессы старения как на особенности взаимодействия многочисленных структур организма человека с учётом влияния на него эндогенных и экзогенных факторов. И действительно, все системы организма функционируют, казалось бы, в автономном режиме. Однако на практике сбой водной из систем непременно приводит к нарушению в работе других систем. А.Ю. Шишонин большое внимание уделяет процессам, связанным с постепенным длительным замедлением процессов получения энергии клетками от аэробных процессов и переходу к анаэробным. Причём основным биорегулятором рассматривается мозг, который координирует перестройку метаболических процессов в пользу анаэробного синтеза на основании изменения концентрации центральных биорегуляторов в крови, особенно кислорода. По мнению автора, огромная роль в регенерации тканей принадлежит веществам, инициирующим деление клеток. И сегодня известно, что стволовые клетки, помещенные в искусственные условия для размножения, начинают самостоятельно функционировать как отдельный организм, проявляя признаки саморегуляции окружающей среды. Нельзя не согласиться с мнением автора, что возрастные замедления регуляторных процессов объясняются не только уменьшением количества стволовых клеток, но и снижением эффективности их функционирования. Подобный термодинамический подход позволяет неоднозначно относиться к методам применения стволовых клеток в теории профилактики и коррекции процесса старения.

В.А. Виссарионов

Профессор, доктор медицинских наук, врач-пластический хирург, Председатель ученого совета Института Красоты, Член Американской Ассоциации Пластической и Эстетической Хирургии, Москва, июнь 2017.

На пути познания основ жизни

«Ни один человек не может быть узким специалистом без того, чтобы не быть идиотом, в широком смысле слова. Узкий специалист узнаёт все больше о все меньшем и так до тех пор, пока не будет знать всё ни о чем и ничего обо всем…»

Джордж Бернард Шоу

Фактом написания этой книги я обращаюсь к достаточно обширной аудитории читателей. Прежде всего, это ученые, ведущие научный поиск в таких фундаментальных, но находящихся на стыке наук, областях как биофизика и системная биология, биохимия, биокибернетика, математическая биология и математическая лингвистика. Однако я намеренно не стал писать ее сухим научным языком, чтобы она оказалась интересной классическим биологам, врачам-ученым и врачам-практикам буквально во всех областях медицины, физикам-теоретикам и физикам-практикам, математикам разных специальностей и даже метеорологам.

Работая над текстом, мне хотелось сначала вместить в него как можно больше формул и уравнений, чтобы сделать книгу более весомой в глазах читателей. Однако мне повезло! Почти в самом начале этой работы я случайно наткнулся на мудрое изречение одного из самых известных ученых-писателей современности Стивена Хокинга о том, что каждая формула, включенная в текст книги, вдвое уменьшает количество ее читателей.