Начало >> Статьи >> Архивы >> Элементы информационной биологии и медицины

Информационная сущность традиционной медицины - Элементы информационной биологии и медицины

Оглавление
Элементы информационной биологии и медицины
Информационные грани жизни
Общая характеристика информации и информационного поля
Эволюция информационной структуры мироздания
Архитектоника информационных отношений
Эволюция информационных систем
Физические аспекты информационных процессов в биосистемах
Информационно-волновые и информационно-корпускулярные особенности функционирования биосистем
Общие свойства функциональных систем
Голографический принцип организации функциональных систем
Голографический принцип системной организации функций мозга
Мотивация и подкрепление - основа голографических построений функций мозга
Эмоции в голографических механизмах, акцептор результатов действия
Доминирующая мотивация в извлечении опыта из памяти
Голографическое взаимодействие индивидов с окружающей средой
Голографические свойства популяций, больших систем
Информационные ступени эволюции функциональных систем
Опережающее отражение действительности
Многоклеточные
Популяции
Информационные свойства функциональных систем
Кодирование информации в рецепторах нервной ткани
Доминирующая мотивация
Эмоциональный сигнал потребности, аспекты поведения
Эмоциональная оценка потребного результата, сенсорное насыщение
Информационная среда и экраны организма
Информация в межсистемных взаимоотношениях в организме
Информационные отношения
Голографическое единство мироздания
Информационные эффекты сверхмалых доз веществ
Эффект бипатии
Особенности эффектов потенцированных средств
Возможные механизмы действия потенцированных средств
Практическое использование информационных эффектов
Информационная сущность традиционной медицины
Информационный подход к болезни
Методологические особенности академической медицины
Современные представления об энерго-информационных механизмах акупунктуры
Гомеопатия как метод информационной медицины
Являются ли лечебные эффекты гомеопатии феноменом плацебо?
Современные представления о механизмах информационных эффектов гомеопатической терапии
Заключение
Литература
Неспецифическая реабилитация ранних информационных нарушений при эмоциональном стрессе

ИНФОРМАЦИОННЫЙ ГОМЕОСТАЗИС. ИНФОРМАЦИОННАЯ СУЩНОСТЬ ТРАДИЦИОННОЙ МЕДИЦИНЫ
НА ПУТИ К ПРЕДСТАВЛЕНИЯМ ОБ «ИНФОРМАЦИОННОМ ГОМЕОСТАЗИСЕ», РОЛИ ИНФОРМАЦИИ В РАЗВИТИИ БОЛЕЗНИ И ИНФОРМАЦИОННЫХ СВОЙСТВАХ АКУПУНКТУРЫ И ГОМЕОПАТИЧЕСКОЙ ТЕРАПИИ
К настоящему времени предложено несколько десятков дефиниций «болезни» от самых кратких - «жизнь при ненормальных условиях», принадлежащей Р. Вирхову, и «нарушение функций, вследствие которого возникает угроза жизни» Л. Ашоффа - до весьма пространных с попытками довести определение до глубокой биологической сущности болезни.
Одной из попыток является определение болезни как «состояние, обусловленное нарушениями структуры и функций организма и его реакциями на эти нарушения» (Саркисов Д. С., Пальцев М. А., Хитров Н. К., 1997). При этом, как отмечается многими специалистами, «в основе этого состояния всегда лежат те или иные нарушения гомеостазиса, т.е. уравновешивания всех жизненных процессов внутри организма и его отношений с внешней средой» (там же, с. 187).
Следует заметить, что в весьма распространенном сегодня представлении под гомеостазисом понимается, прежде всего, постоянство химического состава и физико-химических свойств внутренней среды организма. Выражением гомеостазиса является ряд биологических констант, то есть устойчивость количественных показателей, характеризующих нормальное состояние организма.
Такими постоянными по величине показателями внутренней среды являются масса крови, содержание в ней форменных элементов, температура тела, содержание в крови ионов натрия, хлора, а также белков, сахара, концентрация водородных ионов и т.д.

Отмечая постоянство состава, физико-химических и биологических свойств внутренней среды, нельзя не подчеркнуть, что оно является не абсолютным, а относительным и динамическим. Это постоянство достигается непрерывно совершаемой работой ряда органов и тканей, объединенных в конкретные функциональные системы, в результате деятельности которых выравниваются происходящие под влиянием изменений внешней среды и жизнедеятельности организма сдвиги в составе и физико-химических свойствах внутренней среды.
Перечисленные показатели внутренней среды представляют так называемый «гомеостазис веществ», основу которого составляет непосредственно материальный субстрат, например содержание глюкозы в крови, или показатели, непосредственно связанные с субстратом: величина осмотического давления, реакция крови и т.д.
Однако, достижения современной науки позволяют предполагать, что понятие внутренней среда организма или гомеостазиса не может быть исключительно сведено к гомеостазису веществ.
Общеизвестно, что для нормальной жизнедеятельности организма необходимы не только обмен веществ, но и обмен энергии, причем эти процессы взаимосвязаны. Любые изменения веществ в организме сопровождаются множеством различных химических, механических, термических и электрических явлений. При этом непрерывно происходит превращение энергии. Обмен веществ и превращение энергии неотделимы друг от друга. Не существует изменения вещества без превращения энергии и нет обмена энергии без обмена вещества.
Из-за того, что количественно преобладающим результатом энергетических процессов, происходящих в организме, является образование тепла, основное внимание медиков и биологов было сосредоточено на оценке тепловых явлений. Определение освободившейся в организме тепловой энергии и пересчет в единицы тепла механической энергии внешней работы служило и продолжает оставаться способом количественного выражения энергетических затрат организма и показателем интенсивности процессов обмена.
В последние годы, однако, внимание исследователей было обращено не на проблему калориметрии, а на изучение физических полей, которые генерирует организм в процессе функционирования. В России систематическое изучение физических полей биообъектов проводилось в Институте радиотехники и электроники РАН Ю. В. Гуляевым и Э. Э. Годиком.
В настоящее время установлено существование вокруг человека электромагнитных и акустических полей, причем информация об этом включена в учебник биофизики (под редакцией проф. В. Ф. Антонова) для межвузовского использования. В частности, выделяют основные 4 диапазона электромагнитного излучения и 3 диапазона акустического излучения (Рис. 28). Источники электромагнитных полей в различных диапазонах частот разные. Низкочастотные поля создаются главным образом при протекании физиологических процессов, сопровождающихся электрической активностью органов: сердцем (характерное время процессов порядка 1 с), мозгом (0,1 с), кишечником (1 мин), периферическими нервами (10 мс). Спектр частот, соответствующий этим процессам, ограничен сверху значениями, не превосходящими 1 кГц (Антонов В. Ф. с сотр., 1996). Излучение в СВЧ и ИК диапазонах (от 109 до 1014) - это тепловое электромагнитное излучение. Его полная интенсивность в ИК диапазоне велика и составляет порядка 10 Вт/м2 (Антонов В. Ф. с сотр., 1996).

Рис. 28. Схема электромагнитных (справа) и акустических (слева) собственных полей человека (разделение тонкой линией). Электромагнитные поля:
Е - электрическое поле, В - магнитное, СВЧ - электромагнитные волны дециметрового диапазона (сверхвысокочастотные), Ж - электромагнитные волны инфракрасного диапазона, видимое - оптический диапазон излучений. Акустические поля: НЧ - низкочастотные колебания, КАЭ - кохлеарная акустическая эмиссия, УЗ - ультразвуковое излучение. Цифры - характерные частоты излучений (в герцах). Серым закрашены области тепловых излучений.

Так же различными оказались источники акустических полей. В частности, низкочастотное излучение создается такими физиологическими процессами, как дыхательные движения, биение сердца, ток крови в кровеносных сосудах и т.д., сопровождающимися колебаниями поверхности тела человека в диапазоне от 0,01 до 103 Гц (Антонов В. Ф. с сотр., 1996).
Учитывая собственные электромагнитные и акустические поля человека, не следует забывать высказывания А. Эйнштейна о «вписанности человека в пространственно-временной континуум», а, значит, о неизбежных энергетических обменных процессах человека с окружающей средой, причем не только в виде хорошо изученной тепловой энергии в килокалориях.
В фокусе внимания исследователей в последние годы оказалось электромагнитное излучение человека в диапазоне 109 - 1011 Гц, получившей название тонкой (subtle) внутренней энергии (Рис. 29). Анализ этого излучения способствовал формированию так называемой «вибрационной медицины», рассматривающей человека «как мультипространственный организм, составленный из физико-клеточных систем в динамическом взаимодействии с комплексом регуляторных энергетических полей» (Гербер Р., 1997).
Энергетические поля человека
Рис. 29. Энергетические поля человека.

Согласно представлениям «вибрационной медицины», которые созвучны постулатам традиционной китайской медицины, поражение любого органа или части организма, помимо нарушения, например, их функций сопровождается нарушениями и их энергетического обмена.

Таким образом, на рубеже XXI века в академической медицине возникло представление о необходимости расширения понятия гомеостазиса, включив в него не только константы физико-химических показателей (хорошо известный «гомеостазис веществ»), но и постоянство уровня энергетических процессов в организме и отдельных его частях, то есть «гомеостазиса энергии».
Важнейшую роль в функциональных системах, обеспечивающих нормальную жизнедеятельность организма, и в реализации их важнейшего принципа саморегуляции играют информационные процессы. К ним относятся: получение информации от многочисленных рецепторов о состоянии внутренних констант («вещество»); сложные информационные процессы, связанные с кодированием в ЦНС важнейших показателей крови; информация о работе исполнительных механизмов функциональных систем и, наконец, санкционирующая информация о том, получен полезный приспособительный результат для организма или нет. Важность информации для нормальной жизнедеятельности организма подтверждают многочисленные примеры дублирования рецепторного аппарата, разнообразие проекционных областей внутренних органов на коже, на радужной оболочке и т.д. Результатом этого является надежность механизмов саморегуляции, обеспечивающих гомеостазис. Не случайны поэтому попытки современных исследователей рассматривать как разнообразные формы жизнедеятельности, так и состояние болезни человека на основе информационного принципа (Наточин Ю. В., 1992; Симонов П. В., 1993; Судаков К. В., 1993, 1997; Bellavite Р., Signorini А., 1995).
Информационный подход позволяет раскрыть новые стороны явлений, основы которых составляют физико-химические процессы. В этой связи приведем ряд современных представлений об информации как таковой.
Сегодня можно привести массу примеров, свидетельствующих о том, что информация стоит больше, чем сила и больше, чем энергия (без желания умалить значения и первого и второго). Не случайно поэтому, что в мире тратится больше средств на получение информации, чем даже на энергию. Так, недавние военные конфликты были выиграны в большей степени искусственными спутниками и компьютерами, чем обычным вооружением.
Информация может быть выражена и в терминах энергии, в некотором смысле даже существует дефиниция, что информация является особым типом энергии, необходимой для установления порядка. Однако, тот факт, что продуцирование, передача и обработка информации имеют энергетическую цену, не означает, что сама информация наделена энергией или даже массой. Существует множество примеров, когда информация с минимальным энергетическим содержимым осуществляет исключительно точное взаимодействие с системами-мишенями. В частности, молекулы с чрезвычайно избирательными и специфическими механизмами действия, но с высоким содержанием информации, оказывают воздействие в чрезвычайно низких концентрациях (например гормоны, антитела, некоторые токсины).
Как известно, информация имеет количественную характеристику, измеряемую в битах, причем один бит соответствует количеству информации, необходимой, чтобы сделать выбор из двух альтернатив: да, нет. Совершенно очевидно, что чем более сложной является система, тем больше информации она содержит и требует больше информации для ее описания.
Предложена формула для содержания информации (7) системы (или процесса):
где Р - вероятность того, что система будет в данном состоянии (или того, что произойдет процесс) случайно.
Таким образом, информация обратно пропорциональна случайности. Чем больше выбор вариантов, тем меньше вероятность, что событие произойдет случайно, или что некоторая система будет в некотором состоянии случайно.
Степень порядка в данной системе может быть оценена вычислением того, сколько двоичных выборов должно быть сделано для точного определения ее структуры. Например, во время синтеза белка выбор аминокислот из 20 возможных кандидатов требует log2 20 или 4,3 бит. Для синтеза белка, состоящего из 300 аминокислот, требуется уже 300log220, то есть 1300 бит. Приобретение информации имеет свою энергетическую цену. Так, по E. U. Harold (1986), при 27°С один бит информации эквивалентен 3x10-21 джоулей.
