Alexander A. Khadartsev

sistemele

Institutul Medical, Universitatea de Stat din Tula

Smidovich st., 12

RU-300028 Tula (Rusia)

Articole similare pentru „”

  • Facebook
  • Stare de nervozitate
  • LinkedIn
  • E-mail

Abstract

În această revizuire, principiile teoretice, care oferă posibilitatea corectării patologiei stresului acut, sunt formulate în termenii teoriei haosului și autoorganizării. Prezentăm conceptele de spațiu de fază, canale, metacaractere, atragători, determinism, sinergetic etc. și oferă abordarea de bază a compartimentului și a clusterului la sistemele complexe. În plus, arătăm interdependența analizei și sintezei sistemului aplicată dezvoltării medicinei europene și orientale. Mai mult, este demonstrată importanța modulației în programele de adaptare în controlul sistemelor funcționale ale unui corp uman, confirmată în datele prezentate pentru 14 brevete care acoperă invenții care au condus la 2 descoperiri.

Pozițiile teoretice ar trebui exprimate în termenii teoriei haosului și autoorganizării (TCS), astfel încât posibila lor influență asupra patologiei inițiale în organele interne să poată fi determinată cu obiectivul corectării acesteia.

Interacțiunea dintre haos, determinism și stochastică a dus la dezvoltarea sinergeticii ca știință. Sinergetica (din grecescul „synergetikos” - comun, care acționează concertat) este știința care studiază relațiile dintre elementele unei structuri (subsisteme), care s-au format în sisteme deschise (biologice, fizice, chimice și altele) datorită schimb intensiv (în flux) de materie și energie într-un mediu în care condițiile nu sunt în echilibru. În astfel de sisteme, există un comportament consistent al subsistemelor, cu o creștere a ordinii sale, dar o scădere a entropiei ca măsură a haosului (abordarea auto-organizării) [4].

Sinergetica se ocupă în esență de termodinamica proceselor de neechilibru, teoria proceselor aleatorii și teoria oscilațiilor și undelor neliniare etc. Acest termen, propus pentru prima dată de Hermann Haken, concentrează atenția științifică modernă asupra interacțiunii coordonate a părților în formarea unei structuri ca întreg. Sinergetica studiază procesele de auto-organizare, aspect, menținere a durabilității și prăbușire în structuri de diferite naturi, iar acesta este doar începutul. TCS a fost formulat. Cercetările în acest domeniu se desfășoară în multe domenii științifice și fiecare dintre aceste domenii are propria sa terminologie și folosește metode deosebite [5,6].

TCS reflectă relația interdisciplinară dintre diferitele științe. Obiectivele cercetării în diferitele discipline științifice sunt reprezentate de părți separate, care, ca rezultat al cooperării, s-au tradus în structuri spațiale, temporale sau funcționale specifice. Astfel, celulele individuale cooperează între ele pentru a forma corpul. În acest caz, celulele sunt compartimente care, în grupuri, reprezintă un întreg organism. Celulele formează țesuturi și organe, care, în raport cu întregul corp, sunt compartimentele, iar în raport cu celula, acestea sunt grupuri. O astfel de structurare nu este impusă din exterior. Este organizat de sistemul însuși datorită fluxului exterior de substanțe și/sau energie. A fost propusă o teorie a compartimentului-cluster despre organizarea sistemelor biologice dinamice [7]. Au fost definite și principiile autoorganizării.

Concluzia lui Hermann Haken despre apariția încetinirii critice și a funcțiilor critice apropiate de punctele de instabilitate, cum ar fi bifurcațiile, este fundamental importantă, în special atunci când se studiază modul în care sunt controlate mișcările membrelor. Acest lucru indică faptul că coordonarea mișcării este o funcție a unui sistem de auto-organizare, adică creierul. Nu este realizarea unui program gata făcut, cum ar fi computerul [8,9].

TCS explică mecanismele sistemelor de auto-organizare. Sunt departe de a fi în echilibru cu condițiile de instabilitate. Ordinea și armonia lumii sunt rezultatul haosului format din oportunități și potențialități. Dar aceste oportunități în haos sunt organizate, iar haosul însuși le organizează în timpul procesului de implementare. Toate formele de dezvoltare sunt prezente în haos, dar într-o formă minimizată. Sistemele de adaptare au devenit flexibile și asigură adaptarea la mediu ca o consecință a haosului. Haosul organizează tranziția către forme relativ stabile de evoluție și ciclurile de comutare a sistemelor de operare [10,11]. Haosul este dualist. Distruge și creează. Este virtual și real. Haosul este abisul și constă din oportunitățile pliate. Le realizează și ordinea este stabilită. Această ordine este relativă, fiind structura temporală a haosului original [12]. Haosul este relativ, deoarece conține o măsură a stării haotice și o măsură a ordinii. Este organizat în acest fel. Nu este o mizerie. Este un sistem cauzal (determinist), dinamic. Integra ordinea și tulburarea în sisteme complexe (complexitate). Această integrare poate fi practic invizibilă pentru cercetător sau poate fi reprezentată de o structură fractală.

În procesul de studiu și descriere a comportamentului haotic al sistemelor neliniare complexe, sinergetica utilizează o varietate de metode. Acestea includ definiția parametrilor de ordine sau studiul comportamentului sistemelor disipative, al factorilor de atracție, al evoluției sau al graficării bifurcațiilor [13]. Zgomotele interne și externe (în mediu) sunt utilizate de organismele vii pentru a evidenția informațiile utile. În ceea ce privește haosul dinamic în spațiul de fază, diferiții atractori coexistă. Zgomotele asigură o comutare aleatorie între ele; în acest caz, caracteristicile statistice ale atractorului sunt determinate nu numai de proprietățile sistemelor biologice dinamice (BDS), ci și de proprietățile zgomotului. Informațiile despre faza și amplitudinea semnalului sunt codificate în intervalele de timp dintre comutatoare [14].

Rezonanța stochastică este un fenomen fizic, oferind un răspuns crescut al unui sistem neliniar la un semnal extern slab în ceea ce privește o creștere a intensității zgomotului [15]. Nivelul optim de zgomot oferă un grad de ordine în semnalul de ieșire și maximizează caracteristicile integrale în ieșire (raportul semnal/zgomot sau coeficientul de câștig). În sistemele dinamice neliniare, un număr de moduri de operare nu pot fi realizate în absența zgomotului.

Teoria structurilor disipative a condus la o abordare termodinamică a autoorganizării. Conceptul de sinergetic propus de Hermann Haken, în care structura este o condiție care rezultă din comportamentul consistent al unui număr mare de particule, este interpretat de Ilya Prigozhin ca un concept special pe care el îl numește „structură disipativă”.. În sistemele deschise, un echilibru omogen poate pierde stabilitatea la schimbul fluxurilor de materie sau energie cu mediul și se poate deplasa ireversibil într-o stare staționară neuniformă. Aceste stări sunt stabile pentru tulburări mici și se numesc structuri disipative.

În ciuda faptului că disiparea este asociată cu conceptul de împrăștiere a diferitelor tipuri de energie și mișcări de atenuare și cu o pierdere de informații în sistemele deschise, disiparea este o sursă de formare a structurii - temporală, spațială și spațio-temporală (autovești), în care se realizează fenomene de cooperare. În formarea structurilor disipative, rolul acțiunii colective, comune este important, adică sinergism. Disiparea este sursa ordinii BDS în timp și spațiu. Scopul căutării este identificarea proceselor biologice la fenomenele în care starea se află în afara stabilității ramurii termodinamice, „departe de echilibru și instabilitate”, care oferă o nouă stare a materiei care apare odată cu fluxul de energie liberă [ 18].

Orice BDS constă din concepte: condiție (informații esențiale despre sistem) și dinamică (reguli care descriu evoluția sistemului în timp). Evoluția sistemului este observată în spațiul condiției sau spațiul de fază. Spațiul de fază este un spațiu abstract în care coordonatele sunt componente ale condițiilor, adică un sistem de grad de libertate. BDS se poate dezvolta atât în ​​timp continuu, cât și în timp discret. În primul caz, este un flux și în al doilea caz, este o reflecție. Funcționarea sistemelor corpului uman în timpul vieții corespunde fluxului și existenței umane (naștere, moarte) - reflexiei.

În spațiul de fază, astfel de locuri sunt numite (în termeni de sinergetici) zone cu caractere wildcard, atunci când orice factor aleatoriu ca element de joc este crucial și afectează sistemul destinului sau poate chiar transfera întregul sistem brusc într-o zonă diferită a spațiului de fază . În aceste zone, variabilele rapide devin decisive. Regulile care descriu un astfel de salt se numesc wildcards. Se știe că într-un joc de cărți, wildcard-ul (jokerul) este o carte, căreia un jucător îi poate atribui opțional valoarea oricărei cărți. Acest lucru mărește foarte mult gradul de incertitudine și numărul de jocuri posibile. În ceea ce privește medicina, zonele îndepărtate de wildcards sunt disponibile pentru efecte terapeutice, iar în zona wildcards doar procedurile chirurgicale și de terapie intensivă sunt eficiente.

În spațiul de fază, există zone care caracterizează comportamentul sistemului după o perioadă lungă de timp și care se numesc atragători (din engleza „a atrage”). Cel mai simplu tip de atractor are un punct fix (cum ar fi în mișcarea unui pendul, de exemplu), iar un tip mai complicat de atractor are un ciclu limită (sub forma unei bucle închise, de exemplu, bătăile inimă), atragătorul în formă de tor corespunde unei mișcări complexe, cvasi-periodice. Acestea sunt atractori previzibili. Există, de asemenea, atractori haotici (ciudați) care acționează ca o pompă, pompând cu fluctuații microscopice și macroscopice în manifestarea lor. Nu există predictibilitate. Nedeterminarea măsurătorii inițiale acoperă întregul atractiv și face imposibilă predicțiile. Cu toate acestea, există metode care permit reproducerea și reconstituirea spațiului de fază și căutarea acestor atractori haotici (ciudați) [19]. La om, acțiunea acceptorului central care (conform lui Pyotr K. Anokhin) determină comportamentul sistemului este un atractiv multidimensional, haotic și ciudat la care BDS se străduiește să ajungă prin auto-organizarea sa.

TCS descrie proprietățile sistemelor care depind de interacțiunea cooperativă a elementelor lor fără o reducere a elementelor lor. Aceste elemente determină ordinea în care operează parametrii, care la rândul lor determină comportamentul elementelor în sine. În acest ciclu ceea ce este primar și ceea ce este secundar nu poate fi definit din cauza așa-numitei cauzalități ciclice.

Haosul facilitează tranziția sistemului la un anumit atractor la punctele de bifurcație, adică ramificarea căilor de evoluție a sistemului. Fluctuațiile sunt cele mai pronunțate în perioada instabilității sistemului. Mai mult, fluctuațiile microscopice pot provoca începutul evoluției sistemului într-o nouă direcție și pot schimba întregul macrosistem. Haosul oferă, de asemenea, posibilitatea de a combina structuri simple pentru a forma structuri complexe și contribuie la dezvoltarea armonioasă a sistemului și la sincronizarea ratei proceselor de curgere în interior. Haosul oferă, de asemenea, posibilitatea de a comuta între diferite moduri de operare a sistemului, prevenind astfel distrugerea acestuia.

Interesele societății și dezvoltarea civilizației au pretins sinergetica și conceptul de fractali. Criza economică, dezastrele naturale, conflictele sociale și războiul fac parte din criza evolutivă a umanității [1,19]. Este o perioadă de tranziție a haosului, situată între vechea organizație și noua ordine. Procesele de tranziție în sistemele în evoluție se reflectă în sinergetică, ca teoria autoorganizării. Sistemele în evoluție sunt esența sinergeticilor. Nucleul invariant al unor astfel de sisteme este structura care se păstrează cu diverse modificări (în biologie - ADN, genomul) [20]. La deplasarea sistemului de-a lungul traiectoriei dezvoltării, controlul acestei mișcări funcționează în punctele de bifurcație, iar orientarea pe unul sau altul atractiv este reală.

Înțelegem că o abordare sistemică este asociată cu metodele utilizate în studiul său. Ca rezultat al modului în care a dezvoltat știința, a devenit un mare depozit de cunoștințe, dar informațiile detaliate au fost obținute în principal din cauza analizei (împărțirea întregului). Analiza sistemului, care în ultimii ani a devenit larg utilizată în știința biologică și medicală, implică selectarea pentru studiul calităților și proprietăților individuale ale unui obiect. Dar pentru a lua decizii cu privire la control, este necesar să se ia o viziune holistică, sistemică, a unui obiect. Individul nu este capabil să utilizeze un set de variabile care, în funcție de configurația setului, pot corespunde unor canale diferite, în care funcționează sistemul. De asemenea, dacă intrarea sa se face într-un sistem în domeniul wildcards, imprevizibilitatea comportamentului său ar duce la indeterminarea completă a oricărui control extern.