Читать книгу "Кибержизнь. Контуры медицины будущего - Александр Шишонин"

Вторая термодинамическая сфера

Несмотря на то, что первая термодинамическая сфера является ярким примером управляемой системы, у нее есть существенный недостаток – она может существовать исключительно в идеальной среде, чего не наблюдается в реальной жизни. Вследствие этого возможности первой сферы сильно ограничены. Окружающая среда, как правило, агрессивна в той или иной степени по отношению к организму. Такие факторы, как температура воздуха, атмосферное давление, состав воды, уровень солнечной радиации активно влияют на живую материю, то есть окружающая нас среда – это далеко не «идеальные условия» в отличие от гипотетической модели. Каким же образом организм компенсирует колебания постоянства среды? На этот вопрос нам поможет ответить вторая термодинамическая сфера.

Функция и суть существования второй сферы сводятся к обеспечению стабильности окружающей среды на мембранах первой сферы. То есть, вторая сфера следит за внутренними показателями первой и осуществляет подстройку к внешним факторам. Со временем ко мне пришло понимание, что путем эволюции появились механизмы, которые в автоматическом режиме помогают организму подстроиться под изменения внешней среды в режиме «по требованию». Эти механизмы позволяют контролировать частоту дыхания, уровень биологически активных веществ в крови и прочее. Совокупность этих механизмов я определил, как вторую термодинамическую оболочку. Ведь фактически наше тело и есть вторая сфера, в которой управляющим центром является область головного мозга, которая отвечает за безусловные рефлексы.

Мембраной будет являться кожа, рецепторы и органы чувств, а проводящей средой, соответственно, нервная ткань. Каким конкретно образом функционирует вторая сфера? Во-первых, это контроль дыхания, его частота и глубина, то есть контроль над количеством вдыхаемого воздуха.

Во-вторых, это пищевой инстинкт – автоматический контроль над количеством и качеством поглощаемых питательных веществ путем процесса добывания пищи, а это уже использование нервно-мышечной передачи. К проявлениям работы второй сферы также относится инстинкт самосохранения. Следует отметить тот факт, что вторая сфера подчиняется определенным биоритмам. При массивных затратах энергии, которые ей необходимы для стабилизации внутренней среды обеих сфер, требуется чередование периодов сна и бодрствования. Чтобы организм имел возможность восстановиться, регенерировать.

Все вышеперечисленные механизмы в высшей мере изучены и описаны великим русским ученым, первым российским нобелевским лауреатом Иваном Петровичем Павловым. В 1903 году на Мадридской конференции, И. П. Павлов впервые сформулировал принципы физиологии высшей нервной деятельности, которой он и посвятил последующие тридцать пять лет своей жизни. Уже тогда старейшина физиологов приоткрыл тайну управляющих систем на уровне нервной проводимости. Мы лишь представляем оптимизированный взгляд, который бы позволил максимально удобно визуализировать сложные процессы энергетического обмена, происходящего в живой материи. Для этого я руководствовался научным принципом использования соподчиненных иерархично систем Ляпунова или «методом матрешки», когда мы имеем возможность последовательно поместить термодинамические сферы одну в другую.

Для того, чтобы в полной мере отвечать функциям хранителя первой сферы вторая термодинамическая сфера должна обладать высокой энергичностью: иметь более высокий и быстрый энергетический обмен, энергетический запас и стабильность структур. Также ведущую роль имеет непрерывный быстрый информационный обмен между двумя сферами для их слаженной работы. То есть вторая сфера должна иметь высокую реактивность. Пищу нужно догнать, поймать и еще остаться самому при этом в живых, поэтому скорость передачи информации должна быть намного выше.

Чтобы достичь высокой скорости передачи информации, в работе второй сферы используется принцип «многоканальности» – нервные волокна по аналогии можно сравнить с оптоволокном, где информация передается не диффузно, а целенаправленно. В этом есть значимое отличие механизма распространения информации первой и второй сфер: первая – диффузный тип (гуморальный), вторая – многоканальный, целенаправленный механизм передачи и реагирования по типу «реле».

Представим себе ситуацию: рецепторы каким-либо образом фиксируют изменения гомеостаза на мембранах и/или изменения состава крови; в мозг посылается нервный импульс, биологическое реле срабатывает – возвращается ответный сигнал на запуск компенсаторных механизмов. Пример – долгий перерыв без принятия пищи, снижение уровня глюкозы в крови. Сначала возникает чувство голода, которое стимулирует к поиску пищи. Если пищу найти невозможно, срабатывает виртуальное биологическое реле и запускаются механизмы возобновления энергетического баланса за счет использования собственных ресурсов – получение энергии из печени, жирового депо, мышц и прочих резервов. Если говорить о такой критической ситуации как переохлаждение или острая кровопотеря, – централизация кровообращения для максимально долгого поддержания жизнедеятельности именно тот механизм, работу которого обеспечивает вторая сфера.

Вторая термодинамическая сфера функционирует по тем же законам и формулам, что и первая, но при этом количество энергии, циркулирующее по контурам второй сферы, гораздо выше по сравнению с энергетическим потенциалом первой сферы, что, собственно, и позволяет второй сфере обеспечивать, за счет своих ресурсов, бесперебойное функционирование первой сферы.

Если выразиться по-другому, то вторая сфера более приспособлена к изменениям внешней среды, чем первая именно за счет наличия в ней гораздо большего количества запасенной энергии.

В данном месте будет не лишним разобрать такое понятие, как «фрактальность» (самоподобие). Это понятие позволяет нам увидеть, что на каждом уровне иерархической организации живого вещества, мы можем использовать для описания процессов одни и те же математические подходы, с разницей лишь в количестве джоулей энергии, которыми собираемся оперировать. На микроуровне (биохимические подходы) мы будем пользоваться микроджоулями, а на уровне, например, биологического вида нам придется столкнуться с мегаджоулями, однако математический инструментарий будет прежним – фрактально-применимым (то есть на уровне математического аппарата мы наблюдаем самоподобие уравнений на уровне полной идентичности).

Таким образом, признаки второй сферы:

– Может активно перемещаться в агрессивной внешней среде и реагировать быстрее, чем первая сфера.

– Обеспечивает стабильность первой, за счет своих энергозапасов (печень, жир, мышцы и пр.) – поддерживает баланс биологически активных веществ и газов крови.

– Оберегает первую сферу и возобновляет через нее свои ресурсы, так как первая сфера является энергетическим реактором, который может собрать и аккумулировать энергию внешней среды.

– Вторая сфера – это анатомо-физиологическое образование, которое, по сути, представляет нашу физическую оболочку, наше тело.

– В отличие от первой сферы передача информации происходит не диффузно, а по выделенным высокоскоростным каналам, коими являются пучки нервных волокон.