Природа болезней.
Теория. Методы. Результаты.

ЧАСТЬ 12. ИНФОРМАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ГОМЕОСТАЗА

Одной из целевых функций живого организма при обеспечении выживания является сохранение в относительно постоянном состоянии внутренней среды организма на всех уровнях: от субмолекулярного уровня до органов и тканей - температурного режима, процесса обмена веществ, внутренней биохимической среды клеток и так далее.

“Уже более столетия прошло с тех пор, как Клод Бернар создал учение о постоянстве внутренней среды - учение, которое положило начало почти необозримо-му числу экспериментальных исследований, теоретических изысканий, нередко спорных и противоречивых суждений...

И лишь после того, как Уолтер Кеннон в 1929 г. окончательно сформулировал теорию гомеостаза, представление о постоянстве внутренней среды, о ее всеобъемлющем значении для жизнедеятельности организма, для его существования получило не только общебиологическое, медицинское, но и глубокое философское звуча-ние... Как ни странно, но само понятие “гомеостаз” не имеет до сих пор четкого, безоговорочного определения...

Согласно всем классическим канонам, под гомеостазом следует понимать относительное динамическое, колеблющееся в строго очерченных границах постоян-ство внутренней среды (крови, лимфы, внеклеточной жидкости) и устойчивость (стабильность) основных физиологических функций организма (кровообращения, дыхания, пищеварения, терморегуляции, обмена веществ и т.д.).

Является ли эта формулировка безоговорочно признанной? Отнюдь нет. В литературе можно встретить и другие определения, как, например: “Гомеостаз - совокупность процессов, обеспечивающих постоянство внутренней среды”. В этом определении причина и следствие как бы перевернуты. Гомеостазом названы гомео-статические механизмы, т.е. физиологические процессы или управляющие системы, регулирующие, координирующие и корригирующие жизнедеятельность организма, целью которых является поддержание в нем относительно стабильного состояния” (Г. Н. Кассиль “Внутренняя среда организма”, М., “Наука”, 1983 г., стр. 19,20).

Итак, гомеостазом, по мнению многих ученых, следует называть постоянство внутренней среды и устойчивость основных физиологических функций. Однако при таком подходе внутренняя среда организма выступает как саморегулирующаяся система, хотя совершенно очевидно, что этого просто не может быть. Внутренняя среда должна регулироваться извне (по отношению к самой среде), как это и должно быть в системе автоматического регулирования, каковой и является весь организм, управляемый целиком его разумом. Более того, неверно понимать под механизмом процесс, поскольку процесс - это все-таки продукт чего-то идеального, а механизм - это материальное воплощение системы регулирования.

Сложности, возникшие при толковании сущности гомеостаза, обуславливаются, на мой взгляд, тем, что не всегда можно отделить объект регулирования от механизма регулирования, что и порождает определенную путаницу не только в терминах, но и в понимании явления. Так, например, кровь является, с одной стороны, средой, т.е. объектом регулирования. С другой стороны, кровь сама является и механизмом регулирования других параметров гомеостаза.

Поэтому при любом понимании конкретики гомеостаза его сущность должна пониматься именно как некоторая совокупность (система регулирования), состоящая из собственно среды, относительную стабильность параметров которой поддерживает про-цесс, управляемый каким-либо образом разумом так, чтобы обеспечивалась требуемая константность внутренней среды, и механизмы регулирования. Иначе говоря, всегда следует рассматривать триединое: среда, механизм и процесс (программа) регулирова-ния.

В этом случае можно проводить определенную дифференцировку уровней гомеостаза: клеточный, гомеостаз органов (как отдельных механизмов организма), систем и центральной нервной системы. Кроме того, только в этом случае обнаруживаются скрытые ранее свойства психики.

“Советский ученый А. А. Логинов в своей интересной книге “Очерки по общей физиологии” (1976) говорит о разных уровнях гомеостаза - цитогенетическом, соматическом (морфологическом), функциональном и онтогенетическом. Он выделяет гомеостаз дыхательный, пищеварительный, выделительный, циркуляторный, двигательный, сенсомоторный, психомоторный, психологический, регуляторный и даже информационный, обеспечивающий оптимальную реакцию на поступающую информацию” (Г. Н. Кассиль “Внутренняя среда организма”, М., “Наука”, 1983 г., стр. 31).

Как видим, уже были высказаны в определенной степени противоречивые по отношению к классической точке зрения взгляды, которые достаточно близки рассматриваемым здесь.

Итак, процессы стабилизации параметров среды организма – это разнородные, иерархически организованные процессы, в которых механизм регулирования одного уровня в другом может выступать как среда, подлежащая регулированию. Для того чтобы процессы регулирования были эффективны, чтобы обеспечивалась достаточная чувствительность в контуре регулирования, организм должен осуществлять определенные изменения внутренней среды непрерывно. Вместе с тем полностью обеспечить со-вершенно стабильное состояние не только организм, но и любая система автоматического регулирования, не в состоянии.

