Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Теорема И. Пригожина




Мы уже видели, что в стационарном состоянии в открытой системе

причем каждый из членов deS / dt и diS / dt отличен от нуля. Возникает вопрос, можно ли по характеру изменений величины diS / dt во времени предсказать установление в открытой системе стационарного состояния. Ответ на этот вопрос дает теорема Пригожина, согласно которой в стационарном состоянии положительная функция diS / dt принимает минимальное положительное значение. Следовательно, по мере приближения к стационарному состоянию скорость образования энтропии внутри открытой системы монотонно уменьшается, постепенно приближаясь к своему минимальному положительному значению. В этом состоит критерий направленности необратимых процессов в открытых системах, находящихся вблизи равновесия, где справедливы соотношения Онзагера.

Из монотонного характера изменения TdiS / dt следует, что вблизи равновесия стационарное состояние не может представлять собой автоколебательный режим. Действительно, в этом случае переменные концентрации в системе (а следовательно, величины J и X) изменяются периодически, что несовместимо с однонаправленным монотонным изменением TdiS / dt и ее постоянством в стационарной точке. Экспериментальные измерения скорости образования энтропии внутри системы можно проводить в калориметрах, изучая тепловые потоки, сопровождающие образование энтропии при необратимых изменениях в системе. В опытах на биологических объектах было показано, например, что скорость теплопродукции и интенсивность дыхания в процессе развития зародышей непрерывно уменьшаются начиная с первых стадий развития организма и достигают постоянных значений в стационарной фазе роста. Следует, однако, иметь в виду, что уровень термогенеза может меняться в ходе развития организма не только вследствие изменения величин движущих сил и потоков. Теплопродукция организма зависит и от состояния мембранных структур и степени сопряжения процессов окислительного фосфорилирования. Наконец, принципиальным является то, что биологические системы, вообще говоря, находятся вдали от равновесия, где пропорциональность между J и X или соотношения взаимности нарушаются. Это особенно важно для биохимических процессов, где наиболее характерны переходы с изменениями ∆G = = 1-2 ккал/мол, а линейные соотношения Онзагера справедливы при G ≤ 0,2 ккал/моль. В таких условиях в стационарных состояниях, далеких от равновесия, теорема Пригожина несправедлива (автоколебательный режим).

Теперь рассмотрим содержание основных законов классической термодинамики и результаты их применения в биологии на основе полученных соотношений и теоремы. Согласно первому закону, количество теплоты δQ, поглощенное системой из внешней среды, идет на увеличение ее внутренней энергии dU и совершение общей работы δA, которая включает работу против сил внешнего давления P по изменению объема dV системы и максимальную полезную работу δAmax, сопровождающую химические превращения:

δQ = dU + δA,

где работа

δА = pdV + δAmax

или

δQ = dU + pdV + δAmax. (3.5)

Опытная проверка первого закона проводилась в специальных калориметрах, где измерялась теплота, выделенная организмом в процессах метаболизма, при испарениях, а также вместе с продуктами выделения. Оказалось, что выделенная организмом теплота полностью соответствует энергии, поглощенной вместе с питательными веществами. Справедливость первого закона означает, что сам по себе организм не является независимым источником какой-либо новой энергии.

Второй закон термодинамики дает критерий направленности самопроизвольных необратимых процессов. Всякое изменение состояния системы описывается соответствующим изменением особой функции состояния - энтропии S, которая определяется суммарной величиной поглощенных системой приведенных теплот Q / T:

 

Знак неравенства относится к неравновесным процессам. В изолированных системах dQ = 0 и, следовательно,

dS ≥ 0. (3.7)

В этом и состоит эволюционный критерий направленности необратимых изменений в изолированных системах, которые всегда идут с увеличением энтропии до ее максимальных значений при окончании процесса и установлении термодинамического равновесия. Увеличение энтропии означает падение степени упорядоченности и организованности в системе, ее хаотизацию.

Применение второго закона к биологическим системам в его классической формулировке приводит, как кажется на первый взгляд, к парадоксальному выводу, что процессы жизнедеятельности идут с нарушением принципов термодинамики.

