Начало >> Статьи >> Архивы >> Принципы организации биологических систем

Паразитарная система: уровни и механизмы интеграции - Принципы организации биологических систем

Оглавление
Принципы организации биологических систем
Понятие организация и некоторые аспекты
Целостность, дискретность и автономность биологических систем
Иерархичность, специфичность и неаддитивность биологических систем
Типы организации биологических систем
Паразитарная система: уровни и механизмы интеграции

Элементарная паразитарная система состоит из организма паразита (паразитов) и организма хозяина, взаимодействующих между собой. В предельно упрощенном виде вычленим внутри этой системы уровни взаимодействий компонентов. Взаимодействия молекулярных и клеточных структур проявляются двояко: со стороны паразита — как различные факторы патогенности (адгезия, пенетрации, защита от фагоцитоза, токсигенность и пр.), со стороны хозяина — как защитные реакции (факторы неспецифической резистентности, специфический иммунный ответ).
Значение этих «интимных» взаимодействий для развития, характера и исхода инфекционного процесса в целом исключительно велико, но все же его нельзя считать исчерпывающим. На течение инфекционного процесса большое влияние, как известно, оказывают факторы, внешние по отношению к таким взаимодействиям—другие патогенные агенты, индигенная микрофлора, стрессовые воздействия и т. п. Вспомним в этой связи, что форма взаимодействий одного патогенного паразита с организмом хозяина может варьировать от смертельной инфекции до персистенции микроорганизма. Итак, инфекционный процесс, будучи многофакторным, несводим лишь к взаимодействиям между паразитом и хозяином, взятым в «чистом виде» (рис. 3).
Посмотрим, как трансформируются связи в паразитарной системе на надорганизменных уровнях. Для межпопуляционных связей паразита и хозяина инфекционный процесс — лишь одна из составляющих. Другая, не менее важная, связана с необходимостью смены хозяина, т. е. с распространением паразита в популяции хозяев. В совокупности они обе формируют эпизоотический или эпидемический процессы, специфические для паразитарной системы биоценотического уровня и однозначно не выводимые из всей совокупности процессов организменного уровня (рис. 3). Неаддитивность эпизоотического процесса обусловлена вероятностной природой любых взаимодействий особей в популяции хозяина, обеспечивающих передачу возбудителя инфекции. Еще ярче выражена неаддитивность эпидемического процесса, реализация которого, помимо сказанного, обусловлена еще и комплексом различных социальных факторов. Дело осложняется и тем, что циркуляция многих паразитов в популяциях их хозяев включает непаразитарную (сапрофитическую) фазу существования, что вносит свои коррективы в течение данных процессов.
взаимодействия между паразитом и хозяином
Рис. 3

Важнейшая черта такой трансформации паразитарной системы — возникновение на биоценотическом уровне качественно новых связей, которые образуются не из внутрисистемных, а из межсистемных связей отдельных организмов паразита и хозяина, имевших на своем уровне совершенно иную — симбиотическую природу. Заметим между прочим, что термин «паразитарная система» не вполне корректен с изложенных выше общих позиций, и его применение здесь диктуется лишь привычностью и удобством изложения. Конечно, система биоценотического уровня организации — сообщество, тогда как паразитарная система есть лишь небольшая часть этого сообщества (подсистема).
На следующем — биостроматическом уровне — источником формирования качественно новых связей служат межсистемные связи отдельных паразитарных систем биоценотического уровня. Иными словами, эпизоотические процессы в разных сообществах интегрируются на уровне биосферы в панзоотический процесс, а эпидемические процессы на разных континентах, в разных регионах или отдельных странах— в пандемический процесс. Надо полагать, что и в этом случае имеет место качественная перестройка (интеграция) связей, а не простое их суммирование, но конкретные механизмы такой интеграции пока остаются неясными. Можно лишь предположить, что и они, как и в предыдущем случае, имеют вероятностную природу.
Таким образом, вполне очевидна качественная трансформация процессов в паразитарной системе в ходе интеграции от одного уровня к другому и выраженная специфичность процессов на каждом уровне организации. Это означает, что функционирование паразитарных систем на каждом уровне подчиняется собственным закономерностям, однозначно не выводимым из совокупности событий предшествующих уровней. Соответственно, их анализ на каждом уровне — как логически, так и методически — представляет вполне самостоятельную задачу, сложность которой возрастает от уровня к уровню.
В то же время дискретность уровней организации паразитарной системы не следует абсолютизировать. Во-первых, специфические процессы каждого уровня формируются не на пустом месте, а путем трансформации процессов предыдущих уровней. Во-вторых, эти последние не «растворяются» и не исчезают бесследно на верхних этажах иерархии. Свидетельство тому — принципиальная возможность купирования пандемического (иерархически высшего) процесса воздействием на элементарный (иерархически низший) процесс — формирование специфического иммунитета к инфекции у отдельных индивидуумов (глобальная программа ликвидации оспы). В этом смысле можно, пожалуй, говорить о замкнутом цикле иерархической организации систем.
В более чем кратком изложении принципов организации биологических систем автор оперировал самыми общими категориями, порой сознательно абстрагируясь от деталей и упрощая многие сложные вопросы. Идеи системного подхода как методологии современной науки сегодня признаются (в том или ином виде) уже многими исследователями. Несмотря на это, в практике конкретных исследований они зачастую игнорируются, независимо подменяясь все той же аддитивностью: процессы высших уровней организации молчаливо сводятся к специфическим процессам более простых систем.
Методологической альтернативой этому служит стремление к интеграции частных закономерностей усилиями специалистов разных профилей и уровней анализа. С одной стороны, не ограничиваясь описанием процессов на данном уровне, очевидно, следует пытаться осмыслить их значение для функционирования более сложных систем, экстраполируя полученные результаты на высшие уровни иерархии. С другой стороны, анализ закономерностей на этих высших уровнях должен быть максимально глубоким, способным вскрыть тонкие механизмы функционирования сложных биологических систем. Такой «встречный синтез» в наибольшей мере обеспечит внедрение системного подхода — как в конкретные исследования специалистов разного профиля, так и в их мировоззрение.
Соображения о принципах организации биологических систем, изложенные в данной работе, можно сформулировать в виде следующих тезисов:

  1. Биологические системы целостны.

Компоненты системы интегрируются внутрисистемными (системообразующими) связями. Определенность и интеграция компонентов ослабляется по мере усложнения систем.

  1. Биологические системы дискретны.

Внутренние взаимодействия в системе сильнее внешних ее связей. Система представляет собой отдельное пространственно ограниченное образование. Границы систем могут носить как физический, так и статистический характер.

  1. Биологические системы автономны.

Внутрисистемные связи существенно теснее межсистемных. Это обеспечивает относительную независимость, саморегуляцию и гомеостаз систем.

  1. Биологические системы иерархичны.

Система включает все компоненты и связи нижележащих уровней в качестве подсистем (элементов). Каждый уровень организации характеризуется специфическими системообразующими связями.

  1. Биологические системы специфичны.

Каждому уровню организации соответствует специфически организованная система. От уровня к уровню системы претерпевают глубокие структурно-функциональные преобразования. Между организмами как системами и надорганизменными системами существует ряд коренных различий.

  1. Биологические системы неаддитивны.

Для системы данного уровня организации роль связей нижележащих уровней последовательно убывает. Закономерности, управляющие простыми системами, полностью не определяют функционирование более сложных систем.



 
« Принципы и методы лучевой диагностики   Принципы терапии шока и терминальных состояний »