Gdje kaos počinje, klasična znanost prestaje
Svaka nova spoznaja obogaćuje ljudsko znanje, a ljudski um je otvoren i nastoji istražiti nedokučive tajne svijeta. U društvu se pomiču granice u spoznajama, prirodnim zakonitostima, funkcionalnosti, no postoje i zakonitosti koje su nepredvidive, jednostavno čovjeku nedokučive premda su u njemu i oko njega. Naizgled tako jednostavne, a u stvarnosti neobjašnjive. Ta problematika pripada teoriji kaosa koja se sve više primjenjuje u različitim znanostima, pa i u medicini.
O novim spoznajama i teoriji kaosa razgovarali smo s poznatim i svjetski priznatim stručnjakom, ravnateljem Poliklinike za prevenciju kardiovaskularnih bolesti i rehabilitaciju iz Zagreba doc. prim. dr. Goranom Krstačićem, prof. v. š. Sudionik je brojnih međunarodnih znanstvenih i stručnih skupova u području kardiologije, ali i drugih grana znanosti, poput fizike, matematike, elektronike, umjetne inteligencije, strojnoga učenja, neurokardiologije i drugih. Doktorsku disertaciju s temom iz teorije kaosa i bolesti srca izradio je na Institutu Ruđera Boškovića. Dugi niz godina u čelništvu je Radne skupine e-Cardiology Europskoga kardiološkoga društva, skupine koja promiče najsuvremenija postignuća moderne kardiologije, jedini je Hrvat koji je obnašao dužnost predsjednika jedne skupine Europskoga kardiološkoga društva, i to od 2014. do 2016., a prije toga je dvije godine obnašao dužnost potpredsjednika te tajnika. Nedavno je izabran također na vrlo visoku funkciju u Europskom kardiološkom društvu kao koordinator područja e-Technology. Za svoj rad, promicanje e-kardiologije i »eZdravlja« i »mZdravlja« na prošlom kardiološkom kongresu održanom u Rimu primio je veliko priznanje za izvanredna postignuća i doprinos razvoju Europskoga kardiološkoga društva. Nedavno je izabran za FEHRA (Fellow of the European Heart Rhythm Association), kao prvi kardiolog iz Hrvatske i među prvih pedeset u cijelom svijetu.
Ne možemo procijeniti kojim ćemo smjerom ići
- Teoriju kaosa primjenjujete u kardiološkoj praksi. Kako je opisati i što se s njom dobiva u praksi?
– Kaos je jedna od najzanimljivijih teorija i jedna od velikih znanstvenih revolucija 20. stoljeća. Zapravo, kad se analiziraju početci, teorija kaosa relativno je kasno započela. Prvi je s teorijom počeo meteorolog Edward Lorenz ranih pedesetih. Na neki način teorija kaosa započela je u meteorologiji. Lorenz je 1954. godine iščitavao jednu od osnovnih osobina kaosa, a to je nepredvidljivost. Promatrao je kakve su moguće vremenske promjene i predmnijevanje tih promjena u vremenu. Promatrao je nekoliko malih prekrasnih leptirića koji su se nalazili na jednom dijelu svijeta, toliko blizu jedni drugih da su se dodirivali krilcima, a onda kada su krenuli u svijet i njihov je let bio potpuno nepredvidiv. Hipotetski se kaže da će jedan od njih ostati tamo gdje su bili skupa, a pojedini krenuti na dalek put, primjerice put Japana, Europe, Afrike… Dakle, pitanje je do kada i u kojem smjeru će poći jedna vremenska serija. A i mi, cijeli naš život, zapravo smo jedna vremenska serija. Ne možemo procijeniti kojim ćemo smjerom i kojim ćemo slijedom.
Iščitavajmo sve ljepote iz života
- Prepoznatljivi ste u svjetskim znanstvenim krugovima, a koliko ste shvaćeni u svojoj struci, prvotno kao liječnik i kardiolog?
– Moja mala, ali ponosna Hrvatska mora biti puna optimizma, mora imati nadu i povjerenje u svoje ljude, jer imamo snažne potencijale. Zato nisam sretan kada se naši potencijali realiziraju samo u inozemstvu. Kao jedan od čelnika Europskoga kardiološkoga društva često sam na sastancima na svjetskoj i europskoj razini i prekrasno je kad im približimo našu Hrvatsku. Ljudi u inozemstvu cijene naš trud i rad i prate naše uspjehe, i rado se odazivaju da dođu u Hrvatsku i podijele s nama svoja znanja, ali i upoznaju vrjednote naše domovine. To je spoznaja i priznavanje svih postignuća. Danas smo svi otvoreni i može se realizirati vlastiti rad negdje vani, no držim da naši mladi ljudi imaju mogućnosti ostvariti uspjeh i zadovoljstvo i u svojoj zemlji, naravno uz kontakte s ljudima izvan matice. Gospod ljubi našu Hrvatsku, imamo velike potencijale i vide se ti iskoraci upravo u znanosti, jer tu smo dobro pozicionirani. Budimo sretniji, nadvladajmo pesimizam, iščitavajmo sve ljepote iz života. Život je najveća stvar i veliki užitak koji nam je Bog podario.
Ljudsko je tijelo neobjašnjiva složenost
- Teoriji kaosa pristupate kao putu novoga otkrića, pa i metodologije novijega vremena, a opet sve u nepredvidivosti.
– Moglo bi se reći – gdje kaos počinje, klasična znanost prestaje. Tako su fizičari već dugo pokušavali odgonetnuti zakone prirode, ali je bilo otegotno razlučiti neke prirodne pojave kao što su nered u atmosferi, uzburkano more, promjene životinjskih populacija, titraje srca i mozga i slično. Tu se može reći da znanstvenici počinju pronalaziti put kroz nered, a tu zajedničkim naporima rade matematičari, fizičari, liječnici, biolozi, kemičari, ekolozi. Svi su oni u potrazi za svezama između različitih vrsta nepravilnosti. Tako se brzo razvila teorija kaosa i kaos je promijenio znanstveni pristup, probio granice između znanstvenih disciplina. Mnogi znanstvenici ističu da će se znanost XX. stoljeća pamtiti po samo tri stvari: teoriji relativnosti, kvantnoj mehanici i teoriji kaosa. Valja napomenuti da kaos nije samo teorija, nego i metoda, ne samo skup uvjerenja, nego i način provođenja znanosti. Ljudsko je tijelo primjer složenoga dinamičkoga sustava i stoga je kamen kušnje svake složenosti. Ni jedan predmet proučavanja ne nudi takva kontraritmička gibanja u mjerilima od makroskopskih do mikroskopskih. Ni jedan fizikalni sustav nije podložan tako čudesnoj vrsti redukcionizma gdje svaki organ ima vlastiti mikroustroj. Osamdesetih godina prošloga stoljeća kaos je stvorio novu vrstu fiziologije, temeljenu na zamisli da matematička sredstva mogu pomoći znanstvenicima u razumijevanju globalnih složenih sustava. Istraživači su sve više proučavali ljudski organizam kao mjesto gibanja i oscilacija razvijajući novi način promatranja njegovih raznolikih ritmova. Pronašli su ritmove nevidljive na fiksiranim mikroskopskim slikama ili u svakodnevnim laboratorijskim krvnim testovima. Proučavali su kaos u respiracijskom neredu. Istražili su mehanizme povratne sveze u nadzoru staničnih krvnih elemenata. Kao kardiologu najzanimljivija su mi bila otkrića o jednom organu – srcu, čiji su ritmovi, stabilni ili nestabilni, zdravi ili patološki, tako točno mjerili čak i razliku između života i smrti.
- U široj javnosti mediji teoriju kaosa prikazuju kao nešto negativno, a zapravo kaos je uređen sustav, kao da je Bog uredovao. Kako to objašnjavate?
– Rastužuje me kada se kaos medijski prikazuje kao nešto negativno. Predodžba o kaosu kakvim ga prikazuju mediji neutemeljena je jer kaos je nešto čemu bi svi trebali težiti. Iz njega se iščitavaju pravilnosti u nepravilnosti. Kaos je uređen sustav, a da bismo iz njega mogli predviđati, treba uočavati pravilnosti u nepravilnostima. Postoji prirodni kaos koji se ne može predvidjeti. Na primjer, za razliku od društvenoga kaosa kad se dvije države minimalno razlikuju po svom sustavu ili politici, a mogu se u konačnici razviti u dva značajno drugačija sustava. S obzirom na neizbježnu netočnost i nepotpunost promatranja vremenskoga slijeda, vrlo dugoročno precizno predviđanje postajalo bi upitno.
Bog kao sastavni dio te spoznaje
- Koliko se znanstveno tumačenje oslanja na to da uređenim kaosom vlada Stvoritelj?
