Феномен жизни философия кратко

Обновлено: 13.05.2024

Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Известно, что с точки зрения термодинамики эволюция биосистем как неустойчивых открытых систем, сопряжена с увеличением интенсивности обмена веществ (принцип Ле Шателье) и сопровождается ростом производства энтропии (Л. Больцман). Однако, этому противоречит весьма небольшая величина обобщенной энтропии: для организма человека она составляет около 300 энтропийных единиц (1эн.ед.=1 кал/град.моль). В чем причина противоречия?

Одной из характерных черт живого организма, обеспечивающей его относительную независимость от внешних источников энергии, является множество собственных источников энергии . Так, энергия выделяется при изменении структуры белка, межмолекулярных взаимодействий, в процессах пищеварения, сокращения и расслабления мышц и многих других биохимических и физиологических реакциях на уровне клеток, тканей, органов и организма в целом. Большинство структур организма животных и человека, – легкие, сердце, сосуды, печень, мышцы, кожа, пищеварительный тракт и другие, – участвуют в продуцировании энергии (например, печень дает до 60%, а скелетные мышцы – до 15% общего термогенеза организма). В основном эта энергия идет на образование новых химических соединений, хемо-механические сопряжения в мышцах, процессы обмена веществ и т.д., однако частично химическая и другие виды энергии диссипируют в тепловую. Следовательно, структуры организма одновременно играют роль генераторов энергии и диссипативных структур. Динамика этих процессов в клетках и жидкостных средах строго поэтапно регламентируется ферментами, что предотвращает значительные локальные скачки температуры и скорости производства энтропии. Кроме того, в отличие от механических систем, в биосистемах диссипированная в тепловую энергия рассеивается не только во внешнюю, но и во внутреннюю среду, где она (как энтальпия) используется для поддержания температуры тела, активности ферментов, тонуса мышц, возбудимости нервной системы, генеза эмоций. Этим объясняется необходимостьоптимального уровня производства энтропии для жизнедеятельности.

Морфо-функциональная организация дыхательной, пищеварительной и сердечно-сосудистой систем на уровне организма обеспечивают направленность и структурированность потоков энергии, что снижает рост производства энтропии. Этому способствует и активность хемо-, механо- и терморецепторов этих физиологических систем, которые, следовательно, являются постояннымисточником эндогенной информации (как негэнтропии). Поскольку рецепторы структурно взаимосвязаны с чувствительными нейронами, эта периферическая информация поступает в итоге в головной мозг. Его структуры – другой эндогенный источник информации , хранимой в памяти , которая может быть также использована как протектор роста производства энтропии в организме. Свидетельством тому служат сновидения и галлюцинации как эпизоды памяти, извлекаемые при гипоксии или нервном истощении (вследствие процессов, взаимосвязанных с ростом скорости производства энтропии).

Таблица I. Сравнительная термодинамическая характеристика функциональных состояний гомеостазиса и стресс-ответа организма

ГОМЕОСТАЗИССТРЕСС-ОТВЕТ
состояние, близкое к стационарной открытой системе:
минимум роста скорости производства энтропии,		состояние, соответствующее неустойчивой открытой системе:
максимум роста скорости производства энтропии
реципиент энергии, накопление энергиидонор энергии, увеличены диссипирование энергии и теплорассеивание
преобладают относительно обратимые (в пределах нормы реакции или нормы хаоса) процессыпреобладают необратимые процессы

В эволюции нервной системы прослеживается усиление роли и другого фактора снижения скорости производства энтропии,– развитие тормозных систем и увеличение разнообразия тормозных веществ, выделяемых нейронами. На активную роль торможения в организации живого организма как биосистемы, особенно в связи с концентрацией внимания и формированием доминанты, впервые указывал А.А. Ухтомский (Ухтомский, 1966).

Читайте также: