Научная статья на тему 'Принципы создания и реализации модели гериатрической паллиативной помощи (на примере Белгородского региона)'

Принципы создания и реализации модели гериатрической паллиативной помощи (на примере Белгородского региона) Текст научной статьи по специальности «Науки о здоровье»

CC BY
560
119
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПАЛЛИАТИВНАЯ ПОМОЩЬ / ГЕРИАТРИЯ / ДЕМОГРАФИЯ / ПОЖИЛЫЕ / СТАРОСТЬ / PALLIATIVE CARE / GERIATRICS / DEMOGRAPHY / ELDERLY PERSONS / AGING

Аннотация научной статьи по наукам о здоровье, автор научной работы — Прощаев К. И., Пономарева И. П.

В статье изложены основные организационные принципы создания и реализации региональной модели паллиативной помощи лицам пожилого и старческого возраста на примере Белгородского региона. Впервые проанализированы основные показатели естественного движения населения базового региона в контексте организации паллиативной помощи; изучены нормативные и правовые акты Минздравсоцразвития России и сформулированы основные критерии и принципы региональной концепции оказания паллиативной помощи лицам старшей возрастной группы; разработана организационно-функциональная модель паллиативной помощи гериатрическим больным, имеющим хроническую прогрессирующую патологию. Представленная организационно-функциональная модель паллиативной помощи направлена на повышение доступности и качества медико-социальной, психологической и духовной помощи гериатрическим больным, которые сейчас находятся только под наблюдением участковых терапевтов. В сложившейся ситуации невозможно оказать эффективную комплексную помощь из-за межведомственной разобщенности и недостаточности специальных знаний и навыков. Проведенное исследование позволило сделать следующие выводы: 1. Показатели естественного движения населения Белгородского региона, высокий уровень старения, нарастающее количество хронических прогрессирующих заболеваний среди причин смертности, а также демографический прогноз говорят о возрастающей потребности в паллиативной помощи лицам старшей возрастной группы. 2. При создании региональной модели гериатрической паллиативной помощи основными организационным принципам являются следующие: мультидисциплинарность, преемственность, доступность, интегрированность в существующую систему общественного здравоохранения.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The Principles of Creation and Implementation of Geriatric Palliative Care Models in Belgorod Region

The article describes the basic organizational principles for the establishment and implementation of a regional model of palliative care for those elderly and senile age on the example of the Belgorod region. For the first time, analyzed the main indicators of the vital base of the region in the context of palliative care; reviewed normative and legal acts of the Ministry and formulates the basic principles and criteria for the regional concept of palliative care for older persons; developed organizational and functional model of palliative care for patients with chronic paid progressive pathology. The organizational and functional model of palliative care aims to improve the availability and quality of medical, social, psychological and spiritual help for older persons, who are now paid only under the supervision of local therapists. In this situation, it is impossible to provide effective integrated support for interdepartmental fragmentation and lack of special knowledge and skills. The study allows to present the following conclusions: the vital Indicators of Belgorod region, a high rate of ageing, increasing number of chronic progressive disease causes mortality and population projection is talking about increasing demand for palliative care for older persons. For creation a regional model of geriatric palliative care the main organizational principles are the following: multidisciplinary, continuity, availability, integrated into the existing system of public health.

Текст научной работы на тему «Принципы создания и реализации модели гериатрической паллиативной помощи (на примере Белгородского региона)»

УДК 616.67+616-083

ПРИНЦИПЫ СОЗДАНИЯ И РЕАЛИЗАЦИИ МОДЕЛИ ГЕРИАТРИЧЕСКОЙ ПАЛЛИАТИВНОЙ ПОМОЩИ (НА ПРИМЕРЕ БЕЛГОРОДСКОГО РЕГИОНА)

К.И. ПРОЩАЕВ, И.П. ПОНОМАРЕВА ФГАОУ ВПО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет», ул. Победы, 85, г. Белгород, 308015

Аннотация: в статье изложены основные организационные принципы создания и реализации региональной модели паллиативной помощи лицам пожилого и старческого возраста на примере Белгородского региона. Впервые проанализированы основные показатели естественного движения населения базового региона в контексте организации паллиативной помощи; изучены нормативные и правовые акты Минздравсоцразвития России и сформулированы основные критерии и принципы региональной концепции оказания паллиативной помощи лицам старшей возрастной группы; разработана организационно-функциональная модель паллиативной помощи гериатрическим больным, имеющим хроническую прогрессирующую патологию.

Представленная организационно-функциональная модель паллиативной помощи направлена на повышение доступности и качества медико-социальной, психологической и духовной помощи гериатрическим больным, которые сейчас находятся только под наблюдением участковых терапевтов. В сложившейся ситуации невозможно оказать эффективную комплексную помощь из-за межведомственной разобщенности и недостаточности специальных знаний и навыков.

Проведенное исследование позволило сделать следующие выводы:

1. Показатели естественного движения населения Белгородского региона, высокий уровень старения, нарастающее количество хронических прогрессирующих заболеваний среди причин смертности, а также демографический прогноз говорят о возрастающей потребности в паллиативной помощи лицам старшей возрастной группы.

2. При создании региональной модели гериатрической паллиативной помощи основными организационным принципам являются следующие: мультидисциплинарность, преемственность, доступность, интегрированность в существующую систему общественного здравоохранения.

Ключевые слова: паллиативная помощь, гериатрия, демография, пожилые, старость.

THE PRINCIPLES OF CREATION AND IMPLEMENTATION OF GERIATRIC PALLIATIVE CARE MODELS IN BELGOROD REGION

K.I. PRASHCHAYEU, I.P. PONOMAREVA Belgorod State National Research University

Abstract: the article describes the basic organizational principles for the establishment and implementation of a regional model of palliative care for those elderly and senile age on the example of the Belgorod region. For the first time, analyzed the main indicators of the vital base of the region in the context of palliative care; reviewed normative and legal acts of the Ministry and formulates the basic principles and criteria for the regional concept of palliative care for older persons; developed organizational and functional model of palliative care for patients with chronic paid progressive pathology.

The organizational and functional model of palliative care aims to improve the availability and quality of medical, social, psychological and spiritual help for older persons, who are now paid only under the supervision of local therapists. In this situation, it is impossible to provide effective integrated support for interdepartmental fragmentation and lack of special knowledge and skills.

The study allows to present the following conclusions: the vital Indicators of Belgorod region, a high rate of ageing, increasing number of chronic progressive disease causes mortality and population projection is talking about increasing demand for palliative care for older persons. For creation a regional model of geriatric palliative care the main organizational principles are the following: multidisciplinary, continuity, availability, integrated into the existing system of public health.

Key words: palliative care, geriatrics, demography, elderly persons, aging.

В последние годы увеличивается число больных пожилого и старческого возраста, имеющих прогрессирующие хронические заболевания. Исследования показывают, что 80% лиц в возрасте 75 лет и старше не в состоянии обходиться без посторонней помощи [5]. В связи с наличием у пожилых людей сочетанной патологии возрастает уровень инвалидизации общества, а значит, и потребность в паллиативной помощи, которой в общественном здравоохранении уделяется мало внимания. Традиционно паллиативную помощь связывают с онкологическими больными, но сложившаяся ситуация диктует развитие паллиативной помощи неонкологическим больным, большую долю которых составляют лица пожилого и старческого возраста [2,3,4]. В данной ситуации представляется актуальным изучение организационно - методических вопросов в области паллиативной помощи лицам пожилого и старческого возраста с хронической прогрессирующей патологией.

Цель исследования - разработка основных принципов создания и реализации региональной модели гериатрической паллиативной помощи. Для достижения поставленной цели необходимо было решить ряд задач:

1. Проанализировать основные показатели естественного движения населения Белгородского региона в контексте организации паллиативной помощи;

2. Изучить нормативные и правовые акты Минздравсоцразвития России и сформулировать основные критерии и принципы региональной концепции оказания паллиативной помощи лицам пожилого и старческого возраста;

3. Разработать организационно-функциональную модель паллиативной помощи гериатрическим больным, имеющим хро-

ническую прогрессирующую патологию.

Материалы и методы исследования. Статистические сборники и бюллетени территориального органа федеральной службы государственной статистики по Белгородской области, правовые и нормативны акты Минздравсоцразвития Российской Федерации. Сущность исследуемых вопросов раскрыта путем использования метода системного анализа.

Результаты и их обсуждение. Для обоснования потребности в организационных мероприятиях в области гериатрической паллиативной помощи были изучены особенности медикодемографической ситуации в г. Белгороде. Численность населения г. Белгорода (по состоянию на 01.01.2012г.) 357655 человек. Коэффициент старения населения (КСН) 16,3% рассчитывался как доля лиц старше 60 лет в структуре населения (по шкале Ж. Боже-Гарнье - Э. Россета) [5].

Из таблицы 1 становится очевидно, что доля лиц старше трудоспособного возраста в ближайшие десятилетия возрастет в несколько раз [1].

Кроме этого, были изучены показатели естественного движения населения в целом по Белгородской области за послед-ние10 лет (табл.2).

О потребности в паллиативной помощи можно судить по показателям смертности лиц пожилого и старческого возраста. К сожалению, в исследуемом регионе, также как и в России в целом отсутствует четкая система статистической регистрации больных пожилого и старческого возраста с хроническими прогрессирующими заболеваниями, учета смертности и ее причин в данной возрастной группе. Хотя при имеющихся современных демогра-

фических тенденциях именно эта группа населения, использующая значительные ресурсы здравоохранения, требует внимательного отношения и тщательного перспективного планирования всех видов помощи, в том числе и паллиативной.

Таблица 1

Доля возрастных групп в общей численности населения Белгородской области (демографический прогноз)

Моложе трудоспособного возраста Трудоспособного возраста Старше Трудоспособного возраста

2012 15,0 60,6 24,4

2013 15,1 59,9 25,0

2014 15,3 59,2 25,5

2015 15,5 58,4 26,1

2016 15,8 57,5 26,7

2017 15,9 56,8 27,3

2018 16,1 56,0 27,9

2019 16,2 55,3 28,5

2020 16,1 54,9 29,0

2021 16,1 54,4 29,5

2022 16,0 54,0 30,0

2023 15,9 53,7 30,4

2024 15,7 53,6 30,7

2025 15,4 53,6 31,0

2026 15,0 53,6 31,4

2027 14,7 53,6 31,7

2028 14,4 53,6 32,0

2029 14,0 53,6 32,4

2030 13,8 53,6 32,6

2031 13,5 53,4 33,1

В ходе проводимого исследования нами были изучены показатели смертности на основании учета бланков Медицинских свидетельств (форма № 106/у-08), выданных в муниципальной поликлинике №1 г. Белгорода. Общая численность прикрепленного населения составила 51488 (по состоянию на 01.01.2012 г.), из них больные старше 60 лет - 13986 человек (27,2%), лица предпенсионного десятилетия - 10339 (20,1%). Показатель смертности за 2011 год составил 651 человек. В возрасте 60-69 лет - 101 (15,5%); 70-79 лет - 184 (28,2%); 80 лет и старше - 256 (39,3%), т.е. в возрасте старше 60 лет умерло 441 человек (83,0%).

Как показал дальнейший анализ, в исследуемой группе старше 60 лет причинами смерти стали хронические прогрессирующие заболевания. Распределение было следующим: болезни системы кровообращения (58,8%), онкологические заболевания (14%), болезни пищеварения (2,5%). Это косвенно отражает общие тенденции в исследуемом регионе. Результаты исследования показаны в табл. 3.

Следовательно, естественная убыль определит перспективу демографического развития города, а высокий коэффициент демографического старения и возросшее число хронических прогрессирующих заболеваний среди причин смертности в регионе повышают потребность в паллиативной помощи лицам пожилого и старческого возраста.

Для эффективного формирования региональной модели паллиативной помощи гериатрическим больным необходимо дать четкое определение данного вида помощи, на основании которого будут определяться ее цели и задачи, а также группы больных, которым она будет предоставляться.

В Федеральном законе Российской Федерации от 21 ноября 2011 г. N 323-ФЗ «Об основах охраны здоровья граждан в Российской Федерации» говорится, что паллиативная медицинская помощь представляет собой комплекс медицинских вмешательств, направленных на избавление от боли и облегчение других тяжелых проявлений заболевания, в целях улучшения качества жизни неизлечимо больных граждан. Паллиативная медицинская помощь может оказываться в амбулаторных условиях и стационарных условиях. В законе рассматривается только медицинская составляющая, но паллиативная помощь - это более широкое понятие, по определению ВОЗ (2002 г.), подход, целью которого является улучшение качества жизни пациентов и членов их семей, оказавшихся перед лицом угрожающего жизни заболевания. Эта цель достигается путем предупреждения и облегчения страданий благодаря раннему выявлению, тщательной оценке и купированию боли и других тягостных физических симптомов, а также оказанию психосоциальной и духовной поддержки.

Таблица 2

Рождаемость, смертность и естественный прирост населения Белгородской области

Всего, человек На 1000 человек населения*

Годы

естественный естественный

прирост прирост

1 2 3 4 5 6 7

Все население

1990 18035 17910 125 12,9 12,9 0,0

1991 16169 18702 -2533 11,5 13,3 -1,8

1992 14843 19408 -4565 10,5 13,7 -3,2

1993 13752 22044 -8292 9,6 15,4 -5,8

1994 14155 22487 -8332 9,8 15,6 -5,8

1995 13696 21642 -7946 9,4 14,8 -5,4

1996 12953 21422 -8469 8,8 14,5 -5,7

1997 12011 21597 -9586 8,1 14,6 -6,5

1998 11899 21247 -9348 8,0 14,3 -6,3

1999 11407 22568 -11161 7,6 15,1 -7,5

2000 12101 23291 -11190 8,0 15,5 -7,5

2001 12307 24206 -11899 8,2 16,1 -7,9

2002 13037 24481 -11444 8,6 16,2 -7,6

2003 13853 24369 -10516 9,2 16,1 -6,9

2004 13795 24524 -10729 9,1 16,2 -7,1

2005 13486 24168 -10682 8,9 16,0 -7,1

2006 14382 23082 -8700 9,5 15,3 -5,8

2007 15676 22417 -6741 10,3 14,8 -4,5

2008 16790 22422 -5632 11,0 14,7 -3,7

2009 16845 22011 -5166 11,0 14,4 -3,4

2010 16635 22027 -5392 10,9 14,4 -3,5

2011 16980 21610 -4630 11,1 14,1 -3,0

Примечапние: * - За 2003-2009 гг. показатель рассчитан с использованием численности населения без учета итогов Всероссийской переписи населения (ВПН) 2010г., за 2010 г. - с учетом предварительных итогов ВПН-2010, полученных согласно срокам, утвержденным постановлением Правительства Российской Федерации от 12 ноября 2010 года № 896 «О подведении итогов Всероссийской переписи населения 2010 года».

Таблица 3

Смертность населения по основным классам причин смерти на примере г. Белгорода (по данным Всероссийской переписи населения 2010 г.)

2004г. 2005г. 2006г. 2007г. 2008г. 2009г. 2010г.

1 2 3 4 5 6 7 8

Умершие: 4131 4040 4000 3907 3996 3918 4009

от болезней системы кровообращения 2500 2519 2519 2412 2462 2254 2515

от новообразований 701 654 667 687 768 795 762

от болезней органов дыхания 101 94 82 66 72 80 69

от болезней органов пищеварения 142 149 133 125 148 164 143

На 100 тыс. населения 1215,0 1179,2 115504 1114,4 1123,5 1086,6 1127,9

от болезней системы кровообращения 735,8 735,3 727,6 688,0 692,2 625,1 707,6

1 2 3 4 5 6 7 8

от новообразований 206,3 190,9 192,7 196,0 215,9 220,5 214,4

от болезней органов дыхания 29,7 27,4 23,70 18,8 20,2 22,2 19,4

от болезней органов пищеварения 41,8 43,5 38,4 35,7 41,6 45,5 40,2

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

На основании проведенного исследования были предложены основные критерии отбора гериатрических больных с хронической неонкологической патологией для оказания им паллиативной помощи:

1. активное прогрессирующее заболевание (в период обострения или декомпенсации);

2. наличие выраженных симптомов, которые требуют медицинской помощи;

3. состояние пациента нестабильно и ухудшается с течением времени;

4. возможности специализированного лечения ограничены или исчерпаны;

5. имеются психосоциальные и духовные проблемы, являющиеся следствием данного хронического заболевания или патологического состояния.

Разрабатывая принципы региональной модели паллиативной помощи гериатрическим больным, учитывалась особенность гериатрической соматической патологии неонкологической природы - более длительный временной период, когда больной потенциально может нуждаться в паллиативной помощи и лечении. При этом акцент делался на современную концепцию - раннее паллиативное лечение, облегчение страданий больного на протяжении всего периода болезни (наряду с радикальным лечением).

Основной целью такой помощи является улучшение качества жизни больного и членов его семьи, что достигается благодаря активному выявлению, тщательной оценке и симптоматической терапии беспокоящих больного симптомов, а также оказанию психологической, социальной и духовной поддержки, как самому пациенту, так и его близким.

При разработке региональной модели паллиативной помощи гериатрическим больным были сформулированы ее концептуальные принципы:

1. учет демографических показателей и угроз базового региона для перспективного планирования данного вида помощи;

2. интегрирование в существующую систему здравоохранения, т.к. гериатрическая паллиативная помощь должна являться составной частью общей системы лечебно-профилактических мероприятий;

3. критериальность, т.е. предварительная корректная оценка гериатрического пациента в контексте его потребности в паллиативной помощи;

4. создание единого регионального регистра больных, в т.ч. и старшей возрастной группы, нуждающихся в паллиативной помощи;

5. доступность, так как лица старших возрастных групп составляют большую часть работоспособной части населения; медицинская помощь должна быть максимально приближена к населению старшего возраста, что может быть достигнуто путем совершенствования и развития амбулаторно-поликлинического варианта обслуживания и организации консультативных центров паллиативной помощи и медико-социальных центров;

6. мультидисциплинарность и комплексность, т. к. для больных пожилого и старческого возраста характерна полимор-бидность, а также множественность симптомов, обусловленных не только основной нозологией, но связанных с сопутствующими заболеваниями. Кумулятивное действие множественных проблем может быть намного сильнее, чем воздействие любой отдельно взятой болезни. Кроме того, в некоторых случаях, нерешенные социальные проблемы могут иметь более тяжелые последствия, нежели медицинские;

7. преемственность и межведомственное взаимодействие в области паллиативной помощи и повышения качества жизни больных в ней нуждающихся; в т. ч. подготовка и профессиональная переподготовка кадров, работающих в паллиативной медицине;

8. признание роли семьи и непосредственного окружения как ключевых элементов системы паллиативной помощи и обслуживания гериатрическим больным;

9. координация деятельности всех служб и ведомств, занятых в сфере оказания паллиативной помощи гериатрическим больным.

На основании результатов проведенного исследования была предложена региональная технологическая модель паллиативной помощи лицам пожилого и старческого возраста, имеющих хроническую прогрессирующую патологию неонкологической природы.

Каждое звено данной модели имеет свои задачи, объединенные единой целью - качественное паллиативное сопровождение гериатрического больного и его окружения на протяжении всей траектории заболевания, а не только в его терминальной стадии.

Задачами медицинских учреждений являются:

1. выявление потребностей данного контингента в паллиативной помощи;

2. диагностика и верификация диагноза с обязательным критериальным отбором больных (в нашем исследовании - это полная зависимость от окружающих по шкале Бартела, принятая в качестве критерия для начала паллиативной помощи пациентам старшей возрастной группы);

3. оценка проблем социального и психологического характера для своевременной их коррекции специалистами соответствующих служб;

4. проведение адекватной симптоматической терапии, коррекция ведущих патологических симптомов (по результатам нашего исследования, достоверно чаще у пациентов старшей возрастной группы при неонкологической патологии встречаются следующие симптомы: боль различной локализации, вызывающая функциональные расстройства; ухудшение памяти на текущие события; перебои в работе сердца; головокружение).

Паллиативная медицинская помощь оказывается на нескольких этапах: амбулаторно-поликлиническом и стационарном.

По результатам нашего исследования гериатрические пациенты, нуждающиеся в паллиативной помощи, имеют высокую степень зависимости от окружающих, а потому предпочтительным вариантом оказания паллиативной помощи является помощь на дому.

Основной задачей психологических служб является коррекция психологических проблем гериатрических пациентов. По результатам исследования, прежде всего, это проблемы взаимоотношения с окружающими, наличие постоянных тягостных мыслей о прошлом, утрата способности к самостоятельному принятию решений, утрата ощущения ценности жизни, возникновение ощущения особенной сложности в перенесении жизненных трудностей.

Особенностями психологического статуса гериатрических пациентов при оказании паллиативной помощи является безразличие и пессимизм; снижение интереса к событиям, которые происходят за пределами дома.

Для оптимизации деятельности социальных служб необходимо решение задач социальной адаптации, повышения уровня социального функционирования пожилых и стариков, имеющих тяжелую хроническую неонкологическую патологию с неблагоприятным жизненным прогнозом, помощь родственникам, осуществляющим уход.

