Организм человека как сложная диссипативная система (92657)

Посмотреть архив целиком

Министерство образования Российской Федерации

Пензенский Государственный Университет

Медицинский Институт


Кафедра Хирургии







Реферат

на тему:

"Организм человека как сложная диссипативная система"















Пенза 2008


План


  1. Человек как объект исследования

  2. Базисный метаболизм

Литература




1. Человек как объект исследования


Приобщение проблемы экстремального состояния к теории диссипативных систем и синергетики требует изменения категории основополагающих понятий. Это, прежде всего, относится к объекту исследования – организму человека, который в данном случае не может рассматриваться отвлеченно, как самостоятельный природный объект, вступающий во взаимодействие с внешней средой через свою, так сказать, "внешнюю орбиту", представленную органами чувств. Он должен рассматриваться как обобщенная категория, единая для всех уровней организации в пределах биосферы, но имеющая свои дефиниции, составляющие конкретную характеристику обобщенного понятия. Такая категория в теории термодинамики неравновесных процессов обозначается понятием "система".

В наиболее общем смысле под системой принято понимать единство структурно-функциональных элементов (или принципов, взглядов, воззрений), которое в результате объединения обретает новые свойства, не присущие его составляющим и не отражающие их сумму. Иными словами, система – это качественно обособленная категория, образующаяся в результате интеграции функционально сопряженных составляющих. В данном случае имеется ввиду не система взглядов или научных положений. Рассматривается структурно-функциональная система. Любая живая система от бесчисленных в своем разнообразии живых организмов до популяций, биоценозов, социумов и, наконец, самой биосферы в целом представляет собой единство структурно-функциональных элементов или подсистем. В зависимости от сложности и функционального предназначения в интегральном процессе эволюции биосферы в целом каждый из видов живых систем имеет свою динамичную инфраструктуру, представляет собой единство структурно-функциональных элементов или подсистем. Синтезируя представленные выше положения физиологической концепции адаптации и теории термодинамики диссипативных процессов, а затем – ориентируя их на клиническое предназначение, возможно, сформировать общее представление о системе, соответствующей клинико-физиологическому пониманию высшей формы компактной организации живой природы – организму человека.

Прежде всего, как и любой объект живой природы, организм человека представляет собой открытую систему. Это означает не просто тесную связь его жизнедеятельности с внешней средой, а полную невозможность существования вне этой среды. Она является источником энергетических и пластических ресурсов организма, она же предоставляет объекты для целенаправленного расходования, создающегося энергетического потенциала. В этом в конечном итоге и состоит жизнь как форма существования организма.

Организм являет собой, далее, яркий пример неравновесной системы. Абсолютное большинство внутренних его процессов носит необратимый характер. Неравновесность, необратимость внутренних процессов основывается на двух термодинамических феноменах. О первом из них много уже говорилось. Его содержание, природа, роль и значение в термодинамике неравновесных процессов хорошо изучены. Это энтропия, определяющая непроизводительное рассеивание энергии, обеспечивающей реализацию каждой функции, начиная с элементарных процессов и, следовательно, делающая эти процессы необратимыми.

Второй феномен проявляется только при сопоставлении положений термодинамики с физиологическим восприятием, но думается, что и его следует ввести в теорию термодинамики живых существ. О нем очень много сказано и написано применительно к различным уровням жизнеобеспечения организма, но пока он не рассматривается в едином сочленении с энтропией в качестве фактора неравновесности внутренних процессов. Этот фактор можно было бы обозначить, на наш взгляд, как "термодинамический феномен информации". Суть феномена состоит в том, что слабый в энергетическом отношении, но качественно специфичный сигнал (импульс), встретив на своем пути соответствующее специфичное воспринимающее устройство, способен инициировать функциональные сдвиги, связанные с несравненно большими термодинамическими преобразованиями. Причем эти преобразования нередко затрагивают несколько уровней в сложной иерархии процессов жизнеобеспечения организма и реализуются не только в потреблении, но и высвобождении внутренней энергии.

Сложность иерархической структуры организма составляет третью особенность соответствующей ему системы. В физиологии и медицине существует несколько схем, отражающих многоуровневую иерархию систем жизнеобеспечения. Обычно эти схемы ориентируются на морфофункциональные представления. В большинстве из них выделяются общеорганизменный, органо-системный, клеточный и субклеточный, или молекулярный, уровни. При переходе от категории организма к категории сложной биосистемы во главу угла ставятся системообразующие факторы и их проявление на различных уровнях жизнедеятельности. Отсюда и необходимость иного иерархического построения уровней (этажей) жизнеобеспечения. Оно может быть представлено в виде пирамиды. Основание, или фундамент, пирамиды составляют те системообразующие факторы, которые обеспечивают сопряженность элементарных базисных вегетативных процессов во всем их разнообразии. Эта сопряженность строится на универсальных природных закономерностях, но благодаря сложности взаимодействия элементарных процессов универсальные в своей основе закономерности в итоге способствуют созданию индивидуальности, неповторимости целого организма. Правда, выделяется ряд типовых особенностей, получающих выражение в конституционных типах (в широком их толковании, предлагаемом А.И. Клиориным, в физиологических типах гемодинамики с выделением гипер- и гипокинетических, в типах иммунологической и общей реактивности, а также в типах высшей нервной деятельности, выделенных еще И.П. Павловым. Следует лишь оговориться, что всякое типирование в пределах одного вида обусловлено не столько объективной необходимостью, сколько нашим сознательным стремлением к систематизации субъективных представлений. Это своеобразный методологический прием, обеспечивающий ориентацию в бесконечном множестве индивидуальностей на базе тех качественных признаков, которые могут составить основу обобщающих суждений.


2. Базисный метаболизм


Когда с физиологических позиций выдвигалось понятие о базисном метаболизме, то имелся в виду как раз этот фундаментальный уровень (этаж) жизнеобеспечения, на котором изначально проявляются системообразующие факторы. Именно на нем определяется индивидуальная специфичность белков, складывается согласованная периодичность воспроизводства главных гуморальных биорегуляторов, обеспечивающих согласованное взаимодействие висцеральных функций. Здесь же формируется индивидуальная биоритмика функциональной активности всего организма, не претерпевающая радикальных изменений в процессе жизненного цикла. Только теперь, когда за основу обсуждения берется не организм как физиологическая категория, а сложная интегрированная неравновесная система как биологическая категория, понятие о базисном метаболизме должно быть несколько расширено и видоизменено. В основу такого обновленного представления о базисном метаболизме может быть положена концепция цитокиновой сети, получившая распространение применительно к современным суждениям о многофакторном иммуногенезе. В нее конструктивно вписываются не только молекулярные факторы взаимодействия клеток и органов, иммунокомпетентность которых давно установлена, но и другие регулирующие механизмы, имеющие цитокиновую природу. Это касается, в частности миелопептидов, обеспечивающих сопряженность иммуногенеза с системами, регулирующими общесоматическую реактивность организма.

Выведение концепции цитокиновой сети за пределы иммуногенеза, включение в нее многих (а, возможно, и большинства) органов и систем, обладающих специальным клеточным механизмом постоянной взаимной информации о происходящих в них процессах на молекулярном уровне, по существу и составляет представление о базисном уровне жизнеобеспечения. Конструктивная сторона такого представления определяется возможностью описывать клинические ситуации, патогенетически связанные с нарушениями базисного метаболизма. Такое заключение полностью согласуется с суждениями, изложенными в пятой главе уже цитировавшейся ранее книги И. Пригожина и И. Стингерс "Порядок из хаоса", опубликованной в нашей стране в русском переводе в 1986 году. Авторы считают, что описание сложной сети метаболической активности и торможения является существенным шагом в понимании "функциональной логики" биологических систем. А далее следует замечание о том, что понимание процессов, происходящих на молекулярном уровне в биологических системах, требует взаимно дополняющего развития физики и биологии. Первой – в направлении сложного, второй – простого. Однако описать клиническую ситуацию, ориентируясь не на привычную категорию – организм, а на общебиологический подход, где в качестве основной категории выступает сложная биосистема, непросто. Для того чтобы сохранить логическую связь с клинико-физиологической концепцией на столь сложном этапе обсуждения, видимо, нецелесообразно отказываться от самого термина "метаболизм". Тем более что в данном случае в него вкладывается несколько иной, более широкий и нетрадиционный для медицины смысл. Обычно в медицине с метаболизмом ассоциируется представление об обмене веществ. Однако, согласно лингвистическим истокам, слово "метаболизм" происходит от греческого "metabolic", означающего перемену, превращение. Оно используется не только для описания постоянно осуществляющихся обменных процессов организма с внешней средой, но и для характеристики многих явлений в других, не смежных с медициной областях, где отмечаются динамические преобразования в относительно стабильных структурных комплексах. Так, например, понятием "метаболизм" обозначается архитектурное направление, получившее развитие в шестидесятых годах нашего столетия, особенно в Японии (архитекторы Кэндзо Тангэ, Киепори, Кикутакэ и др.), и предлагающее выход из кризиса урбанизации. В целях устранения неблагоприятных последствий урбанизации оно предусматривало строительство наряду с фундаментальными архитектурными сооружениями временных построек, периодически заменяемых зелеными зонами (концепция так называемых "плавающих городов").


Случайные файлы

Файл
55842.rtf
148248.rtf
68462.doc
26554-1.rtf
49532.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.