информационный портал по вопросам биомедицинской инженерии

Сейчас на сайте 0 пользователей и 0 гостей.

Сообщество LabData

Вход в систему

аватар: Чупашкин Михаил Александрович

Чупашкин М.А. ВлГУ,
МИД-106
Введение.


Человек, животные
и растительный мир - это открытая термодинамическая система, в которую
поступает поток свободной энергии в виде пищи, солнечной электромагнитной
энергии. В то же время, сами живые организмы отдают окружающей среде
обесцененную связанную энергию (пот, кал, мочу, температурные излучения и
т.д.). Сам процесс обмена энергией между организмом и средой можно описать с
помощью энтропии. Энтропия (обращение) - это мера, характеризующая
неопределенность (неравновесие), а значит и сам гомеостаз можно рассматривать,
как саморегулируемое неравновесие [1, 2].

   Известна идея Шредингера, суть которой
заключается в том, что энтропия веществ, выделяемых живым организмом выше, чем
энтропия веществ, им потребляемых [3] (1). Это означает, что в онтогенезе организм
осуществляет организм осуществляет питание отрицательной энтропией, при этом
непрерывно постепенно накапливает положительную энтропию и тем самым
приближается к опасному состоянию - максимальной энтропии ( Н max), которое
представляет собою смерть. Таким образом, остаться живым организм может только
в том случае, если он осуществляет извлечение из окружающей среды отрицательной
энтропии. Благодаря такому организованному метаболизму живому организму удается
освобождать себя от всей той энтропии (экспортировать энтропию), которую он
вынужден производить. В процессе старения экспорт энтропии и связывание
свободной энергии в значительной степени уменьшается [1, 4].

   Несомненно, помимо реального обмена веществ,
в состав отрицательной энтропии входит информационная компонента, параметры
которой обеспечиваются не только обучением, знанием и т.д., но и
электромагнитными и гравитационными воздействиями (рис.1). За получение
информации приходится платить повышением энтропии.  В живом организме человека эта плата может
быть весьма значительной. Энтропийный эквивалент бита информации ~kLn2, а его
энергетическая стоимость составляет 2х10-21 Дж.

   С этих позиций информация означает выбор
неких ситуаций из большого числа равновероятных или невероятных возможностей,
которые можно воспринять или запомнить. Информация обеспечивается рецепцией.

   Рецепция информации (оплачиваемая энтропия)
- есть процесс необратимый и неравновесный. Информация может быть забыта или
утрачена рецептором (центральным звеном анализатора), но она не возвращается
вспять.

   Рецепция
информации реализует момент цели. Наличие цели означает неустойчивость -
достижение цели есть переход из менее устойчивого состояния в более устойчивое
состояние, т.е. достижение цели приводит к увеличению энтропии. Способы лечения
(фармакологические препараты, физиотерапия) и информационная диагностическая
компонента, в конечном итоге, есть реализация цели. В этом случае, диагностику
и лечение можно считать адекватными состоянию организма, если они являются
поставщиками отрицательной энтропии, усиливая скорость обмена энтропией и
уменьшая накопление положительной энтропии [5].

   На уровне одноклеточных организмов
существует, по-видимому, бессмертие. Одноклеточный организм не стареет и не
умирает. Нескончаемая во времени цепь из последовательных поколений клетки
является непрерывно изменяющимся звено.

   Способность одноклеточного организма в
определенной фазе своего существования воплотиться в две самостоятельные и
растущие особи (механизм клеточного деления) лежит в основе потенциального
бессмертия живой клетки. Клетка - открытая система. Отток энтропии связан с
состоянием ДНК и приблизительно соответствует площади ее поверхности -
4"r2.

Н =
(В/А)4"r2, где Н - энтропия, А и В - морфофункциональные коэффициенты.

   При меньших значениях r Н<0 отток
энтропии превышает ее производство и клетка может расти. Как только
r>3(В/А), то Н>0 и появляется избыточная энтропия, поэтому при r = 3(В/А)
клетке необходимо разделиться, иначе она погибнет, если Н>0, т.е. достигнет
своего максимального значения (в условиях клеточного деления). После деления
клетки отток энтропии вновь будет превышать ее производство в 1,26 раза [1].

   Рост ребенка - есть рост упорядоченности.
Эмбрион развивается из одной оплодотворенной клетки, а при онтогенезе происходит
морфогенез, образование определенных структур, тканей органов.

   Этапы онтогенеза организма можно представить
в виде затухающих неравновесных колебательных саморегулируемых процессов. У
молодого организма скорость обмена энтропией, связывание свободной энергии и
соответственно экспорт энтропии очень высоки. С возрастом эти параметры идут по
затухающей экспоненте с параллельным накоплением положительной энтропии.

   Если до 21 года идет интенсивное потребление
информации и, соответственно, отрицательной энтропии на фоне усиленного
метаболизма и экспорта энтропии, то «запас прочности» в режиме сохранения
гомеостаза будет значительным и, соответственно, интервал времени до
наступления Н max (продолжительность жизни) будет больше (рис.2).


   
Для усиления экспорта энтропии и
оптимального связывания свободной энергии предлагается использовать «фактор
управления», работающий по принципу обратной биологической связи. Таким
«фактором управления» может быть низкочастотное импульсное сложно
модулированное электромагнитное (информационное) поле, имеющее регулируемую
отрицательную энтропийную компоненту. Адекватность подобного воздействия
исследована [6. 7. 8. 9]. Если эту управляемую в реальном масштабе времени,
отрицательную энтропийную компоненту ввести в оптимальную зону развития
организма (рис.3), то создаются реальные условия управления процессами старения
организма (имеется ввиду и увеличение продолжительности жизни), позволяющие
направленно по заданным критериям (законам) сдвигать обменные процессы на клеточном,
тканевом, органном и, соответственно, функциональном уровнях.

   Основные принципы подобного управления могут
быть основаны на следующих положениях:

Необходима
«базовая» индивидуальная оценка состояния функциональных систем организма,
ответственных за метаболическое и информационное обеспечение в реальном
масштабе времени с учетом возможности управления электронно-конформационным
состоянием ДНК и, соответственно, процессом пространственной организации
конформационной энергии белковых структур в оптимальной зоне развития
организма.

   Организация комплексной системы обратной
связи должна осуществляться с использованием «зон регулирования»
(синокаротидных зон, вегетативных ганглиев, щитовидной железы и т.д.).

Сам процесс
регулирования с использованием датчиков обратной связи должен проводиться с
использованием параметров функциональной асимметрии в «зонах регулирования»
путем реального параметрического управления электронно-конформационным
состоянием ДНК с помощью импульсного информационного электромагнитного поля.

   Аппарат биорегулируемой низкочастотной
электромагнитотерапии АНЭб-01-«Гефест», производимый совместно с оборонными
предприятиями Свердловской области и Уральской государственной медицинской
академией ООО «Гефест», является, в настоящее время, инструментом для создания
такого низкочастотного импульсного сложно модулированного информационного
электромагнитного поля.

   Процесс регулирования этого поля проводится
с использованием датчика обратной связи,

который
устанавливается в «зону регулирования». Аппарат предназначен для проведения
лечения в соответствии с индивидуальными особенностями человека и характером
заболевания в реальном масштабе времени с помощью автоматизированной
динамической биологической обратной связи.

   Таким образом, физиологический механизм
воздействия основан на управлении обменными процессами и микроциркуляцией в
тканях органов с помощью импульсного сложно модулированного электромагнитного
поля, при этом устойчивый противоотечный, противовоспалительный и
обезболивающий эффекты воздействия обеспечиваются системой биорегулирования
через обратную связь.

 

ЛИТЕРАТУРА.

1.     
Волькенштейн
М.В. Энтропия и информация.  

2.      Тринчер К.С. Биология и
информация (Элементы биологической термодинамики).

3.      Волькенштейн М.В. Биофизика.

4.      Рубин А.Б. Биофизика. Хакен Г. На
пути к динамической теории информации (Термодинамика и регуляция биологических
процессов).

5.      Меркулова Л.М., Холодов Ю.А.
Реакция возбудимых тканей организма на импульсные магнитные поля.

6.      Баньков В.И., Макарова Н.П.,
Николаев Э.К. Низкочастотные импульсные сложно модулированные электронные поля
в медицине и биологии (экспериментальные исследования).

7.      Баньков В.И. Принципы управления
функциями живого организма с помощью импульсного сложно модулированного
электромагнитного поля ( В сб. докладов «Междунородный симпозиум по электромагнитной
совместимости».

8.     
Баньков
В.И. Формирование ответного сигнала центральной нервной системы на действие
модулированного электромагнитного поля.

Комментарии