С другой стороны, для нормального обеспечения жизнедеятельности организма вовсе не требуется сохранение действительно постоянного состояния внутренней среды организма. Скорее наоборот, целесообразны некоторые, постоянно меняющиеся от-клонения от нормы, от какого-то среднего состояния. Происходят как малые, едва заметные отклонения, накапливающиеся в ходе жизненного цикла за счет различных изменений в организме, например, от старения или вследствие микроэволюционных преобразований. Происходят и также изменения, имеющие характер колебаний относительно некоторой оптимальной величины в течение суток, времен года и т.п. Кроме того, собственно процесс жизни можно понимать (в том числе и внутри одного организма) как определенную совокупность отмирающих, деградирующих частей, рождение и раз-витие новых. Безусловно, в данном случае не идет речь о патологических изменениях состояния внутренней среды, возникающих при каких-либо заболеваниях.

“Активная роль разрушения в жизненном процессе, его значение как первоосновы созидания подтверждается теоретическими представлениями, развиваемыми известным советским физиологом И. А. Аршавским. Согласно этим представлениям, растущий организм нуждается в стрессорных влияниях среды (под стрессорными влияниями... понимается воздействие раздражителей самой разнообразной природы, реагируя на которые организм испытывает состояние напряжения - стресса...), стимулирующих его двигательную активность (в частности, в периодическом де-фиците кислорода и питательных веществ), сопровождающуюся обязательными энергетическими тратами, которые окупаются индукцией избыточного анаболизма (созидания)...

Нужно сказать, что физиологический стресс необходим не только молодому, растущему, но и взрослому организму. Источником такого стресса является постоянно присутствующий элемент рассогласования его с внешней средой. Дело в том, что адаптация отнюдь не означает абсолютной гармонии во взаимоотношениях организма и среды. В этих отношениях всегда есть элемент противоречия, рассогла-сованности, необходимый организму для постоянной тренировки и поддержания вы-сокой рабочей готовности его защитных механизмов, которые следует незамедли-тельно пускать в ход во имя спасения в случае внезапных и резких пертрубаций в среде” (Б. С. Алякринский, С. И. Степанова “По закону ритма”, М., “Наука”, 1985 г., стр. 20-22).

Мне представляется важным признание определенной первичности в регулировании параметров среды организма тех управляющих воздействий разума, в результате чего возникают процессы, которые и обеспечивают относительное постоянство среды, т.е. процессы осуществляются в соответствии с реализацией функции выживания (некоторой программы выживания). В дальнейшем мы покажем, как эти процессы возникают, как протекают. Поэтому будем их рассматривать как процессы жизнеобеспечения, организованные в некотором смысле иерархически.

Для нас важно четко понять, что при любой интерпретации уровней жизнеобеспечения, гомеостаз является итогом процессов жизнеобеспечения, что позволяет выявлять некоторые особенности жизни организма и деятельности разума, давать им определенные объяснения, тогда как при ином подходе становятся необъяснимыми многие проявления психики.

Наличие процессов жизнеобеспечения у всех без исключения живых организмов обязательно, а это может быть обеспечено при условии наличия определенных реакций на изменения внутреннего и внешнего. Следовательно, мы, так сказать, с другой стороны вновь подтверждаем необязательность наличия мозга для осуществления функций разума на любом уровне живой материи.

В порядке постановки проблемы необходимо рассмотреть в крайне ограниченном объеме информационные механизмы, обеспечивающие действие жизненных процессов, и механизмы, связанные с запоминанием и обработкой информации о биохимических процессах в клетках, органах и системах организма. Этот вопрос будет изложен скорее в философском, чем в физиологическом плане, поскольку мне вовсе бы не хотелось вторгаться в области, далекие от психологических проблем. Здесь проблема будет только обозначена.

Для обеспечения нормального функционирования механизмов выживания организм, естественно, должен помнить не только все то, что происходило когда-либо во внешнем мире, но должен запоминать также и все то, что происходило в самом организме.

Иначе говоря, преемственность форм жизни на Земле не означает исчезновения свойств низших организмов при переходе к более сложной организации. Следовательно, каждая клетка живого организма в некотором смысле живет автономно, реализуя свою функцию выживания. Можно также сказать, что любой более сложный, чем одноклеточный, организм представляет собой всего лишь конгломерат автономных одноклеточных организмов. Соответственно, каждый автономный орган сложного организма представляет собой законченный по функциям организм со своими параметрами разума.

“Установлено, что живая клетка, изолированная или составляющая часть сложного многоклеточного организма, представляет подвижную, саморегулирующуюся систему. Она не находится в абсолютном равновесии со своим окружением. Ее внутренняя организация поддерживается активными процессами, направленными на ограничение, предупреждение или устранение сдвигов, вызванных различными воздействиями из внешней и внутренней среды.
Способность возвращаться к исходному состоянию после отклонения от некоторой средней величины, вызванного тем или иным физическим, химическим, физиологическим фактором, - особое преимущество живой клетки. В известной мере это относится и ко всему организму, который состоит из огромного числа строго дифференцированных клеток” (Г. Н. Кассиль “Внутренняя среда организма”, М., “Наука”, 1983 г., стр. 22).

Идея определенной автономности существования каждой из клеток организма как раз и означает, что и память в живом организме “начинается” с уровня клетки.

Память является некоторым вместилищем данных, необходимых для формирования необходимых полных функций отражения, обеспечивающих реализацию выживания. На уровне клетки, таким образом, при указанном понимании, психические функции формируются в необходимом объеме и качестве. Поэтому на данном этапе попытаемся выяснить что, как и насколько долго может хранить (воспроизводить) предшествующую информацию отдельная клетка организма. При этом мы прибегнем к методу аналогии, сопоставляя жизнедеятельность отдельной клетки с жизнедеятельностью одноклеточного организма. Посмотрим, как понимается функция памяти на уровне одноклеточного орга-низма.

“Самая элементарная индивидуально вырабатываемая реакция снижения возбудимости называется привыканием. Она возникает при многократном систематическом повторении определенного раздражителя, не грозящего организму существенными последствиями, и заключается в постепенном достаточно устойчивом ослаблении самой реакции или уменьшении частоты появления вплоть до полного исчезновения. Иными словами, животное “обучается” не реагировать на раздражитель, не причиняющий ему вреда, и привыкание становится как бы “отрицательным обучением”...

Способность к выработке привыкания обнаружена у самых примитивных организмов. Из одноклеточных существ для подобных исследований чаще всего используют разноресничную инфузорию спиростомум амбигуум. Это колосс в микромире. Инфузория достигает в длину 2 мм и хорошо видна невооруженным глазом. При небольшом увеличении спиростомумы выглядят белесыми червячками, активно ползающими по поверхности стекла или любого другого субстрата.

Если к поверхности крохотного аквариума, где находятся эти инфузории, прикоснуться кончиком карандаша, вызвав колебания пленки поверхностного натяжения, а вслед за ней и толщи воды, все находящиеся там спиростомумы мгновенно, как по команде, прекратят движение и съежатся в комочек. Испуг от неожиданного вторжения в их маленький мир скоро пройдет, тела инфузорий вытянутся, и они, как ни в чем ни бывало, продолжат свое движение.
Притрагиваясь раз за разом к поверхности аквариума, удается приучить его обитателей меньше бояться безобидного воздействия. Скоро инфузории перестанут полностью сжиматься и будут быстрее возобновлять обычное движение. Проявив настойчивость, можно приучить спиростомумов совершенно не обращать внимание на сотрясение воды, не сжиматься в комочек и не прекращать движение...

У простейших привыкание весьма недолговечно и не поддается тренировке. Если через час после выработки у инфузорий привыкания проверить его сохранность, то окажется, что спиростомумы полностью отвыкли от вибраций и снова реагируют на нее обычной оборонительной реакцией. Чтобы они привыкли опять, потребуется столько же предъявлений раздражителя, сколько было сделано в первый раз...

Кроме вибрации у спиростомумов удалось выработать привыкание к прикосновению и электрическому воздействию. И в этих случаях “привычка” не бояться внезапного действия раздражителя сохранялась 30-50 мин и при попытке ее восстановить облегчающего влияния предыдущей тренировки не было заметно. Привыкание вырабатывается лишь у “молодых” сытых инфузорий, лучше всего в возрасте 45-55 ч после последнего деления, а позже, к 105 ч, когда большое ядро (макронуклеус) инфузорий приступит к реорганизации, привыкание уже не возникает” (Б. Ф. Сергеев “Ступени эволюции интеллекта”, Ленинград, издательство “Наука”, ЛО, 1986 г., стр. 105-107).

Как видим, нет прямого понимания того, что механизм “привыкания” спиростомумов обусловлен действием функции памяти. Может быть, сам термин “привыкание” и скрывает в себе действие памяти, но тогда бы и следовало об этом сказать более определенно. Тем не менее, мы в данном случае выявляем не просто “привыкание”, но возникновение условного рефлекса, заключающегося в исключении возможности актуализации потребности безопасности (избегания опасности), что и может быть обусловлено только наличием памяти.

Этот эксперимент показывает и то, что функция отражения, т.е. психическая функция, обусловленная наличием памяти, формируется в полном объеме, т.е. форми-руются все три комплементарные пары психических проявлений, формируется также и функция компенсации, что и объясняет механизм “привыкания”.

В этом эксперименте обнаруживается и то, что в памяти инфузорий совершенно определенно действует механизм отсчета “времени жизни”, или хронос, так как “узнавание” ситуации возможно только при условии наличия и действия этого механизма, действующего в памяти данного организма. Эксперимент подчеркивает, что в случае прекращения действия хроноса, жизнь организма завершается. У инфузорий в “возрасте” начала реорганизации макронуклеуса (т.е. в конце цикла соматического развития) хронос перестает действовать, и у инфузории не может быть выработано “привыкание” к внешнему стимулу.

Таким образом, этот эксперимент прямо или косвенно подтверждает сказанное выше о возможности рассмотрения отдельной клетки в качестве автономного организма. Он позволяет также предположить, что принципы организации памяти на уровне одиночной клетки и сложного организма во многом схожи. Это положение об автономности каждой клетки сложного организма не является какой-либо натяжкой, но без этого положения более сложные проявления психики будут просто непонятны.
Однако прежде необходимо ответить на вопросы: для чего следует, во-первых, хранить всю информацию о жизни клетки, а во-вторых, для чего необходимо передавать эту информацию, в частности, в центральную нервную систему?

Сначала следует сказать, что жизнь клетки, а точнее – внешние условия ее жизни отражают общую экологическую обстановку в ближайшем окружении. Следовательно, в определенном смысле параметры условий жизни клетки отражают общую экологическую обстановку, в которой живет организм. Поскольку решение задачи выживания остается актуальным и в этом случае, то это означает, что информация о жизни клетки будет отражать те формы противодействия воздействиям внешней среды, которые способен организовать организм благодаря действию механизмов гомеостаза.