– Većina teorije kaosa, počevši od klasičnih znanja poput teorije relativnosti, kvantne mehanike, fizike, nije ništa drugo doli poveznica određene spoznaje. Tu je definitivna spoznaja da je Bog sastavni dio te spoznaje. Kocka li se Bog s nama, pita nas u svojoj čuvenoj knjizi Ian Stewart? U obrazloženju bih kazao: pa i sam Bog je kocka, ali i to puno više od obične igre. Vidimo da je tako u svim porama života, ne samo kao teorija, nego način življenja. Imamo primjenu najsuvremenijih znanja, od spoznaje da je Bog tu i da dobro baca kocke za nas. Upravo zbog toga je i determinističan, a kad imamo segment nedeterminizma, znamo da opet vuče poteze i nedeterminiran je. Nelinearnost i fraktali koji nam plijene pozornost više su vizualna, ali i virtualna dimenzija koja sve to pokazuje zorno, naravno za onoga tko to želi vidjeti i prihvatiti činjenice. Često kad sam na kongresima ili sličnim skupovima, primjećujem da riječ kaos u mnogih izaziva nemir, nepoznanicu. Kao specijalist interne medicine, uži specijalist kardiologije, promatram čovjeka kao personalizirano biće, ali uvijek kao cjelinu. Da bih to mogao, moram imati znanje i iz drugih područja. Primjerice, zanimljiva mi je neurokardiologija, koja otkriva poveznice mozga i srca. To je neodvojivost. Čini mi se da smo se malo kroz uske specijalizacije fokusirali samo na segment jedne struke, jednoga dijela tijela ili organa, zanemarujući čovjeka kao cjelinu. Ne možemo odvojiti dijelove, moramo gledati personalizirano i sve usmjereno prema čovjeku. Kaos je usmjeren prema čovjeku. Bifurkacije su složene, to su bifurkacijske mape, to je nepredvidljivost i to nam treba biti izazov. Lijepo je kad u struci imamo što je pisano u knjigama, što možemo temeljiti na dokazima, ali imamo atipičnih pojava i neobjašnjivih situacija, i tu nam može pomoći traženje reda u neredu, pravilnosti u nepravilnostima, tu živimo i doživljavamo kaos.
- Zanimljivo je pitanje determinističkoga kaosa koji čovjek nerijetko proizvede u društvu, ali mu se ponekad otme kontroli. Koliko je to primjenjivo na naše društveno-političke prilike?
– Kada se promatra povijest i ponašanje ljudi, vidljiva je razlika između onoga što je nepredvidljivo i onoga što je predvidljivo, kao što su društvene promjene ili stanovita postignuća u kojima čovjek kontrolira okolinu. Isto tako, kad je u pitanju društvena promjena, tu je zanimljivo da su čovjek ili pojedina skupina skloni proizvesti »nered«, ali ne i kaos, i nastoje ga kontrolirati, što je gotovo nemoguće. Pa uostalom, svjedoci smo da se i deterministički kaos otme čovjeku iz ruku i ode u nepredviđenom pravcu. Jer, kad bi svijet bio deterministički, dakle određen i predvidljiv, ne bi bio problem predvidjeti svaki događaj te ga staviti pod kontrolu. Na primjer, u meteorologiji se rabe jednadžbe i predikativni modeli čiji se rezultati prate posebno u vremenskoj prognozi, i što se uočava – uvijek postoji djelić sumnje. Kontrolirati kaos zapravo je nemoguće. Vlada li njime ipak netko drugi?
Kaos je otkriće u kardiologiji
- Bavite se teorijom nelinearne dinamike u kardiologiji. Što to zapravo znači?
– U kardiologiji je to vrlo zanimljivo područje istraživanja jer krvožilne su bolesti najčešće bolesti suvremenoga čovjeka. Svaka nova spoznaja koja može dati informaciju omogućit će bolju i pravodobnu dijagnozu bolesti i liječenje. Zanimljivo je da se teorija kaosa u kardiologiji u odnosu na meteorologiju javila četrdeset godina kasnije i doživjela veliku ekspanziju. Imao smo zadovoljstvo surađivati i prve svoje radove raditi na Institutu Ruđera Boškovića na Zavodu za teorijsku fiziku, zatim na Zavodu za elektroniku. Tu su se ispreplele znanosti, kolege s »Ruđera« naučili su jako puno kardiologije, a ja fizičke matematike, tj. teorije o kompleksnim brojevima. Zahvaljujući multidisciplinarnosti u našem timu, kod koronarne bolesti i zatajenja srca otkrili smo nešto novo. Valja napomenuti da od 24 000 ljudi koji preminu od kardiovaskularnih bolesti čak ih 9000 premine od iznenadne srčane smrti, dakle prve, jedine, ali i posljednje manifestacije srčanoga pobola. Svaka nova spoznaja da predvidimo i reagiramo na vrijeme učinit će velik pomak. Često je upitna reakcija na vrijeme, dakle čak malo i prije od onoga kako kažem – na vrijeme. Naučimo da što više možemo predvidjeti, uočiti neku nepravilnost. Glavni je paradoks da je zapravo uredan i normalan rad srca kaotičan. Kad bi se spomenuo kaos, kolege su me nekoć znali upitno pogledati i prepustiti da tumačim na takav način. Traženje reda u neredu da bismo ga pronašli i činiti nešto da se pripremimo i moja je životna filozofija. Kad nas čekaju teški trenutci, uz pomoć ih lakše svladamo.
Nema predvidivosti u ljudskom životu
- Uz teoriju kaosa ide i teorija kompleksnosti. Kako se to spaja i primjenjuje u teoriji i praksi?
– U društvu je deterministički kaos i kada je kontroliran, onda je u službi čovjeka, ali često je nedeterminiran. Naši su stari na takav način osjećali prirodu, s njom živjeli, na primjer uočavali su vremenske promjene po nekim njima poznatim znacima. Ribari su predviđali kada poći na more, ratari su znali kada ići u polje, a mislim da današnji puk nije svjestan da svake sekunde živi kaos i obložen je kaosom. Zanimljivo je vratiti se u prošlost, konkretno kad su promatrali rijeku Nil, jer oseka i plima davale su život. I tek se izračunom nekih od parametara nelinearne dinamike, primjerice po autoru nazvanoga Hurstova eksponenta kojim se izračunavao otklon oseke i plime dobio puni značaj tih mijena i koristan učinak na svakodnevni život. Teorija kaosa i nelinearna dinamika dosta su kasno došle u znanost. Tako i u kardiologiji. Tek početkom devedesetih godina prošloga stoljeća počela se pratiti u Kanadi, na Sveučilištu »McGill«, i to od strane jednoga biologa. On je prepoznao da je bit, esencija svake znanosti multidisciplinarnost. Čovjek je naslonjen na drugoga i tomu svatko sa svoga stajališta u znanosti može dati velik doprinos. Dakle, biolog je predložio da kardiolozi, neurolozi potraže pomoć od drugih znanstvenih disciplina, fizičara, matematičara, elektroničara. Kaos je nešto što živimo i promišljamo. Bez medija ne možemo, jer on je kako prijemčiv tako i prenositelj. U javnosti je ponajviše zbog medija kaos ostao kao nešto negativno. U kaosu svatko ima svoj cilj i svoju svrhu, samo što mi to često ne primjećujemo, a tomu je potvrda složeni ljudski organizam i od toga dalje ne moramo ići. Kad netko kaže da je kaotičan, odgovaram mu da je sretan jer živi po kaosu i nema nekih nepravilnosti. Ako ste iz problema iščitali neku pravilnost, onda se to može izbjeći. Mi u kardiologiji iz tih nepravilnosti pokušavamo vidjeti postoje li pravilnosti u nepravilnosti, jer time možemo pomoći ljudima. Zapravo, svaki dan živimo naš kaos, samo je pitanje jesmo li toga svjesni ili nismo. Nema predvidivosti u ljudskom životu, a to znači da tim kaosom netko upravlja.
Teorija kaosa i teorija strune
- Teorijom kaosa pokušao se objasniti i postanak svijeta, ali se nije baš previše odmaklo od početne točke. Kako to tumačite, zapravo kad u tom kontekstu promišljate znanost?
– Kod teorije kaosa i pokušaja objašnjavanja postanka svijeta mislili smo da smo došli do kraja i da je to gotovo riješeno. Međutim, što dalje vremenski odmičemo i dolazimo do novih spoznaja, vidimo da to nije baš tako jednostavno, a odgovore još nemamo. Mozak i srce jedno bez drugoga ne funkcioniraju, ne samo u fiziološkom, nego i u duhovnom smislu. To je izazov i velik prostor za promišljanje i istraživanje. Uvijek se teži spoznaji, a ponekad mislimo da smo možda mogli doći do velikih odgovora, pa tako od postanka svijeta do danas tražimo sveti Gral. Isto tako, smatram da smo u jednom trenutku i mi ušli u bifurkacije, dakle znanstvenici su se odmaknuli od rješenja i približili filozofiji te je vrijeme da se znanost vrati znanstvenicima. U ovom stoljeću dominira i dominirat će, prema dosadašnjim usmjerenjima znanstvenika, teorija kaosa i recentno teorija strune, koja je virtualna, ali u visokom višedimenzijskom svijetu i matematički dokaziva. Tu nam pomažu i linearni akceleratori i detektori čestica. Nadamo se da ćemo taj potencijal nečega veličanstvenoga i nevidljivoga osjetiti putem kaosa i strune.
