Как обустроить мансарду?



Как создать искусственный водоем?



Как наладить теплоизоляцию?



Как сделать стяжку пола?



Как выбрать теплый пол?



Зачем нужны фасадные системы?



Что может получиться из балкона?


Главная страница » Энциклопедия строителя

содержание:
[стр.Введение] [стр.1] [стр.2] [стр.3] [стр.4] [стр.5] [стр.6] [стр.7] [стр.8]

страница - 6

Рассмотрим, что происходит с внешним сигналом и основными компонентами триады при взаимодействии биосистемы со средой.

Для ответа на воздействие необходима программа. Либо такая программа в биосистеме имеется в наличии, либо она может быть получена в результате функциональных и структурных преобразований. Наиболее простым для исследования, естественно, является случай, когда в биосистему поступает сигнал, для ответа на который уже есть готовая программа. Перестройки, возникающие при этом в биосистеме минимальны. Сигнал, поступая на вход блока-программы, инициирует внутренний процесс, который заканчивается результатом-реакцией. Все изменения в системе сводятся к возникновению процесса, существовавшего до момента прихода сигнала, и активатора, локализованного в месте нахождения программы. Изменение активатора связано с протеканием процесса и более интенсивным выделением метаболитов. Если эти изменения не затрагивают общесистемного активатора, то с прекращением внешнего сигнала заканчивается работа блока-программы и система возвращается в исходное состояние.

Сигнал, поступивший на вход программы, здесь же на входе и пропадает. Результат-реакция зависит не от "информативности" сигнала, а от той программы, которую он инициирует. Если несколько сигналов, различных по своим параметрам, способны инициировать одну и ту же программу, то результат будет одинаковым, и по нему невозможно будет определить какой из сигналов его вызвал. Свойства сигнала определяют возможность выбора той или иной программы. Когда выбор сделан, результат предрешен. С этой точки зрения сигнал селектирует программы, что при разнообразии сигналов и готовых программ создает впечатление лабильной взаимосвязи между входными сигналами и реакциями организма, в то время как реализуется принцип жесткого соотношения между входом и выходом.

Программа несет двойную нагрузку - обеспечивает восприятие сигнала и возникновение ответа на него, осуществляя причинно-следственную связь между воздействием и реакцией. Сигнал и программа составляют единое целое, друг без друга ни то, ни другое не имеет смысла. Сигнал проявляется только при наличии программы ответа, а программа не может осуществиться без сигнала. Такое тесное взаимодействие имеет предысторию, когда программа формировалась как скомпилированный функциональный комплекс при пролонгированном действии сигнала. Сигнал оказался "упакованным" в программу. Он потерял свою формирующую роль, оставшись пусковым для программы, которая складывалась при его воздействии. Реакция как результат работы программы распаковывается по входному сигналу.

Как правило, сигнал, приходящий из внешней среды, является комплексным и его компоненты способны инициировать одновременно несколько программ. Одновременная работа этих программ комплексно изменяет активатор. В результате возникает функциональное взаимодействие блоков-программ. Если сигнал внешней среды устойчив, начинаются функциональные перестройки, связанные с изменением системного активатора и установлением новых соотношений, которые заканчиваются формированием алгоритма, т.е. активированных блоков с направленными связями. Алгоритм обеспечивает взаимодействие программ-блоков, т.е. организует их последовательную работу (процесс). Это взаимодействие создает новое качество в системе - возможность получения принципиально новой реакции. Сигнал, вызывающий такую реакцию, не просто инициирует готовую программу, а приводит к более глубоким изменениям в биосистеме. Он изменяет активатор, что ведет к пролонгированной активации блоков, участвующих в ответе. Сигнал оказывается " упакованным" не в один блок, а в комплекс блоков, объединенных диффузным активатором,


который также меняется под действием сигнала. Таким образом, упаковка затрагивает два уровня триады.

Однако функциональные перестройки неустойчивы. Разрушение установившихся соотношений между компонентами сигнала нарушают активатор, разъединяют блоки, разрывают связи алгоритма, уничтожают новый системный процесс.

При длительном воздействии, по времени соизмеримым с временем морфоструктурных изменений, в биосистеме происходит закрепление функциональных связей в морфологических структурах. Созданный новый функциональный блок становится частью конструкции. Измененная конструкция определяет не только новый характер реагирования, но и способ активации. Упаковка комплексного сигнала в конструкцию обеспечивает новое свойство возникновения целостной реакции даже при нарушении одного из компонентов комплексного сигнала. Результатом упаковки является новый блок, реагирующий на комплексный сигнал как на моносигнал.

Итак, в системе возникают и сохраняются не образы внешних сигналов, не эталоны, а те функциональные и структурные изменения, которые они вызывают. Системная реакция на внешнее воздействие - это работа программ. Процесс распаковки связан с активацией готовой или организацией новой программы на основе имеющихся функциональных и структурных возможностей. Основу функционирования всех 3-х типов составляет конструкция биосистемы, в нее входят блоки-программы, которые могут либо изолированно отвечать на соответствующие сигналы, либо составлять функциональные и структурные комплексы.

В формировании алгоритма участвует активная часть конструкции, которая к тому же обладает направленными связями в отличие от статического состояния конструкции в целом. Алгоритм обеспечивает организацию новой программы (процесса) как последовательное выполнение процедур (работа блоков активной части конструкции). В ходе распаковки реализуется триада: конструкция - вся морфоструктура объекта, алгоритм - активная часть конструкции, программа ~ последовательная работ блоков, определяемая алгоритмом.

Для последовательной распаковки конструкции в конкретную программу нужны активаторы, различающиеся по длительности, локализации и специфике. Общий активатор, поддерживающий конструкцию в активном состоянии, должен быть доступен всем элементам в равной степени и существовать в течение всего процесса распаковки. Для выделения алгоритма необходим активатор более локального действия, поддерживающий определенные блоки и специфическое взаимодействие между ними в активном состоянии и определяющий эффективность той или иной связи. И, наконец, для организации из алгоритма программы, нужен активатор, позволяющий осуществить непосредственное взаимодействие между блоками. Важно, чтобы активатор поддерживал связь только на время прохождения сигнала. Таким образом, распаковку триады обеспечивает триада активаторов.

Наглядным примером триады активаторов является триада биохимических компонентов, обеспечивающих нервную интеграцию организма и проведение нервного импульса: гормон, модулятор, медиатор. Гормон обладает наиболее пролонгированным действием, обеспечивающим жизненные процессы определенных частей организма. Модуляторы изменяют эффективность синаптической передачи. Они обладают гораздо меньшей пролонгированностью действия, чем гор-моны, и выделяются в меньшем количестве. И, наконец, медиаторы - вещества сугубо локального кратковременного действия, вырабатываемые в определенном месте нервной клетки и быстро разрушающиеся после проведения импульса.

Адаптивная реакция биосистемы на внешнее воздействие базируется на процессах упаковки и распаковки. Значение сигнала внешней среды и способ реагирования на него зависят от функциональной триады биологической системы.


При восприятии сигнала возникает функциональные взаимосвязи, переходящие в морфоструктурные. Реагирование биосистемы происходит на базе сложившейся к данному моменту морфоструктуры объекта и возможностей организации функции. Происходит переход внешних факторов во внутренние, когда сигнал упаковывается в функциональную, а затем в структурную организацию биообъекта. Таким образом, внутренняя организация биообъекта отображает внешнюю среду, сигналы которой приводят к системогенезу.

Разделить процессы упаковки и распаковки можно лишь теоретически. Упаковка сигнала и распаковка ответа - две стороны одного явления. Сигнал для биосистемы - объект для упаковки, в то же время биосистема не заметит его, если не отработает какая-либо из программ, т. е. если не произойдет распаковка.

Возможности упаковки и распаковки зависят от структурного и функционального состояния биосистемы в момент прихода сигнала. Между блоками конструкции существуют множественные связи. Программа в такой конструкции - один из вариантов связей между блоками. Выбор того или иного варианта ответа по программе осуществляется активатором, задающим режим работы блоков и активность связей. Сигнал из внешней среды определяет работу блоков в той последовательности, которая подготовлена активацией. Внутренняя активация биосистемы изменяется в ходе работы программы и предвосхищает появление других сигналов. Следовательно, предфункциональная активация биосистемы возникает на этапе ее функционирования, предшествующего поступлению сигнала. Таким образом, упаковка и распаковка зависят не только от внешнего сигнала, но и от результатов предыдущего функционирования, задающего характер активации.

В биосистеме, сменяя друг друга, осуществляются процессы упаковки и распаковки. На каждом этапе ее функционирования имеет место определенное состояние структуры и функции биосистемы и поэтому ее реакция на внешний сигнал определяется прежде всего ее системными характеристиками, а не качеством сигнала.

Формирование и реализация условного рефлекса как механизма взаимоотношений биологического объекта и внешней среды является прекрасным примером соотношения процессов упаковки и распаковки. Механизм реагирования на воздействие и способ формирования поведенческих реакций достаточно хорошо согласуются с теоретическими положениями.

Как известно, в физиологии выделены два основных типа рефлексов - безусловные и условные. Безусловные рефлексы - это врожденные реакции организма на внешние воздействия, сформированные в филогенезе. Они отражают специфику вида. Безусловные рефлексы проявляются всегда при появлении соответствующего сигнала. Эти рефлексы бывают разной сложности, но имеют общий филогенетический механизм. Сигнал, действующий на рецептор, через центральное переключающее устройство по эфферентным путям передается на эффектор. Имеет место жесткое морфоструктурное закрепление функции. Процесс, инициированный приходящим сигналом, может быть нарушен только при разрушении одного из компонентов субстрата (безусловно-рефлекторного пути). С системной точки зрения безусловный рефлекс - это жесткий системный блок, однозначно определяющий процесс.

В противоположность безусловному рефлексу условный рефлекс приобретается в онтогенезе в процессе обучения. Это индивидуальный рефлекс, обеспечивающий лабильную, легко перестраиваемую связь между организмом и средой. Условный рефлекс И. П. Павлов назвал временной связью, так как она может исчезать при изменении условий его выработки.

Между условными и безусловными рефлексами существует взаимосвязь - условный рефлекс образуется при возбуждении комплекса безусловных рефлексов. Это означает, что если безусловный рефлекс является системным блоком, то условный рефлекс - это




содержание:
[стр.Введение] [стр.1] [стр.2] [стр.3] [стр.4] [стр.5] [стр.6] [стр.7] [стр.8]

© ЗАО "ЛэндМэн"