Факт, что информация в какой-то степени может быть оценена в битах, не решает всей сложности проблемы, потому что количество само по себе еще не отражает значения, смысла информации. Значение же информации проявляется во взаимоотношении самой информации и воспринимающей системы равно как и в результате этого взаимоотношения. Два участка ДНК, один из которых «нормальный», а другой «патологический» (т.е. кодирует факторы, вызывающие болезнь), могут содержать одно и то же количество информации при совершенно различных результатах. А это означает необходимость иметь качественные характеристики информации, которые не могут быть сведены к количественным.
В биологическом мире обмен информацией является неотъемлемой частью жизни: на молекулярном уровне порядок представлен в форме заданной точной ассоциации атомов в молекулах (аминокислоты, белки, липиды, нуклеиновые кислоты и т.д.); на клеточном уровне порядок выражен в регулярности и репродуктивности клеточных организаций, в процессах биосинтеза, транспорта и движения. Для «наведения» порядка, то есть, чтобы уменьшить энтропию, информация необходима. Поэтому известны следующие дефиниции информации, как «возможности установить порядок» (Harold E. U., 1986) или, согласно известной фразе Джекоба (Jakob F., 1973), - «силы управлять тем, что сделано».
Предложено более развернутое определение информации как «внутренней функции каждой пространственно-временной структуры, способной передаваться другой пространственно-временной структуре и таким образом изменять ее специфическим образом» (Bellavite Р., Signorini А., 1995). При этом под «структурой» в этом контексте понимается особая конфигурация частиц, таких как атомы, молекулы или ионы, а также структуры организованные на временной шкале. Термины структуры, порядка и когерентности рассматриваются авторами как синонимы.
Информация содержится не только в молекулах, но также и в «пути», которым молекулы взаимодействуют с воспринимающими системами. Количественная характеристика сигнала, несомненно, важна, но то же следует сказать и о качестве. Например, рецепторная система клеток часто способна определять кинетику приема сигнала: является ли он неожиданным или слабым, его концентрация стабильна или пульсирующая, является ли сигнал единичным или ему сопутствуют или предшествуют другие сигналы, является ли он новым или повторением «уже виденного». То есть информация не является исключительно количественной, но и, что важно, она - пространственно-временная.
В настоящее время установлено, что в наиболее важной внутриклеточной сигнальной системе, где увеличению концентрации ионов кальция придается решающая роль, важнейшее значение имеет частота выброса ионов кальция, своеобразная пульсация, обуславливающая концентрацию, а не собственно концентрация кальция (Berridge М., Galione А., 1988; Cheek T.R., 1991).
Изучение отдельных клеток позволило установить корреляцию кальциевых пиков с частотой выброса гормонов и увеличения их концентрации в крови. Высказано предположение, что ответы многих клеток контролируются в большей степени частотно-модулированными, а не амплитудомодулируемыми сигналами, что находится в аналогии с передачей информации по нервным волокнам в виде потенциалов действия (Catt K. J., Balia Т., 1989).

В экспериментах in vivo установлено, что различные гормоны секретируются с определенным ритмом (Matthews D. R., 1990). У здоровых людей инсулин секретируется, в частности, с частотой каждые 12-15 мин, под контролем панкреатического пейсмекера, в свою очередь регулируемого блуждающим нервом. Пульсирующее поступление инсулина оказывается наиболее эффективным в поддержании нормального уровня глюкозы в крови, причем отмечено, что иррегулярность или даже потеря этих пульсаций является самой ранней стадией нарушения секреции инсулина у пациентов, страдающих диабетом 2-го типа (Polonsky K. S., et al., 1988; Hoffenbute B.A.R., van Haetten T. W., 1993).
Заключая, можно отметить, что любая биохимическая или биофизическая система, в определенной степени упорядоченная, действует как носитель информации, которая соответственно декодированная рецептором или воспринимающей системой может иметь конкретные биологические проявления. Особенно это относится к деятельности функциональных систем организма.



 
« Электроэнцефалограмма и функциональные состояния человека   Эндокринология »