Очерк 3. ГОМЕОСТАЗ И КОНЕЧНОСТЬ РАЗВИТИЯ БИОСИСТЕМ. ЕЩЕ ОДНА ПОПЫТКА ИЗМЕРЕНИЯ ГОМЕОСТАЗА
В предыдущем очерке мы пришли к выводу, что наиболее стабильное сохранение одного из предельного множества состояний биосистемы осуществимо лишь при соблюдении обязательного условия — стационарность должна иметь колебательную, ритмическую природу. Эту мысль с полным правом можно возвести в ранг общебиологического закона, закона биологической адаптации, ибо постоянство живой системы свидетельствует о том, что в ней действуют или готовы действовать агенты, поддерживающие его. Значит, гомеостатическое состояние не лишено способности к развитию, т. е. оно адаптивно. Именно в силу этих обстоятельств мы и предпочитаем пользоваться понятием «адаптивный гомеостаз», подчеркивая тем самым, что адаптация биосистемы представляет собой процесс, в ходе которого уровень гомеостаза непрерывно подвергается изменению. Кроме того, чем более функционально специализирована биосистема, тем более высокие у нее требования к поддержанию строгости гомеостатического состояния, т. е. тем меньше по амплитуде и больше по частоте должны быть колебания параметров ее внутренней среды (а во многих случаях и функций в целом).
Чтобы представить себе это положение достаточно четко, рассмотрим, например, такую сложную биосистему, как организм человека. Из левого желудочка сердца в аорту, а затем по всей артериальной системе сосудов к органам и тканям притекает кровь, практически однородная по составу. Между тем организм человека состоит из множества специализированных тканей и органов, каждый из которых специфичен не только по строению и функции, но и в первую очередь по химическому составу, т. е. по обмену веществ. Отсюда следует единственно возможный вывод: проницаемость микрососудов избирательна как для компонентов, притекающих с кровью, так и для поступающих из клеток продуктов метаболизма. В результате сохраняется адаптивно-гомеостатическая специфичность внешней среды (межклеточная жидкость). Таким образом, каждая клетка благодаря практически неповторимой биохимической индивидуальности имеет свой внутри- и внеклеточный гомеостатический профиль, отличающийся, хотя и незначительно, от подобных ей клеток. Группа однородных клеток с весьма сходным гомеостатическим профилем образует орган, характеризующийся морфофункциональной специфичностью. По этому принципу строится система органов и организма в целом. В результате каждому организму присуща его собственная, сугубо индивидуальная иерархия адаптивно-гомеостатических отношений.
На основании изложенного читатель, естественно, пришел к выводу: чем специфичнее морфофункциональные особенности данной биологической системы (клетка — ткань — орган — система— системы — организм), тем жестче должны быть адаптивно-гомеостатические механизмы поддержания этой специфичности. Приобретение и сохранение такого качества возможно при условии, если биосистема приобретает способность реагировать с максимальной быстротой на любое минимальное отклонение от свойственного ей адаптивно-гомеостатического оптимума функции. Уровень чувствительности биосистемы к подобным отклонениям лежит в основе амплитудно-частотной характеристики отклонений ее гомеостатических параметров.
Проиллюстрируем это соображение. В ходе эволюционного развития животного мира нервные клетки (особенно мозга) приобретают наиболее совершенную специализацию в проявлении свойств живой материи. Вот почему именно мозг функционирует в живом организме в условиях максимального гомеостаза. Разве только сердце может конкурировать с мозгом, для которого характерны минимальные изменения внутримозгового кровообращения даже при обильной потере крови, травмах, гравитационных воздействиях; мозгу присуще сохранение нормального метаболизма вплоть до наступления смерти в условиях полного голодания и т. д. Нервные клетки более, чем какие-либо другие, специализированы к восприятию возмущающих воздействий внешней или внутренней среды как организма, так и самой клетки. Именно это свойство поставило мозг во главу механизмов регуляции общеорганизменного гомеостаза и обеспечило ему наиболее совершенные возможности регулирования собственного гомеостаза. В результате мозг приобрел способность реагировать на самые минимальные изменения внутренней среды. Возможно, процесс шел и в обратном порядке или имели место одновременно оба процесса, выражая тем самым диалектическое единство сущности адаптивного
гомеостаза. Каковы возможности дальнейшего совершенствования мозга в этом отношении? Беспредельны! Совершенство регуляции, осуществляемой мозгом (нервной системой), будет расти пропорционально его способности оценивать изменения внутренней или внешней среды. Количество же этих факторов по мере повышения чувствительности нервной системы будет беспредельно возрастать. Именно беспредельно! Однако приоритетное положение нервной системы относительно. Мы склонны думать, что в биосистеме в таком положении находятся вообще все составляющие ее элементы. Подтверждением тому служат безнервные биосистемы.