УПРАВЛЕНИЕ И РЕГУЛИРОВАНИЕ ФУНКЦИЙ

Очерк 2. ПРИНЦИП РАССОГЛАСОВАНИЯ — НЕРАВНОВЕСНОСТИ ГРАДИЕНТА

Уже высказывалась мысль о том, что гомеостаз как способ существования любой материальной индивидуальности (открытой системы), и в первую очередь биологической, предполагает многоуровневую и бесконечно разнообразную градиентность энтропийных и негэнтропийных процессов. Следовательно, совершенно неизбежно рассогласование — «конфликтность» между «индивидуально-эгоистическими» формами поведения биосистем и средой. Это рассогласование, в принципе абсолютное и постоянное, меняется по степени в зависимости от антиэнтропийной активности биосистемы. Значит, управление и регулирование — атрибутивные свойства биосистем. Их выраженность пропорциональна степени рассогласования взаимоотношений биосистема — среда.

В основе поддержания активности механизмов управления и регулирования лежит также практическая индискретность поступления возмущений на вход и развитие событий во времени. Это обусловливает поступление выходной информации о степени рассогласования на вход системы (см. рис. 54) в момент действия нового возмущающего фактора, требующего адекватного ответа, независимо от предшествующих событий. Это делает невозможным идеальное согласование не только во взаимоотношениях биосистема — среда, но и внутри самой биосистемы, между выходными параметрами и входными «запросами». Вот почему качество управления и регулирования, качество стабильности поддержания стационарного состояния, зависит не от вещественно-термодинамической неравновесности системы вообще, а в первую очередь от способности ее контролировать степень рассогласования между «агрессивностью» возмущающего воздействия и возможностью сопротивляться ему. Вместе с тем любая система во взаимоотношениях со средой неуклонно движется к своему наиболее вероятному состоянию — к равновесию со средой, т. е. к переходу от более упорядоченного состояния к менее упорядоченному.

Таким образом, смысл управления и регулирования двойствен и внутренне противоречив. В самом деле, рано или поздно биосистема обязательно приходит к равновесному со средой состоянию. Следовательно, управление и регулирование направлено на ликвидацию рассогласования в системе биосистема — среда, вход — выход. Достижение же столь идеального эффекта — приведение рассогласования к нулю — аннулирует сам процесс управления и регулирования, так как создает условия для термодинамического и вещественного равновесия биосистемы со средой — смерти.

Однако реальное положение вещей позволяет утверждать, что все системы, и тем более биосистемы, не просто сохраняют Свою неравновесность, а активно борются за нее. Значит, управление и регулирование противодействует установлению согласования — равновесия. Конечное же равновесие — это снижение возможностей управления и регулирования противостоять возмущающим воздействиям, каждый раз оставляющим после себя необратимый «энтропийный» след.

Итак, рассогласование в системе организм — среда действительно представляет собой движущую силу управления и регулирования (самоуправления и саморегулирования), смысл которых заключается в приведении этого рассогласования к оптимальному уровню, обеспечивающему биосистеме максимальную выживаемость. Подобно максимальному согласованию, приводящему к эффекту «зарегулирования», максимальное рассогласование «ломает» механизмы регулирования и ведет к разрегулированию с одним и тем же результатом в обоих случаях.

Является ли этот принцип управления и регулирования теоретической догадкой или он имеет под собой реальное материальное основание? Все вышеизложенное о взаимонеравновесности и временной стационарности материальных объектов исключает мысль об умозрительной природе принципа рассогласования. Тогда закономерен вопрос, что же лежит в материальной основе не только межобъектных неравновесных, но и внутренних отношений систем. Прежде всего можно предполагать как внутрисистемную межэлементную (в том числе и «межподсистемную») взаимосвязь, так и взаимонеравновесность (вещественную и термодинамическую градиентность) биосистем.

Видимо, первым, кто обратил на это внимание, был Чайльд (1924), развивший представления о краниокаудальном (продольно-осевом) морфофункциональном градиенте. Как известно, понятие градиент тесно связано с представлением о физиологическом Доминировании и подчиненности. Чайльд рассматривал проблему градиентов преимущественно с позиции последовательного функционального ослабления их от головного конца тела. Однако правильнее подходить к этой проблеме шире. Высшая точка градиента — это область самого интенсивного обмена, наибольшей активности. Она влияет на физиологическое состояние других уровней сильнее, чем те могут влиять на нее, т. е. можно говорить о градиенте взаимоуправляющих и взаиморегулирующих влияний различных уровней. Видимо, следует выделять не только продольно-осевую, но и фронтальную градиентность, градиентность горизонтальной морфофункциональной асимметрии как материальной основы феномена управления и регулирования.

Источники и литература

  • Логинов А. А. Очерки по общей физиологии. Основные свойства и закономерности живых систем. Минск, «Вышэйш. школа», 1976.