Теория управления и биосистемы. Анализ сохранительных свойств - Новосельцев В.Н.
Скачать (прямая ссылка):
6.3. Взаимодействие и превращение компонент........................170
6.4. Утилизация компонент..........................................177
6.5. Общая схема компартментальной модели..........................182
6.6. Компартментальная модель энергетической системы организма . 186
6.7. Компартментальная модель экологической системы................192
ЧАСТЬ II
АНАЛИЗ СОХРАНИТЕЛЬНЫХ СВОЙСТВ БИОСИСТЕМ
Глава 7. Моделирование гомеостатических свойств организма .... 199
7.1. Замечания о моделировании сохранительных свойств организма
и его систем...................................................199
7.2. Два подхода к моделированию бносистем.........................205
7.3. Моделирование гомеостаза методами классической теории автоматического регулирования .............................. 210
7.4. Моделирование гомеостаза методами пространства состояний . 215
7.5. Влияние структуры компартментальной системы на ее гомеостатические свойства..........................................220
7.6. Сочетание параллельных каналов регуляции......................225
7.7. Сочетание последовательных каналов регуляции..................230
7.8. Гомеостаз в физиологических системах с активной регуляцией . 235
7.9. Стабилизация уровней вещества и энергии.......................238
Глава 8. Количественная оценка гомеостатических свойств систем . . . 245
8.1. Показатель гомеостатической способности системы...............245
8.2. Гомеостаз нелинейных систем. Гомеостатическая кривая . . . 250
8.3. Интегральные оценки гомеостатических свойств системы . . . 256
8.4. Ресурсы сохранительных свойств в системе......................257
8.5. Сохранительные ресурсы системы терморегуляции.................260
8.6. Логарифмические коэффициенты чувствительности.................267
8.7. Формализованное представление показателя гомеостатической
способности....................................................269
Глава 9. Феноменология гомеостаза....................................... . 272
9.1. Типовые ситуации в гомеостатических системах..................272
9.2. Влияние прямых связей на свойства систем........................276
9.3. Двойственный характер переменных состояния в системе . . . 279
9.4. Иерархия переменных состояния н механизмов регуляции . . . 281
9.5. Гомеостаз и перестройка режимов функционирования .... 285
9.6. Нестационарные режимы в системе...........................291
9.7. Моделирование биоснстем и принцип простоты................293
Список обозначений и сокращений.....................................296
Литература........................................................ 299
Предметный указатель......................................... 315
ПРЕДИСЛОВИЕ
Проблема изучения тех свойств биосистем, которые позволяют им в изменяющихся условиях окружения сохранять свою жизнедеятельность, поддерживая стационарное неравновесное состояние и обеспечивая постоянство внутренней среды, в силу целого ряда причин приобретает в последние годы все большее значение^ В данной книге для обозначения этой характерной особенности биологических систем мы будем использовать термин сохраиительные свойства.
(Причины интереса к сохранительным свойствам объектов живой природы различны для разных уровней организации жизни^На уровне организма и его систем интенсивное внимание к анализу сохранительных механизмов объясняется прежде всего освоением человеком новых сфер обитания — космоса, подводной среды, поскольку способность организма к самосохранению непосредственным образом связана с процессами его приспособления, адаптации к условиям обитания.ГНе м^ендаее значение имеет и прогресс медицинской на^кй —"^а^работ'ка и применение новых интенсивных методов лечения и-вротезиро-вания все настойчивее требует точных количественных представлений о ресурсах и возможностях организма и его систем. Современные методы анестезиологии и реанимации, клинические методы интенсивной терапии, все большее освоение способов управляемого жизнеобеспечения призывают к анализу целостных свойств организма во всей сложности составляющих его систем. Целостность организма, его способность к самосохранению, обеспечивается механизмами регуляции, поддерживающими равновесие между отдельными системами организма и обеспечивающими его стационарное функционирование.
Аналогичная картина наблюдается и на уровне сообществ организмов. Сохраиительные механизмы экологических систем в последние годы все чаще оказываются недостаточно мощными перед давлением неблагоприятных факторов среды, все возрастающих по мере развития человеческой цивилизации. Сохранение живой природы становится насущной задачей развивающегося общества. Возникающие при этом проблемы оценки допустимых пределов вмешательства человека требуют внима-
тельного изучения сохранительных свойств различных биосистем надорганизменного уровня — популяций, экосистем, ландшафтов.