Следовательно, информация о мерах по управлению выживанием клетки и всего органа, состоящего из однотипных клеток, будет отражать биологические условия жизни организма. Поэтому совокупная биологическая информация должна сохраняться для “узнавания” условий биологического существования, а саму память этого вида можно назвать “биологической” памятью.

Что касается содержания информации, хранящейся в памяти клетки, то, как видно, это сведения об окружающей среде, в которой находится клетка, т.е. параметры межклеточной жидкости: содержание в каждый момент времени питательных веществ, на-личие вредных веществ и данные о температурном режиме окружающей жидкости. По-нятно, что изменение параметров внешней среды меняет механизмы жизнеобеспечения, что приводит к изменению внутренней среды клетки, а в конечном итоге - влияет и на химизм биологических процессов внутри клетки, изменяя, например, структуру РНК или белков.

Все эти данные запоминаются, таким образом, в молекулах РНК и белков. Причем параметры среды запоминаются в молекулах РНК, а температурный “график” жизни - в белках. Запоминаемая экологическая информация изменяет продукты отходов жизнедеятельности клетки, т.е. может быть “прочитана”. Носителем хроноса в клетке являются молекулы ДНК, поскольку именно ДНК в определенный момент начинает “раздваиваться”.

Передаваемая в центральную нервную систему биологическая информация используется и для других целей, в числе которых лежит и задача управления “включением” и “выключением” витальных потребностей. Это именно механизм непосредственного управления витальными потребностями, формирующимися при непосредственном участии “первичных” организмов (т.е. клеток). Отсюда видно, как происходит усиление или ослабление степени актуализации витальных потребностей.

Итак, здесь показана принципиальная необходимость наличия памяти на уровне одиночной клетки. Показано также и то, что принцип организации памяти в общих чертах соответствует принципам организации памяти сложного организма. Совсем другое дело мы обнаружим, когда перейдем к “биологической” памяти всего сложного организма.

Чтобы перейти к пониманию организации “биологической” памяти на уровне организма, сначала следует установить, что отдельная клетка не может иметь прямых контактов с нейронной сетью или, скажем, с системой кровообращения. Следовательно, передатчиками и носителями информации для центральной нервной системы от клетки и для клетки от центральной нервной системы должны быть специальные системы.

“Учение о гомеостазе, о механизмах детерминирующих, регулирующих, сохраняющих постоянство внутренней среды, явилось торжеством материалистического мышления, победой его над всеми виталистическими представлениями, господствовавшими в течение многих столетий” (Г. Н. Кассиль “Внутренняя среда организма”, М., “Наука”, 1983 г.).

С одной стороны, собственно “учения о гомеостазе”, по-видимому, нет в том виде, чтобы проблема была охвачена с достаточной степенью полноты. Поэтому рано говорить о “торжестве материалистического мышления”, поскольку “виталистские представления” вовсе себя еще не исчерпали и требуют своего дальнейшего развития. Это стало очевидно, когда мы рассмотрели свойства и структуру души живого организма. Более того, нам вынужденно придется вводить некоторые “виталистские представления”, чтобы устранить ряд парадоксов, возникающих вследствие “материалистического характера мышления”.

“Особое значение имело для него (т.е. для учения о гомеостазе. О. Ю.) внедрение в круг естественных наук закона сохранения и превращения энергии, с одной стороны, и триумф дарвинского учения - с другой” (Г. Н. Кассиль “Внутренняя среда организма”, М., “Наука”, 1983 г.).

В этом утверждении имеются более существенные допущения, использование которых приводит к более существенным ошибкам. Например, закон сохранения и превращения энергии в том виде, как это принято в физике, не выполняется на уровне живых организмов, поскольку в живых организмах могут образовываться вещества в существенно больших количествах, чем это было в исходных продуктах (питания), а также могут образовываться вещества, отсутствовавшие в исходных продуктах. Более того, само регулирование температуры тела теплокровного животного является загадкой с позиций закона сохранения и превращения энергии.

Кроме того, опыты с гидропоникой, когда можно точно определить количества поступивших растению питательных веществ и их состав, показывают обратное: на уровне живых организмов в традиционном смысле нет выполнения закона сохранения и превращения энергии. Объяснить это традиционным материалистическим подходом вообще невозможно; здесь можно использовать для объяснения только “виталистское представление”, в основе которого должно лежать учение о душе. Этот пример “нарушения” закона сохранения энергии и причины данного явления рассмотрены в разделе о душе. Более того, как надеюсь становится понятно, теория Дарвина может использоваться в крайне ограниченном ее толковании, т.е. не может быть основой для объяснения возникновения и совершенствования механизмов гомеостаза.

Более того, из теории Дарвина само совершенствование гомеостаза не только не вытекает, но и противоречит этой теории.

Действительно, механизм отбора, который использовал человек для выведения домашних животных, семян злаковых и овощей в процессе своей многовековой деятельности не затрагивал основы гомеостаза: не совершенствовал его и не развивал. Именно поэтому животные и злаковые или овощи, предоставленные сами себе, в “диком” состоянии будут очень быстро стремиться возвратиться к своему “первобытному состоянию”, что и подтвердит непричастность теории Дарвина к собственно эволюции живых организмов. Эту мысль можно сформулировать и несколько иначе. Законы наследственности по Менделю полностью отвергают возможность практического исполь-зования модели эволюции по Дарвину.

Все принятые варианты объяснения механизмов гомеостаза не создают некоторой системы взаимно дополняющих взглядов, научных положений, образующих единую теорию гомеостаза, что подтверждает отсутствие полного понимания как назначения самого гомеостаза для жизни любого организма, так и тех процессов, которые при этом происходят. Именно поэтому гомеостаз в любой из современных моделей выступает как некоторая самодвижущая сила, как некоторая самоцель живого организма, в реализации которой участвуют все составляющие организма. Например, имеется четкое понимание, что сам гомеостаз может быть и благом, и злом для организма.

“Адаптация - это и лицевая, и оборотная сторона гомеостаза. В той или иной форме организм приспособляет свои функции к условиям внешней среды. Адаптация при этом может быть оптимальной, неоптимальной и даже вредной, вызывающей нарушение его жизнедеятельности. В этих случаях живая система способна перестраиваться, переходить на новый гомеостатический уровень, активировать одни регулирующие системы, тормозить другие” (Г. Н. Кассиль “Внутренняя среда орга-низма”, М. “Наука”, 1983 г., стр. 25).

Из последнего высказывания, между тем, вытекает, что если не все, то большинство соматических заболеваний являются результатом определенной перестройки гомеостаза, т.е. переход организма к новому устойчивому состоянию, определяемому уже как болезненное. Именно поэтому выявление наличия памяти на уровне одной единственной клетки организма позволяет иначе подойти ко всей совокупности проблем, связанных с гомеостазом, и рассматривать его как итог некоторого информационного процесса.

Здесь необходимо остановиться еще на одном принципиальном положении. Если мы понимаем гомеостаз как условие успешного или не очень успешного протекания информационных процессов “биологического” характера, то это в определенной степени меняет само понимание сущности гомеостатических функций. Однако в литературе сложилось иное понимание гомеостаза – как некоторой целевой функции, что, вообще говоря, не совсем понятно.

“Так, например, устойчивый уровень кровяного давления сохраняется благодаря координированному взаимодействию многоконтурных физиологических и биохимических систем организма, осуществляющих процессы, конечной целью которых является гомеостаз” (Г. Н. Кассиль “Внутренняя среда организма”, М. “Наука”, 1983 г., стр. 20).

Ошибочность такого понимания назначения гомеостаза следует из того, что гомеостаз не должен быть целью, а должен быть средством и условием реализации определенных, но иных по отношению к регулированию параметров, например, кровяного давления, целей.

Если принять, что постоянство, например, кровяного давления является условием успешной передачи информации от клеток организма и составляющих органов в центральную нервную систему, то тогда будет вполне понятно, почему требуется постоянство внутренней среды: информация будет передаваться без искажений.

Здесь предлагается метод анализа систем жизнеобеспечения клеток, органов и систем организма с позиции анализа систем с памятью (информацион-ный подход). Он предполагает рассматривать не просто биохимические, физиологические, нервные или химические процессы, связанные между собой за счет различных видов взаимодействий, но как процессы, при которых осуще-ствляется накопление, запоминание, передача и хранение информации благодаря этим биохимическим, физиологическим и химическим процессам.

Такой подход предполагает выполнение условия “биологического” “узнавания” на каждом из уровней системы жизнеобеспечения, накопление и передачу всей информации в центральную нервную систему для приведения в действие обратного механизма: формирование управляющих информационных воздействий на “биологическом” уровне и их передача в низшие структуры.

Информационный подход вынуждает понимать, что гомеостаз не цель регулирования, а условие более успешного выполнения информационного обмена на “биологическом” уровне, т.е. процесс информационного обмена является определяющим, обуславливающим организацию жизнеобеспечения.

Далее следует привести определенные факты, подтверждающие информационный характер процессов при обеспечении гомеостатических функций организма.

“Решение старой проблемы переливания крови помогло узнать об ее разных группах и характере их наследования. С давних времен было известно, что попытка переливать кровь одного человека другому (от донора - к реципиенту) часто кончалась трагично – реципиент погибал. Только в начале нашего века австрийский врач Карл Ландштейнер сумел объяснить, в чем тут дело. Он обнаружил, что кровь людей неоднотипна и ее можно разделить на четыре основные группы. Их обозначают цифрами (I, II, III, IV) или, соответственно, символами О, А, В, АВ.

Различие в группах крови зависит от того, что в ней содержатся разные белки. В ее плазме (жидкой части, где во взвешенном состоянии находятся клетки крови - лейкоциты и эритроциты и др.) есть белки-антитела. В эритроцитах находятся другие белки-антигены. Каждый белок-антитело “враждебен” какому-то “телу” (как это ясно из буквального смысла слова “антитело”). Если на предметном стекле микроскопа смешать две капли крови от двух, несовместимых по группам крови людей (в одной капле - антиген, в другой - антитело), можно простым глазом увидеть, как антитело проявит свою “враждебность” к антигену: оно попросту склеит эритроциты в комочки, кровь свернется...

Плазма крови группы А содержит анти-В-антитела. В плазме крови группы В есть анти-А-антитела. В плазме группы О (I группы) есть и те и другие антитела, зато в плазме крови группы АВ антител нет совсем. Поэтому человеку с IV группой (АВ) можно переливать любую кровь - это универсальный реципиент. Так как в плазме крови человека с группой О нет антигенов А и В, его кровь годится для переливания другим (и, конечно, самой О-группе). К группам О, А и В надо подбирать донорскую кровь, чтобы не случилось беды...

Но эта схема очень упрощена. И вот в чем дело. В связи с тем, что были открыты другие белки крови (M, N, Р, Q, L и т.д.) и в эритроцитах человека обнаружили более 50 антигенов (например, только антиген А существует еще в четырех разновидностях: А1; А2; А3 и А4), сейчас существует несколько систем, по которым различают кровь людей. Символ О, показывающий, что в крови первой группы нет ан-тигенов А и В, теперь говорит о том, что в ней есть белок О - тоже антиген" (А. И. Брусиловский “Жизнь до рождения”, М. “Знание”, 1984 г., стр. 126-127).

Из этого отрывка наглядно видно, что, например, на уровне крови имеется некоторая константная информация, на соответствие которой происходит постоянная проверка параметров крови. Такого же рода константная информация отражает формирование папиллярных линий на коже рук. Можно привести ряд других примеров, но это не главное. Существеннее то, что в своей сути подобный контроль совершенно идентичен во всех случаях, как бы ни казались различными области контроля константной информации.

Поэтому в качестве первого вывода можно высказать такое соображение.

Гомеостаз - это природная система автоматического регулирования, с использованием которой реализуется процесс постоянного контроля определенной (не только генетической) информации. Иначе говоря, гомеостаз - это условие лучшей обработки информации, а не цель процесса регулирования. Именно поэтому получается, что в итоге система обеспечивает определенную стабилизацию свойств организма.

Следовательно, гомеостаз можно рассматривать как одновременное действие двух независимых процессов.

Один связан непосредственно со стабилизацией параметров жидких сред (крови, лимфы, тканевой жидкости, цереброспинальной жидкости).

Второй - создан природой для передачи информации от одних структур (от клетки) другим структурам по биологическим линиям связи с завершением пути этой информации в центральной нервной системе или, напротив, от центральной нервной системы к конкретной клетке.

Относительной независимостью этих процессов могут быть объяснены условия перехода систем гомеостаза к иным условиям стабилизации при каких-либо соматических заболеваниях, а не возврат к норме.

Сложность выявления этих двух процессов заключается в том, что оба они реализованы в одних и тех же материальных средах (информационных носителях). Но их принципиальное отличие состоит в разном функциональном назначении.

Стабилизация параметров жидких сред предназначена только для создания наиболее оптимальных условий работы второго процесса, а не наоборот, т.е. второй про-цесс - передачи информации – является в определенном смысле более главным, определяющим. Это следует из того, что любой живой организм можно и следует рассмат-ривать как систему сбора и обработки информации: этому подчинены все функции любых живых организмов.

Особенно это становится понятным, если в основу объяснения жизнедеятельности любых организмов положен виталистский принцип, т.е. учение о душе. Если не принять в качестве основы это учение, то многие процессы в живом организме вообще не могут быть как-либо объяснены. Например, без признания определенной управляющей функции души невозможно понять общий механизм действия в организме биологически активных веществ.

“Оставался и в какой-то мере остается нерешенным вопрос, каким образом некоторые биологически активные вещества обнаруживаются в крови, несмотря на наличие в ней высокоактивных ферментов, почти мгновенно разрушающих их после того, как кровь собрана в пробирку для тех или других лабораторных исследований” (Г. Н. Кассиль “Внутренняя среда организма”, М. “Наука”, 1983 г., стр. 41).

Это не единственный нерешенный вопрос по биологически активным веществам. Не менее загадочным выглядит и то, что они возникают как раз тогда, когда в них появляется необходимость, и именно в тех местах, где эта необходимость выявляется. Например, чрезвычайно важную роль практически во всех процессах, протекающих в организме, играют простагландины, образующиеся из полиненасыщенных жирных кислот.

“В организме простагландины образуются в клетках и именно в тот момент, когда возникает в них необходимость. Выполнив свою роль, они быстро разрушаются, а не накапливаются в тканях и не разносятся кровью по всем органам... Природных простагландинов, как видим, не очень-то много. Образуются они в различных клетках организма по мере надобности, поэтому и скорость их образования весьма высокая. Простагландины вездесущи, но в некоторых органах и тканях их образование происходит с максимальной интенсивностью” (Р. Г. Бороян “Простагландины: взгляд на будущее”, М., “Знание”, 1983 г., стр. 22, 24).

В дальнейшем мы еще обсудим информационную роль простагландинов в организме. Сейчас обратим внимание на то, что они образуются с максимальной скоростью именно там, где в них появляется в данный момент потребность организма, образуются в том количестве, какое необходимо. Но, выполнив свою функцию, простагландины быстро разрушаются, поскольку дальнейшее их присутствие стало бы нарушать какие-то иные процессы вследствие вездесущности и универсальности действия простагландинов, что могло привести (и в ряде случаев приводит) к негативным по-следствиям.

