Xreferat.com » Рефераты по экологии » Системокванты жизнедеятельности

Сколько стоит написать твою работу?

Работа уже оценивается. Ответ придет письмом на почту и смс на телефон.

?Для уточнения нюансов.
Мы не рассылаем рекламу и спам.
Нажимая на кнопку, вы даёте согласие на обработку персональных данных и соглашаетесь с политикой конфиденциальности

Спасибо, вам отправлено письмо. Проверьте почту .

Если в течение 5 минут не придет письмо, возможно, допущена ошибка в адресе.
В таком случае, пожалуйста, повторите заявку.

Спасибо, вам отправлено письмо. Проверьте почту .

Если в течение 5 минут не придет письмо, пожалуйста, повторите заявку.
Хотите промокод на скидку 15%?
Успешно!
Отправить на другой номер
?Сообщите промокод во время разговора с менеджером.
Промокод можно применить один раз при первом заказе.
Тип работы промокода - "дипломная работа".

Системокванты жизнедеятельности

Судаков K.B., Академик РАМН, Президент МАН, профессор. осударственное учреждение Научно-исследовательский институт нормальной физиологии имени П.К. Анохина Российской Академии медицинских наук. Россия.

Вступление

Очевидно, что для того, чтобы управлять жизнью и успешно внедрять идеи устойчивого развития, необходимо знать законы жизнедеятельности.

В настоящей публикации будут представлены концептуальные подходы к процессам жизнедеятельности, полученные на основе многолетних экспериментальных исследованиях. В качестве единиц процессов жизнедеятельности рассматриваются открытые П.К. Анохиным функциональные системы (Анохин П.К., 1968).

Функциональные системы - динамические самоорганизующиеся и самофункционирующие построения, деятельность составляющих элементов которых направлена на достижение результатов, полезных для системы и живых организмов. Полезными приспособительными результатами являются результаты метаболических реакций в организме, различные показатели внутренней среды, результаты поведения, удовлетворяющие психологические и социальные потребности человека и др. функциональных систем, таким образом, все они слаженно и гармонически взаимосвязаны на основе принципов иерархического доминирования, мультипараметрического и последовательного взаимодействия (Судаков, 1997).

В 1979 году мною (Судаков К.В.) была сформулирована рабочая гипотеза о системном квантовании поведения. Эта гипотеза в дальнейшем была экспериментально обоснована и распространена на другие проявления различных процессов жизнедеятельности. Таким образом, сложились представления о системном квантовании жизнедеятельности (Системокванты, 1997). Под "системоквантами" жизнедеятельности мы понимаем дискретные системные процессы от формирования любой потребности до ее удовлетворения.

С целью разграничения с общепринятым в физике понятием "квант", мы решили обозначить предложенную нами системную единицу жизнедеятельности термином "системоквант". Системокванты являются своеобразными операторами динамической деятельности различных функциональных систем организма, постулированных П.К.Анохиным (1968,1998).

Системокванты внешне проявляются в деятельности и ее результатах, направленных на удовлетворение лежащей в их основе потребности.

Внутреннее наполнение системоквантов составляют информационные  процессы системной архитектоники образующих их функциональных систем, включающей установленные П.К. Анохиным (I980) стадии афферентного синтеза, принятия решения, предвидения и оценки потребных результатов их деятельности, а также метаболических и вегетативных реакций организма.

Наиболее совершенную организацию имеют системокванты поведения и психической деятельности человека. Системокванты этого уровня организации включают формирующееся на основе исходной потребности доминирующую мотивацию и всю указанную выше центральную системную архитектонику, целенаправленное поведение, взаимодействие субъектов с промежуточными и конечными результатами, удовлетворяющими или, наоборот, не удовлетворяющими исходную потребность организма и постоянную оценку организмом с помощью обратной афферентации параметров достигнутых результатов. Кроме того, в системокванты поведения и психической деятельности человека и животных включается организованный на уровне центральной нервной системы аппарат программирования свойств потребных результатов - акцептор результатов действия.

Ведущая роль в системоквантах поведения и психической деятельности принадлежит доминирующей мотивации, которая определяет активное отношение субъекта, испытывающего потребность, к факторам внешнего мира, настраивает его на их восприятие и активную деятельность по овладению потребными предметами.

Системокванты выявляются на различных уровнях жизнедеятельности, начиная от генома и функциональных систем вегетативного уровня и кончая зоопопуляциями животных и социальными организациями человека. Они определяются разнообразными потребностями живых существ.

Потребности у живых организмов проявляются на разных уровнях жизнедеятельности. Это - метаболические (биологические) потребности в питательных веществах, кислороде, оптимальной температуре, осмотическом давлении, реакции среды и т.п.

Специализированные метаболические потребности направлены на поиск и потребление из внешней среды специальных веществ. Стадные потребности определяют формирование системоквантов поведения в группах животных. Социальные потребности человека, отсутствующие у животных, формируют системокванты его социальной деятельности, направленные на удовлетворение биологических и социальных потребностей, достижение социально значимых результатов. Системокванты социального уровня включают духовные потребности человека и их удовлетворение.

Подробная классификация разнообразных потребностей человека осуществлена П.В.Симоновым (1979).

Во всех случаях потребности выступают в инициативной системоорганизующей роли формирования системоквантов жизнедеятельности, избирательно мобилизуя различные химические реакции, органы и ткани, отдельных индивидов и популяции на их удовлетворение. С другой стороны, удовлетворение потребности - достижение адаптивного результата, выступает в качестве системообразующего, подкрепляющего фактора, объединяющего элементы системоквантов в функциональные системы.

Этим, однако, процесс формирования системоквантов не ограничивается. Каждое подкрепление по механизму импринтинга оставляет на структурных элементах, определяющих системоквант функциональных систем, особенно на имеющихся в их архитектонике элементах аппарата акцептора результатов действия, значимые памятные следы - энграммы свойств параметров подкрепляющих результатов. Эти энграммы опережающе возбуждаются всякий раз при очередном возникновении аналогичной потребности и выступают в роли направляющего компонента соответствующего поведения. С акцептором результата действия в процессе целенаправленной деятельности все время сравниваются параметры достигнутых результатов, и оценивается их значение в плане удовлетворения исходной потребности.

При достижении каждого этапного и конечного результата, параметры этих результатов оцениваются аппаратом акцептора результата действия и динамически перестраивают его, осуществляя коррекцию дальнейшего поведения.

На основе самоорганизации системокванты приобретают динамические саморегулирующие свойства.

Таким образом, системокванты - самоорганизующиеся и саморегулирующиеся единицы жизнедеятельности, определяющие удовлетворение различных потребностей организма. Это - способ динамической деятельности многочисленных функциональных систем организма различного уровня.

Системокванты различного уровня организации характеризуются рядом общих свойств.

Свойства системоквантов

Любой системоквант живого организма строится, прежде всего, на  энергетической основе специальных физико-химических процессов, определяющих метаболическую потребность и ее удовлетворение. Однако наряду с физико-химической основой, каждый системоквант характеризуется информационным наполнением. |

Информационные свойства. Деятельность каждого "системокванта" пронизана информацией об исходной потребности и ее удовлетворении без потери информационного значения на любом этапе его осуществления.

Информационный эквивалент потребности формируется во всех случаях отклонения результата от оптимального для жизнедеятельности уровня. В дальнейшем, несмотря на смену физико-химических процессов сигнализации о потребности, возбуждении специальных центральных структур и формировании деятельности, информация о потребности сохраняется в неизменном виде. Процессы удовлетворения потребностей выступают также наряду с физико-физическими процессами в форме информационного эквивалента. Указанные два процесса - информация о потребности и ее удовлетворении, сравнивается на специальных информационных экранах.

Информация определяет субъективную сущность системоквантов любого уровня организации. В оценке информации о потребности и ее удовлетворении на разных этапах эволюционного развития живых существ принимают участие информационные молекулы, а также интегративные процессы: раздражимость, эмоциональные ощущения и, наконец, - в психической деятельности человека - словесные языковые понятия и символы. I

Триггерный механизм. При возникновении исходной потребности активность системокванта возникает не сразу, а только после того, как возбудимость образующих его элементов достигнет определенного критического уровня. Высокая функциональная активность системоквантов продолжается, пока не удовлетворяется исходная потребность.

Триггерные механизмы выступают в качестве ведущего свойства любого системокванта жизнедеятельности. Наиболее изучен триггерный механизм системоквантов поведения, в основе которых лежат биологические потребности. Возникающие на их основе биологические мотивации строятся по триггерному принципу (Судаков К.В., 1992).

По триггерному механизму осуществляется деятельность пейсмекеров синусного узла автоматии в сердце. Тестом на триггерный механизм всегда является появление внеочередной деятельности на раздражающее воздействие. В деятельности сердца, например, это проявляется в виде желудочковых экстрасистол и компенсаторной паузы после них.

Триггерный механизм установлен нами в голодной периодической деятельности желудка. Был создан гетерогенный анастомоз блуждающего нерва со срединным нервом передней конечности. После прорастания центрального конца правого блуждающего нерва в ствол срединного нерва устанавливайся функциональный контакт афферентных волокон блуждающего нерва с рецепторами кожи. В результате оказалось возможным искусственно влиять на состояние ядра блуждающего нерва в продолговатом мозге. Если к десквамированному участку кожи, искусственно иннервируемому блуждающим нервом, прикладывали раствор хлористого натрия, это приводило к возникновению внеурочного приступа голодной моторной деятельности желудка. Характерно, что  для возникновения очередного натурального периода желудочных сокращений необходимо время, равное исходному интервалу периода покоя (Судаков К.В., 1971). Это явление совершенно подобно желудочковой экстрасистоле в сердечной мышце.

По триггерному принципу формируются менструальный цикл и элементарные клеточные процессы: например, потенциал действия в мембранах возбудимых тканей, процессы дыхания, бодрствование и различные стадии сна. Известно, что при лишении испытуемых парадоксальной фазы сна в течение нескольких ночей, они после этого засыпали, и их мозг компенсаторно набирал недостающую для нормальной жизнедеятельности парадоксальную фазу сна. I

Торсионный механизм деятельности системоквантов. Каждая функциональная система, составляющая тот или иной системоквант, работает в организме по торсионному информационному принципу саморегуляции. Торсионно действующие механизмы, как известно, обусловлены вращательными моментами спинов взаимодействующих частиц. Спин направлен в одну сторону и его крутящий момент имеет одно направление. В следующий момент спин под влиянием информации направлен в другую сторону и его крутящий момент имеет противоположное направление.

В системоквантах вегетативного уровня отклонение результата деятельности функциональной системы от уровня, определяющего нормальную жизнедеятельность, заставляет все элементы функциональной системы работать в сторону его возвращения к оптимальному уровню. При этом формируется субъективный сигнал - отрицательная эмоция, позволяющая живым организмам оценивать возникшую потребность. Для удержания результата на оптимальном для жизнедеятельности уровне элементы функциональных систем работают в противоположном направлении. Достижение оптимального уровня результата в норме сопровождается положительной эмоцией. В зависимости от состояния регулируемого результата функциональные системы усиливают или, наоборот, снижают интенсивность своей саморегуляторной деятельности.

Все это определяет временные рамки основных биоритмов организма и собственную частоту колебаний каждой функциональной системы. Внутри каждого системокванта постоянно действуют две противоположно направленные тенденции. Одна из них проявляется при возрастании значения результата, другая - при его снижении. Первая определяет снижение значения результата до нормального уровня, другая - его возрастание. При этом одни и те же исполнительные механизмы функциональных систем могут действовать в противоположных направлениях.

Аналогичные свойства проявляются в системоквантах поведения. При возникновении соответствующей исходной потребности все компоненты организма, объединенные доминирующей мотивацией, начинают формировать системоквант, направленный на поиск веществ, удовлетворяющих эту потребность. При достижении потребного результата мотивация исчезает, деятельность снижается и субъекты нередко испытывают успокоение и даже погружаются я состояние сна. Исходная потребность и мотивация сопровождаются отрицательной эмоцией побуждения. Подкрепление, наоборот, сопровождается положительной эмоцией, которая выступает в роли своеобразной ''награды" субъекта за усилия по достижению потребного результата.

Свойства волны и частицы. Деятельность системоквантов различного уровня организаций направлена на поддержание устойчивости различных показателей жизнедеятельности. Любой системоквант заключает в себе свойства частицы и волны. Каждый системоквант можно рассматривать как дискретную единицу (частицу) континуума жизнедеятельности, С другой стороны, триггерный механизм определяет волновые свойства любого системокванта. Ритмический характер деятельности системоквантов определяет их индивидуальное время.

Голографический принцип организации системоквантов. По аналогии с физической голограммой потребность выступает в качестве информационной опорной волны, формируя на основе мотивации аппарат предвидения потребного результата - акцептор результата действия. С другой стороны, многоканальная обратная афферентация, поступающая к акцептору результата действия от параметров достигнутых результатов, выступает в качестве предметной волны.

Информационные волны о потребности и ее удовлетворении распространяются к структурам мозга в определенной временной последовательности. Все это создает условия для их интерференции и построения голограмм.

Общая картина интерференции информационных волн в соответствии  с физическими аналогиями представляет собой решетчатые микроструктуры чередующихся светлых и темных зон. Тем самым образуется информационный голографический экран.

Биологические процессы, развертывающиеся на голографических экранах, связаны с опережающими действительные события реакциями, открытыми П.К.Анохиным (1962). Опережающие метаболические реакции строятся на основе механизмов запоминания свойств подкрепляющих воздействий (полезных приспособительных результатов) и развертыванием связанных с ними молекулярных процессов в микроинтервалах времени.

Благодаря этим опережающим реакциям в системоквантах любого уровня организации при возникновении той или иной потребности опережающе формируется предвидение свойств потребных результате. Именно к этим опережающим реакциям поступает информация (предметная волна) от параметров достигаемых результатов.

Голографические информационные экраны. Информационные экраны широко представлены в разных средах организма: сетчатке глаза, Кортиевом органе внутреннего уха, рецепторах языка, в цитоархитектонике мозга. Они имеются также в растениях и кристаллах.

Роль голографического экрана в организме могут играть структурно организованные коллоиды межклеточного вещества - мицеллы. В отдельных клетках организма функцию информационного экрана играют плазматические мембраны, а также жидкие кристаллы - молекулы ДНК и РНК (Франк-Каменецкий М.Д., 1988).

Поскольку протеингликаны соединительной ткани тесно взаимодействуют с гликокаликсом мембран клеток, устанавливаются тесные связи голографического экрана соединительной ткани и взаимодействующими с ней клетками. В результате формируется единый информационный экран организма, отражающий разнообразные стороны деятельности различных составляющих его функциональных систем.

Наиболее совершенный уровень голографического экрана - структуры мозга. На этом уровне информационный экран представлен коллоидами глии и молекулами мембран, ДНК и РНК отдельных нейронов, составляющих акцептор результата действия различных функциональных систем, Мозг в своей деятельности, благодаря информационным сигналам о потребностях и их удовлетворении, постоянно опережающе строит информационные модели действительности. Примерами таких информационных моделей являются осязательная, температурная схемы, схема состояния мышечного аппарата и внутренних органов, а также - динамические карты окружающей субъектов среди, которое под влиянием параметров достигнутых результатов организуются на различных уровнях головного мозга в форме динамических стереотипов.

Опережающее программирование в системоквантах потребных результатов и их оценка. В информационных экранах всех уровней системной организации при наличии в организме той или иной потребности наблюдается опережающее отражение свойств потребных результатов. На клеточном уровне эти процессы опережающего отражения определяются быстрыми ферментативными реакциями. Соединительная ткань за счет быстрых ферментативных реакций тоже функционирует опережающе в плане устранения различных метаболических потребностей организма, особенно при изменении рН, осмотического давления и других жизненно важных показателей гомеостазиса. В мозговых структурах процессы афферентного синтеза активируют в голографических экранах мозга энграммы акцептора результатов действия, опережающие действительные события, которые постоянно контролируют как разнообразные потребности организма, так и их удовлетворение (Судаков К.В., 1997). Опережающее программирование по отношению к метаболическим и гомеостатическим результатам осуществляется на основе врожденных механизмов, а по отношению к результатам поведения - с помощью механизмов обучения.

Программирование поведения и свойств потребных результатов в системоквантах может осуществляться жестко, например, при инстинктивной и вегетативной деятельности, или гибко, с устранением несущественных деталей, в случае приобретенных в индивидуальной жизни навыков. По мере знакомства субъектов с окружающим миром происходит обогащение структуры акцептора результата действия, включение в него новых сведений о параметрах потребных результатов и новых способов их достижения.

Естественно поставить вопрос: не являются ли представления о потребности и ее удовлетворении в дискретных системоквантах жизнедеятельности общей закономерностью, присущей не только живой, но и неживой природе?

Изоморфизм системоквантов. Изложенное выше свидетельствует о том, что системокванты различного уровня организации имеют изоморфную структуру: от потребности к ее удовлетворению. Эта структура сохраняется в системоквантах различного уровня организации, хотя каждый уровень привносит в нее некоторые особенности.

Атомный уровень.

Весьма заманчиво, по аналогии с устойчивостью живых систем связать устойчивость физических микросистем с их саморегуляторными процессами, происходящими на атомном уровне.

Представим себе, что в атоме на недоступном нам пока микроуровне во взаимодействиях ядра и электронов возникают рассогласования, которые могут быть интерпретированы как потребности в сохранении определенных стабильных значений энергии. Такие состояния могут быть обусловлены либо действием внешних сил, что эквивалентно воздействию внешних сил на живой организм, либо возникают спонтанно. Вызванными этими состояниями переходы электронов на разные орбиты можно гипотетически рассматривать как удовлетворение "потребности" атома в более устойчивом состоянии.

Молекулярный уровень. На уровне молекулярных (энзиматических) реакций в качестве опорной волны выступают молекулы со специальной нишей, обладающие молекулярной памятью, в то время как опорная волна определяется молекулами, входящими в эту нишу (Ершов Ю.А., 1983; Ершов Ю.А и соавт., 1990)

На уровне иммунных реакций системокванты образуются саморегуляторными взаимодействиями антигенов с антителами (например, с Т-хемперами). Опорная волна создается в этом случае антигеном, обладающим иммунологической памятью, Предметная же волна определяется молекулярными свойствами антител.

В системоквантах метаболического уровня отсутствует центральная архитектоника. Конечный метаболический продукт просто активирует или тормозит течение той или иной химической реакции.

У одноклеточных организмов их специализированные функциональные системы представлены только молекулярными механизмами, обеспечивающими удовлетворение их различных биологических потребностей. У животных одноклеточного уровня организации имеется молекулярная структура основных функциональных снегам, обеспечивающих у них процессы питания, дыхания, выделения, размножения и защиты.