В самом деле, усложнение и увеличение упорядоченности организмов в период их роста сопровождаются кажущимся уменьшением, а не увеличением энтропии, как должно было бы следовать из второго закона.

Однако увеличение энтропии в необратимых самопроизвольных процессах происходит в изолированных системах, а биологические системы являются открытыми. Проблема поэтому заключается в том, чтобы, во-первых, понять, как связано изменение энтропии с параметрами процессов в открытой системе, а во-вторых, выяснить, можно ли предсказать общее направление необратимых процессов в открытой системе по изменению ее энтропии. Главная трудность в решении этой проблемы состоит в том, что мы должны учитывать изменение всех термодинамических величин во времени непосредственно в ходе процессов в открытой системе. Постулат И.Р. Пригожина состоит в том, что общее изменение энтропии dS открытой системы может происходить независимо либо за счет процессов обмена с внешней средой (deS), либо вследствие внутренних необратимых процессов (diS):

dS = deS + diS. (3.8)

Во всех реальных случаях diS > 0, и только если внутренние процессы идут обратимо и равновесно, то diS = 0. Для изолированных систем deS = 0, и мы приходим к классической формулировке второго закона:

dS = diS = 0.

В клеточном метаболизме всегда можно выделить такие две группы процессов. Например, поступление извне глюкозы, выделение наружу продуктов ее окисления (deS) и окисление глюкозы в процессах дыхания (diS).

В фотосинтезе приток свободной энергии света приводит к уменьшению энтропии клетки deS < 0, а процессы дыхания, диссимиляции в клетке увеличивают ее энтропию diS > 0. В зависимости от соотношения скоростей изменения deS и diS общая энтропия dS открытой системы может либо увеличиваться, либо уменьшаться со временем.

Если единственной причиной необратимости и увеличения энтропии системы являются ее внутренние процессы, то они ведут к уменьшению ее термодинамического потенциала. В этом случае

где G - полный термодинамический потенциал (или энергия Гиббса G = U + PV ̶̶ TS).

Можно показать, что скорость возникновения положительной энтропии внутри открытой химической системы зависит от химического сродства А и скорости реакции ν:

Химическое сродство А определяется разностью химических потенциалов реагентов реакции, то есть ее движущей силой.

Выражение (3.10) имеет простой смысл. Оно показывает, что скорость образования в системе положительной энтропии в ходе необратимого химического процесса прямо пропорциональна его движущей силе A и скорости ν. Очевидно, что величина diS / dt является, вообще говоря, переменной, поскольку в ходе химической реакции все время изменяются переменные концентрации реагирующих веществ, а следовательно, и зависящие от них величины А и ν.


 

 

5. ИСТОРИЯ СТАНОВЛЕНИЯ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ ЗНАНИЙ В БИОЛОГИИ

Уже в 1886 г. Л. Больцман совершает попытку дать термодинамический анализ явлений жизни. В своей блестящей речи, произнесенной на заседании Академии наук в Вене, он говорит: «Всеобщая борьба за существование, охватывающая весь органический мир, не есть борьба за вещество: химические элементы органического вещества находятся в избытке в воздухе, воде и земле; это также не борьба за энергию, — она, к сожалению, в непревратимой форме, в форме теплоты, щедро рассеяна во всех телах; это борьба за энтропию, становящуюся доступной при переходе энергии от пылающего солнца к холодной земле». Через 60 лет этот же вывод будет сделан Э. Шредингером в его книге «Что такое жизнь с точки зрения физики?»

Цитируемая речь Л. Больцмана может быть и осталась бы незамеченной, если бы анализ этой проблемы не привлекал внимания К.А. Тимирязева. К.А. Тимирязев видел специфическую термодинамическую функцию хлорофиллового аппарата растений именно в том, что она играет роль посредника между рассеивающимся в мировом пространстве излучением и скрытой химической энергией продуктов фотосинтеза, являющихся основой всех проявлений движения, которые мы наблюдаем в растительном и животном мире. Эта точка зрения К.А. Тимирязева нашла отражение в его Крунианской лекции «О космической роли растения», прочитанной им в 1903 г. в Лондоне. Если не забывать о формулировке второго закона термодинамики, которая была распространена к началу XX века (т.е. закон рассеяния энергии), то позиция К.А. Тимирязева очевидна. «…Вопрос о космической роли растения является какой-то пограничной областью между двумя великими обобщениями прошлого века, связанными с именами Лорда Кельвина и Чарльза Дарвина — между учением о рассеянии энергии и учением о борьбе за существование». В этом же плане К.А. Тимирязев рассматривает термодинамическую особенность хлорофиллового аппарата. Он пишет: «...Зерно хлорофилла тот фокус, та точка в мировом пространстве, в которой живая сила солнечного луча, превращаясь в химическое напряжение, слагается, накопляется для того, чтобы впоследствии исподволь освобождаться в тех разнообразных проявлениях движения, которые нам представляют организмы как растительные, так и животные. Таким образом, зерно хлорофилла — исходная точка всякого органического движения, всего того, что мы разумеем под словом жизнь».

С 1905 г. названная тема появляется в ряде работ Ф. Ауэрбаха. Он вводит в термодинамику новое понятие «эктропия», т.е. понятие, прямо противоположное понятию «энтропия». Не менее характерна работа 1911 г. «Эктропизм или физическая теория жизни» (СПб.), написанная Ф. Ауэрбахом. В настоящее время, когда термин «отрицательная» энтропия стал встречаться в многочисленных статьях, полезно вспомнить условия возникновения этого понятия. Это понятие всегда связывалось с явлениями жизни и соответствовало, понятию отбора или, в современной формулировке, выбора. Хотя все изложенное выше показывает, что большое число ученых пыталось найти в термодинамическом анализе некоторые существенные признаки живого вещества, эти работы значительно опередили свое время и практически остались непонятыми современникам авторов. Можно заметить, что каждый вывод приобретает значение лишь в определенное время, когда само естествознание ходом исторического развития науки оказывается подготовленным к этому выводу.

Возникновение геохимии, а затем и биогеохимии, оказало существенное воздействие на дальнейшее развитие всей науки о жизни. Весьма велик вклад в основы термодинамического анализа явления жизни, сделанный В.И. Вернадским. Мы полагаем, что работы по биогеохимии обеспечили существенное изменение точки зрения на биологические явления. В первую очередь это относится к пониманию самого явления жизни. Физиологи, исследуя отдельный, изолированный от окружающей среды организм, не всегда замечали различие изучаемого индивидуума от самого процесса жизни. Существует ряд свойств, присущих процессу жизни и не присущих отдельному индивидууму. К числу таких свойств относится смертность индивидуума и бесконечность явлений жизни в процессе эволюции.

Если пренебречь обменом вещества с космическим пространством, т.е. пренебречь утечкой газов из верхних слоев ионосферы, и пренебречь приростом массы за счет падения метеоритов, то масса биосферы остается неизменной на протяжении значительных промежутков времени. Биосфера обменивается энергией с окружающей средой — к поверхности нашей планеты приходит лучистая энергия Солнца — и, наоборот, поверхность Земли излучает лучистую энергию в мировое пространство. Если допустить, что количество лучистой энергии, приходящей к Земле, равно количеству лучистой энергии, излучаемой нашей планетой в мировое пространство, то можно принять, что биосфера является замкнутой системой, находящейся в равновесии с окружающей средой. Если бы на нашей планете отсутствовали явления жизни, то существовало бы равенство между количеством приходящей лучистой энергии Солнца и количеством лучистой энергии, излучаемой нашей планетой в мировое пространство. При отсутствии такого равенства, например, если приход солнечной энергии оказался больше, чем расход (при отсутствии жизни в биосфере), поднялась бы температура поверхности Земли. Это повышение температуры привело бы к увеличению потерь на излучение (в силу закона Стефана — Больцмана), и Земля пришла бы снова в состояние равновесия с окружающей средой, отдавая ровно столько энергии, сколько к ней приходит от Солнца.

Можно было бы допустить, что после того, как некоторая часть лучистой энергии перешла в потенциальную форму энергии живого вещества на поверхности нашей планеты, то процесс дальнейшего накопления этой энергии будет остановлен. Однако исторический анализ эволюции живого вещества (т.е. совокупности всех живых организмов, включая людей) показывает, что такой тенденции по ходу эволюции не обнаруживается. За несколько миллиардов лет эволюции живого вещества на поверхности нашей планеты процесс жизни не только не обнаруживает тенденции затухания, а, наоборот, охватывает все большую и большую часть вещества биосферы. Было время, когда количество живого вещества на поверхности нашей планеты в биосфере исчислялось граммами, а теперь мы имеем 1014 т. При среднем содержании химической энергии порядка 4 ккал на грамм живого вещества мы обнаруживаем все прогрессирующее увеличение химической энергии живого вещества. Эта особенность эволюции живого вещества позволила В. Анри отметить характерную особенность явлений жизни, совпадающую с точкой зрения ранее приведенных авторов. А.Е. Ферсман следующим образом приводит эти данные: «1. В основе процессов жизни лежит интересное положение В. Анри, который отмечает, что «жизнь есть не что иное, как постоянное задержание и накопление химической и лучистой энергии, замедляющее превращение полезной энергии в теплоту, препятствующее рассеянию последней в мировом пространстве».

В.И. Вернадский в «Очерках геохимии» выполнил детальный анализ геохимической истории нашей планеты. Этот анализ, говорит ученый, «...приводит нас в научную область, находящуюся в процессе образования и касающуюся великих задач жизни и энергетики. Эта наука есть область будущего — будущая энергетика нашей планеты. Приблизительно девяносто лет назад немецкий врач Р. Майер первый понял, что зеленые растения в силу факта своего существования изменяют энергетику земной коры. Они превращают лучистую энергию солнца в новую форму и захватывают ее в благоприятной для химических процессов, развивающихся на нашей планете, форме. Эти идеи Р. Майера остались непонятыми даже долго спустя после проникновения в научную мысль его же идей об единстве и сохранении энергии. Р. Майер несколько раз возвращался к этим представлениям после первого их опубликования; он из них вывел заключение (с тех пор само собою разумеющееся), что каменные угли содержат энергию потенциальную, энергию солнечных лучей, принадлежавшую прошлым геологическим эпохам, и что человек, употребляя эти горючие ископаемые, вновь пускает эту ископаемую энергию в ход.»

«…Природные явления, выраженные энергетически, обыкновенно сводятся к принципу Карно. Мы знаем, что они всегда связаны с деградацией энергии; количество свободной энергии, способной производить работу, падает с каждым природным явлением. Энергия рассеивается в виде тепла, — энтропия мира, как говорил Клаузиус, увеличивается, и уровень тепла выравнивается. Если мир имеет границу, если совокупность природных явлений конечна — из этого должен воспоследовать конец мира — уравнивание энергии, которое не позволит проявиться никакому природному явлению, связанному с энергией. Долгое время эти выводы считались достоверными следствиями, законом природы: не находили исключений из этого правила, приведшего к важным научным открытиям. Философская идея о конце мира вместе с тем соответствовала глубоким человеческим настроениям, идеальным антроморфическим представлениям о природе. И до сих пор ценность и общность принципа Карно очень разно оценивается учеными и философами. К уточнению этой оценки все больше приводит нас эволюция современной научной мысли. Перед ней вскрывается здесь кажущееся свободным новое поле математических и философских построений, ибо глубоко меняется наше представление о соотношении между материей и энергией. Не только резко, коренным образом изменилось наше понимание материи. Давно отошла в прошлое материя не только С. Карно (1824), но и материя Р. Клаузиуса (1854). Само представление об энергии под влиянием эмпирических обобщений начинает меняться; ход и последствия этого изменения нами в нужной мере еще не могут быть даже представлены. Принцип Карно неизбежно получит новое понимание. Проявления жизни являются эмпирическим фактом, с трудом входящим в рамки других природных явлений в аспекте принципа Карно. Уменьшение энергии, ее рассеяние в виде тепла, не имеет места в жизни (такой, как мы ее понимаем) зеленых хлорофильных растений или автотрофных микробов, взятых в природном аспекте, т.е. неразрывно от биосферы. Наоборот, в силу факта существования этих организмов количество свободной энергии, способной производить работу, очевидным образом увеличивается к концу их жизни в окружающей природе в конце концов с ходом геологического времени. Свободный кислород, изготовляемый зелеными растениями, каменный уголь, образующийся из их остатков, органические соединения их тел, питающие животных, движения и другие физические и химические проявления, очень различные и многочисленные, представляют выявления новой деятельной энергии, не сопровождаемой никоим образом деградацией исходной лучистой энергии солнца, послужившей для нее исходной. Эта энергия перешла в такую форму, которая создает организм, обладающий потенциальным бессмертием, не уменьшающим, а увеличивающим действенную энергию исходного солнечного луча. Физиологи, изучающие отдельно взятый — вне среды — организм животных, особенно высших, не считали себя обязанными делать эти выводы. Однако мир животных существует лишь за счет зеленого растительного живого вещества и отдельно существовать не может. И если бы зеленые растения погибли, он неминуемо должен был бы разделить их судьбу. Это одно нераздельное явление природы.»


 

 

6. КИБЕРНЕТИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ЖИВОМУ

Кибернетика - наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в технических, биологических и социальных системах. Её основателем является американский математик Н. Винер (1894-1964), выпустивший в 1948 году книгу "Кибернетика, или управление их связь в животном и машине". Своё название новая наука получила от древнегреческого слова "кибернетес", что в переводе означает "управляющий", "рулевой", "кормчий". Основной интерес этой науки широкий класс как живых, так и неживых систем.

Со сложными системами управления человек имел дело задолго до кибернетики (управление людьми, машинами; наблюдал регуляционные процессы у живых организмов и т.д.). Но кибернетика выделила общие закономерности управления в различных процессах и системах, а не их специфику. В «докибернетический» период знания об управлении и организации носили «локальный» характер, т.е. в отдельных областях. Так, еще в 1843 г. польский мыслитель Б. Трентовский опубликовал малоизвестную в настоящее время книгу «Отношении философии к кибернетике как искусству управления народом». В своей книге «Опыт философских наук» в 1834 году известный физик Ампер дал классификацию наук, среди которых третьей по счету стоит кибернетика – наука о текущей политике и практическом управлении государством (обществом).

Эволюция представления об управлении происходила в форме накопления, суммирования отдельных данных. Кибернетика рассматривает проблемы управления на устойчивом фундаменте, вводя в науку новые теоретические «заделы», новый понятийный, категориальный аппарат. В общую кибернетику обычно включают теорию информации, теорию алгоритмов, теорию игр и теорию автоматов, техническую кибернетику.

Жизнь во всей ее полноте представляет собой совокупность биосистем различных уровней организации. Живой может быть названа динамическая система, которая активно воспринимает и преобразует молекулярную информацию с целью самосохранения.

Выделяют следующие уровни организации живой материи: молекулярный, клеточный, организменный, популяционно-видовой, биогеоценотический и биосферный.

По современным представлениям, жизнь представляет собой прежде всего кибернетическую систему. При этом выделяют несколько уровней управления живыми системами: субклеточный, клеточный, организменный и уровень оперативного и стратегического управления организмом.

Совокупность всех живых организмов Земли представляет собой биосферу. Учение о биосфере было разработано В.И. Вернадским. Он показал, что биосфера отличается от других сфер Земли тем, что в ее пределах проявляется геологическая деятельность всех живых организмов. Специфическая черта биосферы как особой оболочки Земли - непрерывно происходящий в ней круговорот веществ, регулирующий деятельность живых организмов. Получая энергию извне - от Солнца, биосфера является открытой системой.

Согласно Вернадскому, живые организмы, обитающие на Земле, представляют собой сложную систему преобразования энергии солнечных лучей в энергию геохимических процессов. Результатом деятельности живых организмов являются кислород в земной атмосфере, почва, образование осадочных горных пород - мела, известняка и т.д. Таким образом, живые организмы служат мощным геологическим фактором, преобразующим поверхность нашей планеты.

Общая характеристика нервной системы с точки зрения кибернетики заключается в следующем. Что живой организм – это уникальная кибернетическая машина, способная к самоуправлению. Эту функцию выполняет нервная система. Для самоуправления требуется 3 звена. 1 звено – поступление информации, которое происходит по определенному вводному каналу информации и совершается следующим образом. А). возникающее из источника информации сообщение поступает на приемный конец канала информации – рецептор. Рецептор – это кодирующее устройство, которое воспринимает сообщение и перерабатывает его в сигнал – афферентный сигнал, в результате чего внешнее раздражение превращается в нервный импульс. Б).Афферентный сигнал передается далее по каналу информации, каковым является афферентный нерв.

Имеются 3 вида каналов информации, 3 входа в них.

1) Внешние входы –через органы чувств (экстерорецепторы). Внутренние входы – а) через органы растительной жизни (внутренности) – интерорецепторы. б) через органы животной жизни (само, собственно тело) – проприорецепторы.

2) 2 звено – переработка информации. Она совершается декодирующим устройством, которое составляют клеточные тела афферентных нейронов нервных узлов и нервные клетки серого вещества спинного мозга, коры и подкорки головного мозга, образующие нервную сеть серого вещества Ц.Н.С.

3) 3вено – управление. Оно достигается передачей эфферентных из серого вещества спинного и головного мозга на исполнительный орган и осуществляется эфферентным каналам, т.е. нервам с эффектором на конце.

Имеются 2 рода исполнительных органов.

1. Исполнительные органы животной жизни – поперечнополосатые, преимущественно скелетные.

2. Исполнительные органы растительной жизни – гладкие мышцы и железы.

Кроме этой кибернетической схемы, современная кибернетика установила общность принципа обратной связи для управления и координации процессов, совершающихся как в современных автоматах, так и в живых организмах. С этой точки зрения в нервной системе можно различать обратную связь рабочего органа с нервными центрами. Когда центры нервной системы посылают эфферентные импульсы в исполнительный орган, то в последнем возникает определенный рабочий эффект (движение, секреция). Этот эффект побуждает в исполнительном органе нервные (чувствительные) импульсы, которые по афферентным путям поступают обратно в спинной и головной мозг и сигнализируют о выполнении рабочим органом определенного действия в данный момент. При взятии рукой предмета глаза непрерывно измеряют расстояние между рукой и целью и свою информацию посылают в виде афферентных сигналов в мозг. В мозгу происходит замыкание на эфферентные нейроны, которые передают двигательные импульсы в мышцы руки, производящие необходимые для взятия ею предмета действия. Мышцы одновременно воздействуют на находящиеся в них рецепторы, беспрерывно посылающие мозгу чувствительные сигналы, информирующие о положении руки в каждый данный момент. Такая двусторонняя сигнализация по цепям рефлексов продолжается до тех пор, пока расстояние между кистью руки и предметом не будет равно нулю, т.е. пока рука не возьмет предмет.

В свете данных кибернетики нервная система характеризуется как система информации и управления. Не мы слышим, а мы разрешаем себе слышать. Не нам говорят, а мы дозволяем себе услышать говоримое. В нашем усложнённо-простом мире важнее не то, что ты видишь, а как ты видишь (что думаешь об этом).

Ошибки в кибернетической системе организма человека неминуемо ведут к различным болезням. Именно кибернетическая система организма человека отвечает за сохранение его здоровья. Но эту систему нельзя рассматривать в отрыве от сознания человека (нервной системы). Реально сознание и организм человека неразрывны, и составляют на практике единое целое.

Таким образом, кибернетическую систему организма человека надо рассматривать как единую (целостную) систему сознание-организм.

Невероятно, но факт... В человеческом организме можно найти различные физические фазы вещества. "Фазовый" портрет организма человека меняется в зависимости от различных факторов: он динамичен, как и сама жизнь. Напряжение в организме человека увеличивает твёрдую фазу, которая может препятствовать как динамике веществ, так и информационной динамике в организме.

