Сибирский государственный медицинский университет, г. Томск
Эта работа опубликована в сборнике статей по материалам Международной 64-й научной студенческой конференции им. Н.И. Пирогова (г.Томск, 2005 год) под редакцией проф. Новицкого В.В. и д.м.н. Огородовой Л.М.
Скачать сборник целиком (1 мб)
Великому диалектику античного мира Гераклиту принадлежит высказывание, что все в этом мире подвержено изменениям, ничто не стоит на месте. Действительно, мир вокруг нас настолько стремительно меняется, что мы порой неспособны уловить все изменения. Меняется мир, меняются и условия существования в этом мире, а значит и биологическая система должна меняться. Но, не смотря ни на что, меняясь, живая система сохраняет свою целостность. Её характерной особенностью является способность к саморазвитию и самовоспроизведению частей. Органическая целостность возникает вместе со своими частями, которые объединены функциональным взаимодействием. Живая система – объект с динамичным равновесием и целостной структурой и функцией, следовательно, изменяясь, биологическая система смещает точку своего динамического равновесия и изменяет свою структуру и функцию. Это необходимо, поскольку изменения окружающего мира не позволяют живому организму в его прежнем состоянии существовать в пределах границ нормы, понимаемой как функциональный оптимум, тем самым, препятствуя достижению магистральной цели. Такие перестройки порой болезненны для организма. Так, например, академик И. В. Давыдовский, рассматривает болезнь как приспособительный процесс, при котором организм перестраивает свою биологическую структуру и функцию для противодействия патогенному фактору в физиологических пределах. Представителем другой точки зрения является академик Струков А. И., утверждавший что, в качестве сущности болезни выступает реактивность организма, то есть его способность отвечать на некоторые внешние воздействия патологической реакцией.
Проблема адаптации широко обсуждается в научных кругах, но до сих пор нет единого понимания этого явления. Ю.А. Урманцев предлагает следующее определение процесса адаптации. Адаптация – это сообразная или сообразуемая с целями и особенностями других телеологических объектов–систем и особенностями среды обитания система признаков некоего объекта системы, созданная или создаваемая для реализации им его целей в среде и в ответ на действие или возможные действия факторов надсистемы «объект – система - среда» [1].
На наш взгляд, данная дефиниция наилучшим образом определяет явление адаптационного приноравливания для живых систем разных уровней организации.
Биологическая система, приноравливаясь к изменённой среде своего существования, изменяет себя; ряд примеров подтверждает этот факт.
Бытовые насекомые адаптировались к ряду инсектицидов, растения засушливых районов адаптировались к засухе. Но не стоит забывать, что адаптация - это процесс активного взаимодействия с окружающей средой, то есть, взаимодействие внешнего мира с внутренним миром живого организма. Следовательно, адаптация биологической системы может быть реализована и посредством изменения окружающего мира; так, птицы строят гнёзда, бобры – запруды. Также возможно и двухстороннее взаимодействие внешнего и внутреннего мира, прекрасным примером тому может служить симбиоз кишечной палочки и человека. Кишечная палочка, будучи паразитом, когда-то, попав в кишечник человека, изменила свои свойства и стала симбионтом, а сейчас эти микроорганизмы - неотъемлемая часть здорового человека, поскольку они являются частью защитной системы организма, препятствуя росту патогенной микрофлоры. В свою очередь человек приспособился к существованию кишечной палочки в его организме, получая от неё витамины и используя её как тренажер для иммунной системы. Отсутствия такого симбиоза развивается в болезнь.
Но если невозможно изменить окружающий мир, то система вынуждена изменять себя, приноравливаясь к изменённому окружающему миру. В данном случае инициатором адаптивных процессов является среда обитания. Но возможна ли инициация адаптации самой системой? С точки зрения синергетики это возможно. Для этого необходимы следующие условия:
1.Внешний мир должен быть относительно стабилен (доза изменений среды обитания не превышают порога потребности в адаптации); ex = const.
2.Биологическая система должна быть дестабилизирована (нарушение аппарата функционального оптимума); in ≠ const.
В живой системе, равно как и в любой другой, существуют две энергии – энтальпия (W), определяющая внутреннюю энергию и тождественная основной энергии самоорганизации системы, и энтропия (S), рассматриваемая как мера неупорядоченности системы и тождественная основной энергии саморазрушения.
Эти две взаимнопротивоположные и взаимопереходные силы определяют зарождение и смерть данной системы. Если элемент в системе с истечением времени подвергся разрушению под действием собственной энтропии, то, соответственно, нарушена и выполняемая этим элементом функция, тогда и имеет место аномалия структуры и функции. Вследствие этого достигнуть функционального оптимума не возможно, это приводит к дестабилизации системы. Адаптация в данном случае будет заключаться в компенсаторной стабилизации (A), равной энтальпии (W), превышающей по модулю энтропию (S) с истечением времени (Т).
Подтверждением тому служит явления саморазрушения (апоптоз) и антиразрушительные (противоапоптотические) механизмы в живой системе. В любом многоклеточном организме клеточный гомеостаз определяется балансом между гибелью и пролиферацией клеток. Апоптоз - программированная клеточная гибель, энергетически зависимый, генетически контролируемый процесс, который запускается специфическими сигналами. Ежедневно примерно около 5% клеток организма подвергаются апоптозу, а их место занимают новые клетки. В процессе апоптоза клетка исчезает бесследно в течение 15-120 минут.
Если исходить из представлений, что энтальпия и энтропия - две части одной энергии (общей энергии), которые присущи любой физической материи, на любом уровне ее организации, то выводом будет утверждение, что энтальпия и энтропия бесконечны и существуют, переходя друг в друга. Но, как нам известно, любая система, достигнув своей стагнации, со временем будет подвержена разрушению. Не значит ли это, что в мире больше хаоса, нежели порядка? На этот вопрос ответить сложно, прежде надо ответить на вопрос: что есть хаос и порядок? Но, исходя из вышеописанных представлений, эти две энергии находятся в некоем равновесии. Так как же устанавливается равновесие после разрушения биологической системы? И коль скоро любая живая система, возникнув, стремится к саморазрушению, то и, разрушаясь, она должна нести стремится к созиданию. Любой живой организм за время своего существования, ассимилирует субстрат внешнего мира и тратит свой энергетический потенциал, пребывая в конкуренции с другими объектами живой природы – всё это подчинено ключевому процессу жизни, то есть размножению. Биологическая система вычленяет часть себя, формируя свой клон, способный продлить время существования вида; часто процесс размножения заканчивается передачей всех приобретенных особенностей клону и гибелью организма, породившего эти структуры.
Список литературы:
1. Урманцев, Ю.А. Природа адаптации / Ю.А. Урманцев // Вопросы философии. - 1998. -№ 12. - С. 21-36.
2. Пригожин, И., Стенгерс, И. Порядок из хаоса. / И. Пригожин, И. Стенгерс. - М.: Прогресс, 1986. – 431 с.
|