Проблемой, не решенной до сих пор, является необъясненность механизма кровотока в артериях теплокровных организмов. На мой вопрос: как течет кровь в артериях человека? – мой собеседник, кандидат медицинских наук, физиолог, хотел было ответить так, как его ранее “учили”, но запнулся и сказал: не знаю. Дело в том, что кровь в первом приближении всего лишь разносит по всему организму кислород и все вещества, необходимые для поддержания жизни и для управления биологическими процессами. Однако суть проблемы заключается в том, что эти вещества должны поступать адресно, т.е. недопустимо “блуждание” веществ по организму в “поисках” места назначения.

Необходимые питательные или энергетические вещества должны поступать к месту потребления достаточно быстро и точно. В противном случае их количество в крови должно быть больше в организме в десятки, если не в сотни и более раз, чтобы хоть как-то удовлетворить потребности в этих веществах. Особенно это касается веществ, требуемых для организма в микродозах.

Вот пример замеченного противоречия, связанного как раз с током крови.

“Если вегетативная нервная система представляет “нервный интегратор”, то биологически активные вещества составляют “гуморальный интегратор”. Они разносятся током крови по всему организму, однако, только в определенных участках (“результирующих органах” или “органах-мишенях”) вызывают целенаправленные специфические реакции, вступая во взаимоотношения с рецептором или клеткой-исполнителем, клеткой - мишенью. Действие их при этом и многообразно, и разнообразно. Они возбуждают адрено- и холинорецепторы, вызывают рецепторные реакции и, образуя гуморальный отрезок рефлекторной дуги, проникают (или не проникают) через гематоэнцефалический барьер, обуславливая в одних случаях возбуждение адрен- или холинергических структур головного мозга, в других - их торможение, что приводит нередко к возникновению описанных школой Л. С. Штерн “антагонистических”, “противоположных” реакций центральных и периферических нервных образований на действие одного и того же химического раздражителя” (Г. Н. Кассиль “Внутренняя среда организма”, М. “Наука”, 1983 г., стр. 42-43).

Ответы на все эти и многие другие вопросы, на мой взгляд, следует искать в выяснении свойств и принципов организации души теплокровных организмов, поскольку именно особая информационная структура, называемая душой, и обеспечивает управ-ление этими процессами в живом организме. Причем все эти процессы, по своей сути, являются информационными. На данном этапе мы можем только лишь как-то учитывать действие души, ставя своей целью пока только анализ “биологической” памяти, или информационного содержания гомеостаза. Сам механизм “адресного” управления током крови будет представлен в виде версии далее.

Ранее был рассмотрен механизм компенсации как универсальный принцип работы сенсоров, обеспечивающий преобразование физических стимулов, действующих на сенсор, в физиологические реакции организма. Фактически при этом осуществляется измерение внешних стимулов без их непосредственного (количественного) измерения.

В свете этого механизм гомеостаза также может рассматриваться как некоторое устройство для измерения информации без ее количественной оценки.

Действительно, если представить тракт гомеостатического уравновешивания как некоторую настраиваемую на определенный параметр систему, тогда любое внешнее воздействие, вызывающее отклонения в работе тракта, начнет, так или иначе, компенсироваться за счет наличия отрицательной обратной связи. Это и будет означать косвенное измерение входной информации без ее количественного измерения.

На основании этого в самом общем виде, без подразделения на составляющие компоненты, механизм гомеостаза можно представить как некоторую систему регулирования, в которой ведется обработка входной информации (см. рисунок). Наша задача состоит в том, чтобы понять, каков характер информации, обрабатываемой такой системой, а также каковы способы обработки этой информации.

Здесь принято, что управление (регулирование) процессом осуществляется от центральной нервной системы, обозначенной на рисунке цифрой 1. В схеме отражено, что на входы некоторого узла суммирования сигналов 2 поступает, по крайней мере, три различных вида сигналов, отличающихся по значению, назначению и, соответственно, действию. Цифрой 3 обозначен некоторый “эталонный” сигнал, относительно которого осуществляется настройка гомеостатической системы.

Сигнал 4 в данном случае является сигналом обратной (отрицательной) связи, благодаря которому осуществляется компенсация внешнего воздействия (сигнал 5). Если компенсация осуществляется достаточно точно, что справедливо для линейной системы, тогда сигнал 6 будет отражать в определенной степени значение сигнала 5.
Следовательно, осуществленная компенсация будет соответствовать измерению входного сигнала, а система стабилизации некоторых параметров организма совершенно определенно является измерительной системой. Данная схема составлена по логике необходимости обеспечения автоматического управления состоянием организма для сохранения жизненных функций.

Проанализируем назначение и содержание сигналов в обсуждаемой схеме. Первоначально выясним содержание сигнала 3.

Данный сигнал формируется, как это следует предположить, вегетативной нервной системой. Назначение данного сигнала – задать вполне определенные (оптимальные) условия стабилизации жизненных параметров. Это необходимо, так как условия жизни могут меняться как в сторону усиления действия каких-либо факторов, определяющих условия жизни, так и в сторону их ослабления. Следовательно, в этом случае в системе стабилизации возникает возможность осуществлять измерение параметров жизни с учетом знака их отклонения от оптимального значения.