Например, такое заболевание, как остеохондроз сильно нарушает работу кибернетической системы организма человека именно за счёт увеличения твёрдой фазы, и это заболевание нельзя лечить однобоко. Опять же, нужен системный, целостный подход.

Называя вещи разными именами, их суть не изменишь, меняется только форма. Если рассмотреть функциональную системную организацию человека, то наравне с анатомическими функциональными органами следует рассматривать и чисто информационный (виртуальный) функциональный орган - его устройство обработки информации (УОИ).

Такой вывод неизбежно следует из целостного, системного взгляда на человека. Вся деятельность (активность) человека доказывает, что УОИ у человека есть и он играет огромную роль. Ведь посмотрите, что человек вытворяет: и это благодаря своему УОИ.

Что касается человека, то целостное представление о нём должно опираться и происходить по двум параллельным каналам: каналу общего и каналу индивидуального. Организм человека - это сложная, открытая и динамическая (непрерывно изменяющаяся) система (а таких в реальном мире большинство), и поэтому, в таких системах "хозяин" может быть не виден без стереоскопического зрения (без зрения по двум каналам или "двумя глазами").

Это своего рода принцип дополнительности из квантовой физики. Оказывается квантовыми принципами можно с достаточно хорошим приближением моделировать различные процессы в "мире человека"

Выбирая абсолютную точку отсчёта для измерения параметров, мы всегда будем иметь относительные величины, и наоборот, выбирая относительную точку отсчёта для измерения, мы будем иметь абсолютные величины измеряемых параметров. (закон динамизма)

В медицине, в первую очередь, изучаются открытые, большие и сложные системы (организм человека) в целях сохранения здоровья (целостности, системы). Роль случайных факторов по отношению к системе организма в любом случае несёт то или иное нарушение (соответственно степени), а вот последствия могут быть двоякими: или болезнь, или иммунитет (простая модель).


 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бауэр Э.С. Теоретическая биология. Росток., 2002.

2. Блюменфельд Л. А. Информация, термодинамика и конструкция биологических систем //Соросовский образовательный журнал. – 1996. – Т. 7. – С. 88-92.

3. Вернадский В. И. Несколько слов о ноосфере // Успехи современной биологии, 1944. – Т. 18, №. 2. – С. 113-120.

4. Горбачев В.В. Концепции современного естествознания. В 2 ч. Учебное пособие. М. Издательство МГУП, 2000.

5. Гэлстон А., Дэвис П., Сэттер Р. Жизнь зеленого растения. Пер.с англ. под ред. Н.П. Воскресенской. М.: Мир, 1983.

6. Доброборский Б. С. Термодинамика биологических систем // Под ред. проф. Е.С. Мандрыко. Учебное пособие. СПб., 2006.

7. Ерофеева Г.В. Курс концепции современного естествознания. Ч.1. Томск, 1999.

8. Кастлер Г. Возникновение биологической организации.— М.: Мир, 1967.

9. Кожан А. Б. Биологическая кибернетика. – М.: Высшая школа, 1977.

10. Кузнецов П. Г. К истории вопроса о применении термодинамики в биологии // К.С. Тринчера «Биология и информация».—М.: Наука, 1964.

11. Николис Г., Пригожин И. Самоорганизация в неравновесных системах. М., 1979.

12. Пригожин И. Введение в термодинамику необратимых процессов, пер. с англ. М.: Мир, 1960.

13. Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса: Новый диалог человека с природой. М.: Наука, 1986.

14. Рубин А.Б. Термодинамика биологических процессов. М., 1984.

15. Тимирязев К. А. Космическая роль растения // Соч. М.: Сельхозгиз, 1937. – Т. 1. – С. 391-445.

16. Ферсман А. Е. Геохимия. Л.: Госхимтехниздать, Ленинградское отделение, 1937. – Т. 3.—С. 411—429.

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-05-10; Просмотров: 1345; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.076 сек.