Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Ярыгин В.Н. -> "Биология " -> 99

Биология - Ярыгин В.Н.

Ярыгин В.Н. Биология — М.: Медицина, 1984. — 560 c.
Скачать (прямая ссылка): biologiya1984.djv
Предыдущая << 1 .. 93 94 95 96 97 98 < 99 > 100 101 102 103 104 105 .. 237 >> Следующая

В соответствии с кибернетическими идеями, глубоко проникшими в последнее время в биологию, организм следует рассматривать как совокупность неслучайных элементов, закономерным образом взаимодействующих друг с другом. Благодаря определенности набора и структурно-функциональных связей элементов изменения системы (организма) на конкретные воздействия извне носят закономерный характер и определяются законом поведения этой системы. Указанный закон задает такой порядок или алгоритм изменения элементов, который обусловливает достижение системой (организмом) известной цели, например, сохранения постоянства внутренней среды или общих черт структурной организации.
Принцип построения кибернетической системы воспроизведен на схеме:
Система (2) — совокупность элементов, удовлетворяющих определенному закону поведения:
(5)
Управляющий Исполняющий
блок блок
t________________________________________
(Вход) . (1)
Выход (3)
Обратная связь (4)
Применительно к живым системам переменные на входе системы обозначают терминами причина, стимул, раздражитель, переменные на выходе — ответ, эффект, реакция.
В основе функционирования кибернетических систем лежат процессы передачи и обработки в соответствии с заданным алгоритмом информации, поступающей на входе (1). При этом в поведение системы (2) вносятся коррективы, характер которых выявляется путем регистрации во времени отклонений переменных на выходе (3) в зависимости от переменных на входе. Информация, используемая для коррекции поведения системы, подается на управляющий блок последней по каналам обратной связи (4). Различают положительные и отрицательные обратные связи. Регуляция состояния системы по каналу положительной обратной связи приводит к изменениям, усиливающим зависимость реакции от действия раздражителя, по каналам отрицательной связи — к изменениям, уменьшающим эту зависимость. Отрицательная обратная связь таким образом способствует восстановлению исходных параметров в случае их отклонения в результате действия внешних факторов, поэтому именно эта связь лежит в основе регуляции гомеостатических реакций.
На /йсеме, приведенной выше, стрелками (5) показано влияние не только управляющей части системы на исполнительную, но и обратная зависимость управляющих механизмов от состояния исполнительной части. Такая взаимозависимость легко прослеживается в живом организме. Физиологические параметры дыхательной и сердечнососудистой систем, например, находятся под постоянным контролем со стороны нервной системы. Вместе с тем для полноценного функционирования нервных клеток необходим достаточный уровень снабжения головного мозга кислородом.
Общие принципы автоматического регулирования и управления, разрабатываемые кибернетикой, приложимы к любым системам, существующим в неживой и живой природе. Отличительная черта биологических систем, в частности организма, заключается в особой их сложности. Интересно вспомнить, что в процессе прогрессивной эволюции в ряду живых форм степень сложности организма возрастает (см. 7.8.3). Это не удивительно, так как следствием усложнения служит повышение уровня надежности, устойчивости системы по отношению к изменениям окружающей среды. Устойчивость, находящая свое
конкретное выражение в свойстве гомеостаза, обусловливается дублированием механизмов поддержания постоянства внутренней среды на разных уровнях. Таким образом в природе воспроизведен кибернетический принцип многоконтурности регуляции состояния системы.
К главным контурам регуляции постоянства внутренней среды организма относятся в первую очередь клеточные и тканевые гомеостатические механизмы, в управлении которыми значительная роль принадлежит генетическим факторам, местным рефлекторным (нервным) влияниям, химическим и контактным межклеточным взаимодействиям. В связи с этим им свойственна высокая степень автоматизма. Вклад клеточного и тканевого уровней в гомеостаз организма осуществляется путем изменений показателей внутриклеточных синтезов, соотношения процессов пролиферации и клеточной дифференцировки.
Еще один из главных контуров регуляции соответствует уровню функциональных систем организма. Регуляторный компонент здесь представлен сегментарными центрами спинного мозга и ядрами ствола головного мозга, гормонами желез внутренней секреции. К этому уровню относятся механизмы, обеспечивающие отдельные виды гомеостаза.
В следующий контур регуляции гомеостаза включены высшие отделы центральной нервной системы, в частности кора больших полушарий.
Наличие нескольких контуров регуляции постоянства внутренней среды позволяет, во-первых, в зависимости от жизненных условий ограничить приспособительные изменения какой-либо одной системой или же осуществить генерализованный ответ. Во-вторых, в этом случае появляется возможность не только достичь состояния равновесия с окружающей средой (за счет гомеостатических механизмов первых двух уровней), но и активно преодолевать неблагоприятные условия, избегая или устраняя их (условнорефлекторная деятельность).
Предыдущая << 1 .. 93 94 95 96 97 98 < 99 > 100 101 102 103 104 105 .. 237 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed