Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Новосельцев В.Н. -> "Теория управления и биосистемы. Анализ сохранительных свойств" -> 23

Теория управления и биосистемы. Анализ сохранительных свойств - Новосельцев В.Н.

Новосельцев В.Н. Теория управления и биосистемы. Анализ сохранительных свойств — Наука , 1978. — 320 c.
Скачать (прямая ссылка): teoriyaupravleniyabiosistemi1978.djvu
Предыдущая << 1 .. 17 18 19 20 21 22 < 23 > 24 25 26 27 28 29 .. 137 >> Следующая

Модели гомеостатической регуляции роста эпидермиса были разработаны в работах [315, 316]. Блок-схема такой системы с обратной связью показана на рис. 2.4. Базальные клетки делятся, новые клетки дифференцируются и переходят в роговое вещество кератин. Дифференцирующаяся масса клеток производит вещества, регулирующие как скорость деления, так и скорость дифференцирования клеток. На модели, реализованной на ЦВМ [315], можно воспроизводить такие процессы, как однократное воздействие карциногена на кожу, влияние внешнего износа кожи и т. д.
Гомеостатическая регуляция клеточного роста в тканях млекопитающих рассматривается в работе [297]. Регуляция клеточного роста обеспечивается за счет управления темпом образования новых клеток, причем рассмотрены четыре варианта действия регулирующих веществ, производимых делящимися, неде-лящимися, взрослыми неделящимися или, наконец, вновь обра-
зуемымм клетками. Многие аспекты взаимоотношений процессов в опухолевых тканях с проблемой ионного гомеостаза рассмотрены в книге [114].
Уровень организма и его систем. Гомеостаз организма является результатом одновременного действия многочисленных и сложно организованных регуляторных механизмов, образовавшихся в процессе эволюционного развития.
Регуляторные механизмы клетки, о которых говорилось в предыдущем разделе, составляют в этой системе, пожалуй, са* мый нижний уровень. Этот уровень связан с наиболее древними
клетки.
А
?
О
_ илтная Сбязь
31
няетт
И
Кератин
Рис. 2.4. Схема гомеостатической регуляции роста эпидермиса.
организменными механизмами — неспецифическими химическими регуляциями, на которые наложились затем механизмы эндокринной регуляции, действие которых также связано с влиянием на активность ферментов, темпы их синтеза и, кроме того, на проницаемость биологических мембран. Следующий уровень наслоения представляют собой механизмы гуморальной регуляции с помощью активных веществ, вырабатываемых не в эндокринных железах, а в обычных рабочих органах [125, 304, 354]. Наконец, самый верхний слой гомеостатических механизмов составляют регуляторные механизмы нервной системы, наиболее быстродействующей управляющей системы организма. Совокупность этих механизмов позволяет не только обеспечивать необходимые темпы поступления веществ и энергии ко всем работающим органам и тканям, но и стабилизировать уровни внутриклеточных концентраций многих жизненно важных веществ. Множественность регуляторных механизмов организма позволяет ему достигать этих целей за счет относительно малого напряжения каждого из участвующих в процессе регуляции механизмов, расширяя тем самым область гомеостаза.
Новый этап в развитии идеи гомеостаза организма наступил после того, как Н. Винер, ознакомившись с концепцией У. Кэннона, предложил первую кибернетическую модель физиологиче-
ской регуляции. Две страницы, которые он в 1949 г. в своей «Кибернетике» [40, стр. 145—146] посвятил этому вопросу, оказали глубокое влияние сначала на методы моделирования гомеостаза, а затем и на физиологическую трактовку гомеостаза вообще; Изложив идею простого автоматического регулятора в технике — схему отрицательной обратной связи по отклонению от уставки (рис. 2.5), Н. Винер высказал предположение, что
Рис. 2.5. Схема простого автоматического регулятора по отклонению, предложенная Винером в качестве модели гомеостатической регуляции в организме.
таким же образом может обеспечиваться и постоянство внутренней среды организма: «Итак, наше внутреннее хозяйство должно включать набор термостатов, автоматических регуляторов концентраций водородных ионов, регуляторов давления и тому подобных приборов — набор, которого было бы достаточно для большого химического завода. Все это-в целом и составляет наш гомеостатический механизм».
Высказанная Н. Винером идея о применении методов теории управления в физиологии оказалась, несомненно, плодотворной и породила целый ряд работ по моделированию гомеостаза в физиологических системах. К этим работам мы еще вернемся в главе о моделировании гомеостаза (см. разд. 3.4 и 7.3). С другой стороны, эта идея привела к тому, что возникла тенденция вообще отождествлять гомеостаз организма с простой схемой на рис. 2.5 [56, 322 и др.]. Дело в том, что сама методология классической теории управления, основанная на выделении конечного и небольшого числа регулируемых параметров, хорошо приспособлена для изучения простых по конструкции автоматических систем; для понимания же специфических процессов в живом организме часто требуются методы, выходящие за рамки классической теории регулирования [177]. Поэтому естественно, что наибольшие успехи в понимании физиологических регуляторных механизмов животного организма с помощью простой модели рис. 2.5 были получены при моделировании изолированных физиологических систем [60, 130, 253].
Отождествление концепции гомеостаза с простой одноконтурной моделью следящей системы оказалось неприемлемым при исследовании сложных физиологических систем. Л. фон Бер-таланфи высказал мнение, что такая модель не может быть
Предыдущая << 1 .. 17 18 19 20 21 22 < 23 > 24 25 26 27 28 29 .. 137 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed