Термодинамика живых систем. PDF Печать E-mail
23.03.2012 17:18

Живым организмам свойственно биологическое обновление. Или, с позиций теории систем, динамическому состоянию (состояние в любой момент времени) живой системы характерно то, что элементы системы разрушаются и строятся заново. Для этого процесса биологического обновления живой системе необходим приток извне веществ и энергии, а также возможность выводить во внешнюю среду продуктов распада и тепла. Исходя из этой необходимости, живая система должна быть открытой системой. Благодаря свойству открытости, живой системе также необходимо уметь сохранять свою целостность. Целостность живой системы достигается за счет постоянства процесса биологического обновления. Постоянство процесса разрушения и восстановления создает и поддерживает физическое и химическое неравновесие. Поэтому, благодаря своему свойству открытости, живая система характеризуется постоянством своего неравновесного состояния. Любое отклонение от этого постоянства неравновесного состояния, то есть прекращение процесса биологического обновления, приведет к разрушению живой системы и к ее смерти.

Разрушение системы возникает тогда, когда открытая система становится изолированной и прекращается приток извне веществ и энергии, а вывод тепла и продуктов распада не происходит. В изолированной системе, находящейся в неравновесном состоянии возникают необратимые процессы, которые стремятся привести систему в равновесное состояние. Переход живой системы в равновесное состояние означает для нее смерть. Так как на химическом и физическом неравновесии основана работоспособность живой системы. Высокая работоспособность живой системы, ее высокая функциональность поддерживается высокой упорядоченностью динамического состояния неравновесия.

Процессы, которые нарушают высокую упорядоченность динамического состояния неравновесия, важным считаю рассматривать через термодинамические процессы. Но для живых систем применение закона сохранения энергии не приемлемо из-за открытости такой системы. Первый закон термодинамики гласит: изменение энергии системы равно сумме количества тепла, полученный системой и работы внешних сил. Только тогда приемлемо рассматривать живую систему как термодинамическую, если рассматривать живую систему с ее средой. Действительно, опыты показали, что количество энергии, которое получает живой организм за определенный промежуток времени, вновь обнаруживается в виде выделяемого тепла, в совершаемой работе извне, в выделяемых организмом веществах, в виде теплоты, которая получилась из веществ и энергии извне.

Что же делает открытую систему изолированной, какие силы способствуют этому? Об этом позже, а пока о втором законе термодинамике, который утверждает, что в изолированной термодинамической системе энтропия никогда не может уменьшаться, она равно нулю при обратимых процессах и увеличивается при необратимых. Энтропия в нашем случае это все факторы, которые вносят дезорганизацию в сложно упорядоченность динамического состояния неравновесия. Другими словами смысл энтропии можно выразить как то, что необратимые процессы способствуют переходу системы из динамического неравновесия в равновесное состояние, которое характеризуется тем, что в процессе этого перехода выделяется энергия, которая не может быть использована системой и при равновесном состоянии элементы системы характеризуются наименьшей упорядоченностью.

Следует отметить, что среда живой системы – мир, который ее окружает, также является живой, а значит, открытой системой. Свойство открытости для живой системы важно не только для поддержания постоянства химического и физического неравновесия, для обмена энергией и веществом, но и для обмена информацией. Живой системе нужно получать информацию о среде, чтобы адекватно адаптироваться под все ее изменения. Чем тоньше, сложно упорядоченность элементов системы, тем более тонкую и сложно упорядоченную информацию живая система способна получать из среды своего обитания, а это очень важно для выживаемости системы. Отсюда следует, что энтропия является мерой неупорядоченности системы. Также можно отметить связь природы энтропии и информации: увеличение энтропии соответствует переходу системы из более упорядоченного в менее упорядоченное состояние, что сопровождается уменьшением информации, как в структурах самой системы, так и получаемой извне.

Живая система, являясь открытой термодинамической системой, не должна накапливать энтропию. Но на самом деле живой организм энтропию накапливает, динамическое состояние неравновесия становится равновесной, в итоге живой организм болеет, разрушается больше, чем восстанавливается и, наконец, разрушается полностью, умирает. Открытую систему «человек» изолированной делает ее сознание, ее «Я», Эго… Сознание мыслью «пробегает» по значимым жизненным событиям, переживаниям, внимание отмечает любопытные для него моменты и подобными процессами возводит границы системы, делая, таким образом, открытую систему изолированной.

Возведение сознанием границ и переход из открытой в изолированную систему живого организма обусловлено еще и другим. Посмотрим на этот процесс с другой стороны. Среда обитания системы, мир вокруг, Вселенная является такой же открытой системой. И этой системе, как живой, свойственно обновление. Мы, люди, часть Вселенной. Мы элементы системы «Природа» (Вселенной, Космоса…) Живая система «Природа», чтобы быть целостной, должна поддерживать постоянство обновления, постоянство состояния динамического неравновесия. Элементы системы «Природа» постоянно разрушаются и строятся заново. Такова Жизнь.

 

 

Это интересно!

Работа с тревожащими эмоциями

Усталость, даже после отдыха, хроническая, опустошающая, отсутствие настроения, стрессы, депрессии – это все действие тревожащих эмоций. Тревожащие ...

Читать далее

Что происходит во время сеанса рэйки

Перевод статьи What happens in a treatment? Независимое исследование д-ра Роберта Беккера и д-ра Джона Циммермана, которое проводилось ...

Читать далее

Рефлекторно-энергетическая терапия невро

Человек пытается контролировать свои эмоции через контроль дыхания. Эмоции заставляют человека волноваться, учащается частота сердечных сокращений и ...

Читать далее

Друзья

sa