Адаптационные реакции и процессы самоорганизации

Степень согласования колебаний соответствует уровню процессов самоорганизации в живых системах. Исходя из сказанного, низкоэтажным антистрессорным реакциям при­сущ наиболее высокий уровень самоорганизации, а стрессу и переактивации, особенно высокоэтажным, - наиболее низ­кий уровень процессов самоорганизации и наиболее низкая степень упорядоченности.

И. Пригожиным и И. Стенгерс (1986) описано поведе­ние сложных открытых колебательных систем вдали от состояния равновесия. И.Р.Пригожий рассматривает самоор­ганизацию как процесс образования диссипативных струк­тур, образующихся и сохраняющихся при рассеивании (диссипации) энергии. Любая малая внешняя флуктуация может перевести систему в новое, более высокоупорядо-ченное состояние, т.е. способствовать самоорганизации и эволюции системы. Переломный момент в существовании системы, когда, по мнению авторов, поведение системы непредсказуемо, они называют точкой бифуркации. Однако блуждания системы по фазовому пространству (полю путей развития) не беспредельно, а имеет определенные границы и происходит внутри определенной области параметров (Князева Е.Н., Курдюмов СП., 1992). Все пространство состояний, в которых может находиться организм, распада­ется на бассейны притяжения аттракторов. Если система

попадает в поле притяжения определенного аттрактора, то она с необходимостью эволюционирует к этому относи­тельно устойчивому состоянию. Будущее состояние системы, притягивая к себе новое состояние, строится в соответствии с «грядущим порядком» (Князева Е.Н., Курдюмов СП., 1992). Вопрос в том, в поле притяжения какого аттрактора попадет система.

С позиции сетевого подхода, сложная система представ­лена в виде нелинейной динамической когнитивной сети, состоянием которой можно управлять с помощью минималь­ных воздействий, направляя ее к желаемому аттрактору (Терехин А.Т., Будилова Е.В., 1995). Так, если перевести сеть в состояние, близкое к желаемому (например, к гармонич­ной активации, спокойной или повышенной), то она ока­жется в бассейне притяжения этого аттрактора и далее будет приближаться к нему самостоятельно, в соответствии со своей внутренней динамикой. Фактически, на этом осно­ваны и выдвигаемые нами для оптимизации функциональ­ного состояния организма принципы минимизации воз­действий. Это соответствует известному положению о том, что в нелинейных системах, к каким относится и организм, нарушается принцип суперпозиции, и реакции их зависят не* от суммы падающих воздействий, а, как уже говорилось, от присущих им внутренних свойств. Однако, чтобы система реагировала на слабое воздействие, она должна уже исходно обладать высокой чувствительностью, т.е. находиться на высоких уровнях реактивности. Иначе, находясь в поле притяжения нежелательного аттрактора (стресса или напря­женных реакций), она будет неуклонно стремиться к нему. Поскольку эволюция живых систем идет в сторону увели­чения роли слабых, информационных воздействий, малых флуктуации, а именно - реакции активации высоких уров­ней реактивности, и это обусловливает путь «по дозе» вниз, то отсюда — важнейшая роль целенаправленных малых (дозированных) воздействий на ход эволюции сложных, особенно живых, систем.

Поведение живых систем не укладывается в рамки классической термодинамики - термодинамики линейных необратимых процессов, протекающих вблизи от состояния

термодинамического равновесия. И. Пригожиным и И. Стен-герс (1986) сформулирован принцип «упорядоченности через флуктуации» и выдвинута теория развития открытых систем (диссипативных структур) на основе термодинамики необратимых нелинейных процессов.

После развития межотраслевой науки синергетики, соз­данной Г. Хакеном (1985) и занимающейся изучением пове­дения сложных самоорганизующихся систем, процессы, происходящие в живых системах, получили свое объяснение в терминах этой науки (см. главу 11). Тенденциям в природе, постулируемым вторым законом термодинамики, противо­стоит тенденция живых систем к самоорганизации, которая по существу является тенденцией к ритмичности, упорядо­ченности, гармонии (Блехман И.И., 1971, 1981). В отличие от неживых систем, в которых, согласно второму началу термодинамики, происходит лишь снижение упорядочен­ности и, соответственно, рост энтропии, приводящей к нео­братимому равновесию, в процессе развития живых систем энтропия может не только расти, но и уменьшаться, т.е. они способны к производству негэнтропии. Согласно Э.С.Бауэру (1935), для живых систем характерно состояние устойчивого неравновесия, при котором постоянно совершается работа против равновесия и строятся специфические для живого неравновесные структуры, обладающие так называемой свободной, или структурной, энергией. Это и обеспечивает сохранение неравновесности живой системы в условиях «выравнивающего» влияния окружающей среды. В процессе жизнедеятельности при развитии антистрессорных реакций высоких уровней реактивности происходит повышение энер­гетической и структурной упорядоченности живой системы, т.е. самоорганизация.

Если рассмотреть в плане энтропийно-негэнтропийных процессов адаптационные реакции организма, то исходя из характеристики различных реакций на разных уровнях реак­тивности, можно заключить, что наибольшей неравновес­ностью и максимумом негэнтропии (и, соответственно, минимумом энтропии) обладает реакция повышенной акти­вации высоких уровней, а наиболее близким к термоди­намически равновесному состоянию с минимумом негэтро-

пии (и, соответственно, максимумом энтропии) - реакция стресс низких уровней реактивности. В целом из одноимен­ных адаптационных реакций большей неравновесностью и негэнтропией характеризуются реакции высоких уровней ре­активности. В этом можно убедиться, анализируя под соот­ветствующим углом зрения изменения в организме при различных адаптационных реакциях: от гиперплазии лимфо-идной ткани и увеличения синтетических процессов в эндо­кринных органах, новообразования синаптических окончаний в ЦНС и периферических нервных образованиях при реакции активации, особенно повышенной активации высоких уров­ней реактивности, до процессов гипоплазии лимфоидной ткани, снижения синтетических процессов в эндокринных ор­ганах, дегенерации указанных нервных элементов при стрессе, особенно низких уровней (Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б., 1982; Мулатова А.К. и др., 1982). Таким образом, негэнтропийные и энтропийные тенденции в развитии организма и, следователь­но, процессы самоорганизации по-разному выражены при различных реакциях и на разных уровнях реактивности, т.е. при одних реакциях система эволю-ционирует, а при других — деградирует.

Дискретность реакций и приоритетная роль слабых (ин­формационных) воздействий для живых систем объясняет принципиальную возможность получения реакций на слабые раздражители в присутствии влияния сильных, т.е., например, перевод опухолевого стресса низких уровней реактивности в реакции тренировки или активации более высоких уровней или перевод в такие же реакции любых напряженных реакций в условиях не изменившейся экологической обстановки. Под­тверждение такой возможности имеется и в некоторых физи­ческих законах, например, в принципе наименьшего действия. Так, при стрессе (особенно высокоэтажном) наиболее велики энергетические траты, и хотя сам организм не в состоянии избрать малый действующий фактор из окружающей среды, его можно перевести в благоприятные реакции, «навязывая» дозируемые по определенным законам слабые воздействия. И это будет более легкий и поэтому более приемлемый для организма путь. Такой путь возможен благодаря тому, что в нелинейных системах нарушается принцип суперпозиции и

реакции зависят не от суммы падающих воздействий, а от внутренних свойств системы.