Поиск по сайту: 
 
Copyright © 2020 Institute for Time Nature Explorations. All Rights Reserved.
Joomla! is Free Software released under the GNU General Public License.
Временная структура биосистем и биологическое время
Временная структура биосистем и биологическое время

Временная структура биосистем и биологическое время
0.0/5 rating (0 votes)

Аннотация

На основе новейших экспериментальных данных рассматриваются вопросы природы и свойств биологического времени, сенсоров времени и временной структуры организма, свойств и функций генераторов эндогенного времени разного структурного уровня. Особое внимание уделено клеточно-молекулярным, тканевым и системным генераторам, а также системам их синхронизации. Анализируется проблема гомеостатической регуляции эндогенного времени, а также бессознательной и сознательной регуляции субъективного времени. Книга предназначается научным сотрудникам, преподавателям вузов и студентам, специализирующимся в области биологии и медицины.

Содержание

Введение

7

Глава 1. Биологическое время

9

1.1. Феномен жизни

9

1.2. Информация и биологическое время

17

1.2.1. Информация как сигнал/сообщение

17

1.2.2. Информация как негэнтропия

19

1.2.3. Метаболизм как источник информации и времени

20

1.2.4. Время как фактор генеза информации, определяющий реакцию биосистемы

23

1.3. Природа и свойства биологического времени

26

Глава 2. Временная структура организма. Временные процессы

30

2.1. Характеристика временной структуры организма

30

2.2. Типы временных процессов

31

2.2.1. Асимметричные временные процессы

32

А. Направленное время

32

Б. Монофазные процессы и тенденции

37

2.2.2. Симметричные временные процессы

38

А. Циклы

38

Б. Ритмы

39

Глава 3. Временная структура организма. Клеточные генераторы временных процессов

43

3.1. Мембранные генераторы временных процессов

44

3.2. Циркадианные осцилляторы

48

3.2.1. Циркадианные осцилляторы, возникшие у прокариот

48

3.2.2. Циркадианный осциллятор белков часовых генов эукариот

52

А. Характеристика clock-осциллятора

52

Б. Функции белков часовых генов

58

- Регуляция метаболизма

59

- Контроль функций физиологических систем

61

- Регуляция временных процессов разных типов

62

Глава 4. Тканевые водители ритма. Таймеры физиологических систем

65

4.1. Ретино-гипоталамо-гипофизарная система и эпифиз в формировании циркадианных и цирканнуальных ритмов

65

4.1.1. Сетчатка глаза

66

4.1.2. Супрахиазматическое ядро гипоталамуса

67

4.1.3.Эпифиз

76

4.1.4. Гипофиз

79

4.2. Печень как метаболический пейсмекер

82

Глава 5. Системы синхронизации генераторов временных процессов

92

5.1. Фото-чувствительная система синхронизации

92

5.2. Нутриент-чувствительная система

93

5.3. Термо-чувствительная система

98

5.4. Гормональная система синхронизации

100

5.5. Временной профиль синхронизации как интегратор хронотопа. Функции времени.

105

Глава 6. Саморегуляция эндогенного времени

109

6.1. Эндогенное время как гомеостатическая константа

109

6.2. Механизмы гомеостатической регуляции эндогенного времени

111

6.3. Саморегуляция субъективного времени

112

6.3.1. Факторы, влияющие на субъективное время

113

6.3.2. Возможности сознательной и бессознательной регуляции субъективного времени

115

6.4. Механизмы отсчета и коррекции эндогенного времени

118

6.4.1. Механизмы отсчета в нервной системе

118

6.4.2. Механизмы отсчета в гормональной системе

120

Заключение

127

Список литературы

129

Список сокращений

169

Введение

Природа Времени – одна из глобальных проблем, к решению которых наука неоднократно возвращалась на протяжении всей истории ее существования. Эволюция представлений о Времени от античности до XX-го века глубоко проанализирована в классическом труде Дж. Уитроу «Естественная философия времени» (1964), в монографиях М. И. Элькина (1985), П. П. Гайденко (2006) и других авторов. Начиная с ХХ века философские аспекты этой проблемы неизменно связаны с естественнонаучными подходами к ее решению (Шредингер, 2002; Чижевский, 1973; Уинфри, 1986; Козырев, 1963, 1985, 1991; Пригожин, 2002; и др.). В работах выдающихся отечественных исследователей находим идеи, давшие начало целым направлениям в науке о времени. Так, И. М. Сеченов положил начало исследованиям по влиянию двигательной активности на субъективное время человека. И.П. Павлов, впервые описавший рефлекс на время, фактически заявил о способности мозга к запоминанию временных интервалов. Н. П. Пэрна (1925), сотрудник кафедры физиологии Петро- градского университета, впервые описал ритмы ряда физиологических процессов человека. Д. И. Менделеев, описавший движение цветка вслед за изменением положения солнца, определенно продемонстри- ровал наличие околосуточного (циркадианного) ритма движений растений, гормональный механизм которого был описан позже (В. Н. Полевой, 1982). В работах А. А. Ухтомского прослеживается мысль о важности временного фактора в работе нервной системы и в, частности, в формировании доминанты (Ухтомский, 1966; Соколова, 2000). Один из гениев русского Ренессанса начала ХХ века, В. И. Вернадский, не только ввел рубрикацию специфического для разных систем времени (геологического, исторического, биологического, социального), но и обосновал представление о биологическом времени как основном и первичном, придав ему «космический статус» по причине способности биосистем к движению и размножению (Вернадский, 1989). Эту же особенность живых организмов подчеркивал Э. Шредингер (2002).

Наряду с мультидисциплинарными подходами к решению проблемы природы Времени (Аксенов, 2000; Вакуленко и др., 2008; Казарян, 2009; Коганов, 2009; Козырев, 1989; Коротаев, Киктенко, 2012; Лебедев, 2004; Левич, 2000, 2002, 2013; Хасанов, 2011; Чураков, 2012; Шихобалов, 2008, и др.), огромный объем исследований, начиная со второй половины ХХ века, посвящен природе биологического времени (Aschoff, 1960; Уинфри, 1990; Питтендрих, 1984; Алпатов, 2000; Романов, 2000; Оловников, 1973, 2009; Скулачев, 1995; Загускин, 2004, 2007, и др.). Достижения физики, химии, математики и биологии предопределили разработку разнообразных новых методов исследования, позволивших открыть белки часовых генов (clock-genes proteins), формирующие механизм околосуточных ритмов для многих функций организма. Важность активности clock-белков и clock-осциллятора для здоровья и адаптации человека к пространственно-временному континууму окружающей среды обусловили соответствующую тематическую направленность большинства работ современных отечественных и зарубежных исследователей. В отечественной биологии и медицине «штурм» клеточно-молекулярных механизмов биологического времени привел к выдающимся открытиям: созданию теломерно-редусомной теории контроля продолжительности жизни (Оловников, 1973, 2009) и представления о роли митохондрий в процессах старения (Скулачев, 1995), а также к развитию геронтологических аспектов роли гормонов эпифиза и тимуса (Анисимов, 2010; Хавинсон и др, 2011; Кветной и др., 2011). В работах зарубежных исследователей выявлены функции отдельных clock-белков, условия формирования clock-осциллятора и ритмов с разными темпоральными параметрами (см. Golombek et al., 2014), а также развиты представления о системах синхронизации clock-осцилляторов разных структурных уровней организма. Растущее понимание специфики клеточных, тканевых, органных и системных генераторов временных процессов определяют начинающийся возврат зарубежных авторов к «системному мышлению» в аспекте проблемы Времени (Blum et al., 2012; Mohawk et al., 2012). Заметим, что у отечественных исследователей системный подход в изучении этой проблемы всегда оставался в поле внимания (Черниговский, 1985; Баранникова и др., 2003; Кулаев, 2006; Январева и др., 2005; Журавлев, Сафонова, 2012, и др.). Наряду с очевидными успехами в изучении чувствительных к «ходу времени» (термин Н.А. Козырева) биологических объектов, остаются мало разработанными вопросы о временной структуре живых организмов, взаимосвязи клеточно-молекулярных и системных таймеров, сенсорах Времени и пока открыт вопрос о природе Времени. По мнению автора, обширный круг исследований биосистем, выполненных к настоящему времени в мире, позволяет предложить определенные решения по перечисленным вопросам.

Отзыв И.И. Турковского

  • Скачать книгу: Download
  • Размер: 2.00 MB



Наверх