По данным исследования, наиболее востребованными услугами являются: качественный уход (лечебная физкультура, организация и осуществление забора анализов на дому, осуществление обработки пролежней, адекватное проведение обезболивающих мероприятий); помощь в приготовлении пищи, финансовая помощь, юридическая помощь, справочные услуги.

Во многом качество паллиативной помощи определяется уровнем подготовки медицинских работников, в связи с чем, актуальным представляется введение образовательных модулей в программу подготовки специалистов на базе учреждений высшего и среднего медицинского образования, профессиональная переподготовка медицинских кадров и повышение квалификации.

Таким образом, паллиативная помощь гериатрическим больным с хронической неонкологической патологией должна быть комплексной, основанной на межведомственном взаимодействии структур медицинской, социальной и психологической помощи. Представленная технологическая модель направлена на повышение доступности паллиативной помощи гериатрическим больным с хронической прогрессирующей патологией, которые сейчас находятся только под наблюдением участковых терапевтов. В сложившейся ситуации невозможно оказать эффективную комплексную помощь из-за межведомственной разобщенности и недостаточности специальных знаний и навыков.

Проведенное исследование позволяет сделать следующие выводы:

1. Показатели естественного движения населения Белгородского региона, высокий уровень старения, нарастающее количество хронических прогрессирующих заболеваний среди причин смертности, а также демографический прогноз говорят о возрастающей потребности в паллиативной помощи лицам старшей возрастной группы.

2. При создании региональной модели гериатрической пал-

лиативной помощи основными организационными принципами являются следующие: мультидисциплинарность, преемствен-

ность, доступность, интегрированность в существующую систему общественного здравоохранения.

Литература

1. Белгород в цифрах: статистический сборник.- Белгород-стат, 2011.- С.12-17.

2. Новиков, Г.А. Паллиативная помощь больным с тяжелой хронической сердечной недостаточностью / Г.А.Новиков, С.В. Рудой, М.А. Вайсман, М.А.Ефимов // Паллиативная медицина и реабилитация.- 2008.- №4.- С.5-10.

3. Новиков, Г.А. Современное состояние и перспективы развития паллиативной помощи в Российской Федерации / Г.А.Новиков, С.В. Рудой, М.А. Вайсман, В.В. Самойленко, Б.М. Прохоров, М.А.Ефимов // Паллиативная медицина и реабилитация.- 2008.- №3.- С. 5-11.

4. Новиков, Г. А. Стандарты паллиативной помощи: обзор европейских рекомендаций / Г.А. Новиков, С.В. Рудой, М.А. Вайсман, В.В. Самойленко // Паллиативная помощь и реабилитация.- 2010.- №4.- С.6-10.

5. Щепин, О.П. Региональные особенности, тенденции, /О. П. Щепин, В.Ю. Дятлов //Проблемы социальной гигиены,

факторы развития общественного здоровья Смоленской области здравоохранения и истории медицины.- 2012.- №1.— С.6-10.

УДК 616. 12-073

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ В БИОМЕДИЦИНЕ Л.В.МЕЗЕНЦЕВА, С.С.ПЕРЦОВ ФГБУНИИ нормальной физиологии им.П.КАнохина РАМН, ул. Моховая 11, кор.4, г. Москва, 129009

Аннотация: биомедицинское моделирование - важный инструмент познания механизмов системной организации физиологических функций человека и животных. Помимо экспериментальных и генетических биомоделей на животных различных генетических линий, для изучения закономерностей протекания физиологических процессов в организме человека или животных в настоящее время широко применяются математические и компьютерные модели. Эти модели имеют преимущества перед другими видами биомоделей, так как для получения новых научных знаний не требуют проведения большого количества дорогостоящих экспериментов на животных. Использование в научных исследованиях методов математического и компьютерного моделирования и получение новых знаний о механизмах изучаемых процессов путем проведения вычислительных экспериментов на компьютере - это новое направление в биомедицинской науке, основанное на работах по кибернетической физиологии известного советского ученого, академика П.К.Анохина. Основные идеи П.К.Анохина - теория функциональных систем и системный подход к исследованию физиологических функций положили начало развитию в нашей стране работ по математическому моделированию в биомедицине. В настоящей статье излагается современное состояние этой проблемы, рассмотрены методологические аспекты и подходы к математическому моделированию в биомедицине.