Во-вторых, такой эталон условий жизни для биологических параметров может задаваться только от быстродействующей (нервной) системы. В биологическом контуре регулирования, достаточно инерционном по своей сути, эталон от какой-либо иной, скажем, от биологической системы (например, от системы кровообращения) нецелесообразен. Это могло бы привести к возрастанию инерционности всей системы регулирования биологических параметров во много раз, что могло бы породить грубые ошибки в регулировании процессов жизнеобеспечения и снизить безопасность существования организма.

Рассмотрим сигнал обратной связи 4.

В качестве носителя этого сигнала в сложном организме может быть только кровь, оттекающая от центральной нервной системы. Это следует, во-первых, из того, что кровеносная система - это единственная биологическая система, которая охватывает весь живой организм своим влиянием и имеет замкнутый, непрерывный контур. Во-вторых, в экспериментальных исследованиях свойств крови оттекающей от головного мозга обнаружено, что это совершенно особая кровь.

“Еще недавно исследователи, изучая в лабораторных опытах на животных действие крови, оттекающей от мозга, могли убедиться, что по своим свойствам эта кровь отличается от крови, притекающей к мозгу. Поступившая в центральную нервную систему артериальная кровь обогащается какими-то веществами, усиливающими деятельность сердца, повышающими артериальное давление, изменяющими состояние пищеварительного тракта, работу почек. Оказалось, что влияние оттекающей от мозга венозной крови на различные органы и физиологические системы зависит от функционального состояния центральной нервной системы... Можно перечислить, по крайней мере, несколько десятков биологически активных веществ, обладающих всеми свойствами гормонов, поступающих в ток крови именно из мозга и имеющих особо важное значение для гуморально-гормональной регуляции физиологических процессов. Может быть, правильнее рассматривать мозг не как эндокринную, а гуморально-гормональную систему организма человека и животных” (Г. Н. Кассиль “Внутренняя среда организма”, М. “Наука”, 1983 г., стр. 123, 124).

Приведенное высказывание можно дополнить тем соображением, что венозная кровь, оттекающая от мозга, просто обязана существенно отличаться от венозной крови, оттекающей от других органов и частей тела.

Более того, по ряду параметров эта кровь (от мозга) должна “повторяться” в артериальной крови, направляющейся к органам и частям тела организма. Соответственно, и венозная кровь от органов и систем организма, “просуммированная” на входе сердца, должна определенным образом повторяться в артериальной крови, текущей к головному мозгу.

Это неизбежно должно быть, так как кровь реально выполняет функцию информационного интерфейса в биологической информационной системе. Но это и означает, что кровь в организме не течет произвольно, но вполне целенаправленно и адресно (без рассмотрения на данном этапе механизма, реализующего это).

Теперь рассмотрим, каково должно быть содержание внешних сигналов, поступающих на вход системы регулирования гомеостаза (сигнал 5). Нетрудно видеть, что это вполне конкретные сигналы, формируемые отдельными клетками организма (или отдельного органа), которые определенным образом “промодулированы” физическими, термическими или иными внешними воздействиями. Эта информация отражает условия “жизни” клеток организма (отдельных органов и т.п.).

Сигнал 6, выходящий от узла суммирования 2, передает итоговое значение суммы всех сигналов, поступивших на узел суммирования 2 с учетом действия компенсационного влияния сигнала отрицательной обратной связи 4. В качестве носителя этой информации в сложном организме выступает венозная кровь, несущая сведения к центральной нервной системе.

Правда, часть информации на значительное расстояние передается через лимфу, оттекающую от органа, но в дальнейшем ток лимфы объединяется с венозной кровью уже близко от главного “насоса” - сердца, что, по-видимому, предохраняет информацию от разрушения или искажения при подаче ее в головной мозг.

Таким образом, из рассмотрения состава сигналов в функциональной схеме гомеостаза как системы регулирования на основе информационных потоков видно, что действительно мы имеем два различных процесса, накладывающихся друг на друга: стабилизация параметров и передача информации.

Оба процесса в своей сути информационные, но второй обеспечивает действие первого в части сбора информации от первичных уровней структурной организации организма (от клеток) и поэтому является второстепенным в его функциональном (измерительном) значении, но первостепенным по организации функций выживания организма в целом. Это определенным образом обосабливает его. И дело здесь в том, что в процессе жизни в каждой частице (клетке) организма, так или иначе, образуются вещества, являющиеся продуктами отхода, которые должны быть удалены и которые одновременно являются определенной биологической информацией.

С этой точки зрения, механизм стабилизации является как раз тем механизмом, который и обеспечивает удаление таких отходов жизнедеятельности “первичного организма” - клетки или органа.

На рисунке, описывающем информационную модель гомеостаза, показан еще один сигнал, который характеризует совершенно особое информационное воздействие на “первичный организм” (7). Это воздействие внешних, посторонних для данного “первичного организма” полевых структур. Данный “первичный организм” обладает собственной душой, обеспечивающей оживление этого организма. Появление постороннего полевого образования в силу каких-либо причин вызывает такое воздействие на этот “первичный организм”, которое уже никак не может быть скомпенсировано от высшей структуры. В итоге развивается болезнь, неизбежно приводящая к гибели “первичного организма”.
Однако все, что связано с болезнями организма, мы рассмотрим в следующей части.

Олег Юланов