Ключевые слова: биомоделирование, теория функциональных систем, математическая и компьютерная модель, теоретическая физиология.

MATHEMATICAL MODELING IN BIOMEDICINE L.V.MEZENTSEVA, C.C.PERTSOV

Institute of Normal Physiology Russian Academy of MS named after P.K. Anokhin

Abstract: Biomedical modeling is an important tool for the understanding of mechanisms that underlie systemic organization of physiological functions in humans and animals. Besides experimental and genetic biomodels on animals of various genetic strains, mathematical and computer models are now widely used for studying the specific features of physiological processes in humans and animals. These models have some advantages over other types of biomodels. The acquisition of new scientific knowledge with these models does not require a considerable number of expensive experiments on animals. The use of mathematical and computer modeling in scientific researches, as well as the evaluation of mechanisms for study processes by means of computing experiments, constitute a new direction of biomedical science. This direction is based on studies on cybernetic physiology that were performed by a famous Russian scientist, academician P.K.Anokhin. The basic ideas of P.K.Anokhin are the theory of functional systems and systemic approach to study physiological functions. These investigations marked the beginning of active research on mathematical modeling in biomedicine in Russia. Our manuscript reviews the current status of this problem. Some methodological aspects and approaches to mathematical modeling in biomedicine are also considered in this paper.

Key words: biomodeling, theory of functional systems, mathematical and computer model, theoretical physiology.

ского (болезнь), частично воспроизводящего функционирование прототипа.

Генетически обусловленная биомодель - специальные линии животных, имеющие врожденные изменения или патологию, характерную для заболеваний человека.

Математическая модель - абстрактное воплощение нашего представления о системе или о процессе, представленная виде математических символов, формул, уравнений.

Компьютерная модель - математическая модель, записанная на каком-либо языке программирования и реализованная в виде программы для ЭВМ.

При выборе и формулировке математической модели, определяющими обстоятельствами являются объект, цель, метод и средства моделирования [11]. Методами математического моделирования служат методы динамической теории систем. Средства - дифференциальные и разностные уравнения, методы качественной теории дифференциальных уравнений, компьютерная симуляция.

Цели моделирования:

• Выяснение механизмов взаимодействия элементов системы.

• Идентификация параметров модели по экспериментальным данным.

• Оценка устойчивости системы.

• Прогноз поведения системы при различных внешних воздействиях.

• Оптимальное управление системой в соответствии с выбранным критерием оптимальности.

Первый этап математического моделирования заключается в выборе наиболее существенных закономерностей, обнаруженных экспериментаторами в процессе изучения данного явления, и их математической формулировке либо в виде математических

На протяжении всего периода развития науки ученые занимаются разработкой моделей, описывающих свойства материального мира. Модель любого наблюдаемого в природе явления или процесса - это материальное или абстрактное воплощение нашего представления о системе или о процессе. Можно сказать, что любая закономерность, существование которой твердо установлено экспериментально, представляет собой модель. Естественно, что объяснение наблюдаемых явлений всегда возможно лишь на уровне существующих знаний. Поэтому модель всегда представляет собой абстракцию, которая со временем постоянно уточняется по мере развития науки и техники, появления новых экспериментальных методов и технических средств.

Биомедицинское моделирование, привнося свои подходы и методы, является лишь малой частью единых подходов и методов моделирования. Формально-логические основы биомоделирования, его роль и место в анализе биосистем, вопросов их устойчивости, прерывности и непрерывности, возможностей экстраполяции между различными животными и человеком, изложены в работе [8]. В этой работе под моделью (лат. modelus - мера, норма, образец) подразумевается некий материальный или виртуальный объект, замещающий в процессе изучения объект-оригинал, сохраняя типичные для конкретного исследования черты. Биомоделирование является процессом представления, отображения, реализации системы, структуры или программы, в результате которого мы получаем новую информацию об объекте. Биомоделирование включает использование методов самых различных областей знания: биологии, медицины, физики, химии, математики и т. д.

Животное-биомодель - лабораторное животное, используемое в эксперименте для изучения закономерностей протекания физиологических процессов в организме человека или животных.

Экспериментальная биомодель - создаваемая экспериментально модель того или иного состояния, в том числе патологиче-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.