Управление системами. 
Биология

Существенными свойствами систем является передача информации внутри них и наличие процессов управления.

Управление — совокупность воздействий управляющей системы (системы управления) на управляемую систему (объект управления), направленных на достижение определенного результата. Обязательным условием эффективного управления является поступление в систему управления информации о состоянии объекта управления, что позволяет управляющей системе корректировать управляющие воздействия. Системы с контурами обратной связи называются саморегулирующимися системами.

Отличительной особенностью процессов управления в сложных системах является их сетевой характер. Сетевой принцип управления предполагает сопряжение различных управляющих механизмов системы благодаря наличию у них общих звеньев. Появление последних в процессе исторического развития того или иного класса сложных систем представляется высоковероятным, если учесть, что сами управляющие механизмы организованы в виде сети, а их взаимосвязь осуществляется с помощью сходных по своей природе (а нередко — идентичных) сигналов. К этому следует добавить, что важным фактором интеграции регуляторных сетей является полифункциональность их узловых элементов.

В качестве наглядной иллюстрации рассмотрим процессы управления в организме человека. Сетевая организация основных регуляторных систем человеческого организма (нервной, эндокринной, иммунной, генетической) — общеизвестный и хорошо аргументированный научный факт. Существенно, что сети этих регуляторных механизмов теснейшим образом переплетены и, как следствие, имеют множество общих звеньев. Необходимо особо подчеркнуть, что принцип сетевого управления реализуется на всех уровнях структурной организации организма — от молекулярного до уровня высших психических функций. Эти обстоятельства явились основанием для предположения о существовании в организме единой регуляторной сети. Рассмотрим некоторые ее узловые элементы, сопрягающие перечисленные выше регуляторные системы организма человека. Так, нейросекреторные ядра гипоталамуса осуществляют связь нервной и эндокринной систем благодаря способности составляющих их клеток совмещать функции нейронов (генерация и проведение электрических импульсов) и железистых элементов (секреция гормонов). В качестве другого ключевого звена регуляторной сети можно привести вилочковую железу (тимус), являющуюся одновременно центральным органом иммунной системы и эндокринной железой. Если принять во внимание факт ее богатой иннервации, данный орган с уверенностью можно считать одним из элементов, сопрягающих нервный, эндокринный и иммунный регуляторные механизмы. Выше отмечалось, что важным фактором интеграции регуляторных сетей является иолифункциоиальность их узловых элементов. Некоторые гены имеют, но нескольку независимых энхансеров (специфических участков ДНК, регулирующих их активность), что позволяет использовать один и тот же геи в разных контекстах, тем самым существенно расширяя спектр его функций. В частности, энхансеры генов, которые кодируют белки, участвующие в формообразовательных процессах у животных, могут регулировать их экспрессию в разных участках тела и в различные периоды онтогенеза. Молекулы РНК могут одновременно выполнять информационную, структурную и каталитическую функции. Определенные виды антител обладают ферментативной активностью. Некоторые гормоны (адреналин, норадреналин и др.) также выступают в роли нейромедиаторов. Сывороточные альбумины не только переносят различные субстраты (в том числе и регуляторные агенты), но и инактивируют токсины, а также проявляют антиоксидантные свойства. Общеизвестна полифункциональность многих гормонов. Наглядной иллюстрацией может служить гормон эпифиза мелатонин. Он не только регулирует биоритмы, но и принимает участие в регуляции метаболизма и биоэнергетики, иммунитета, процессов становления половой системы в детском возрасте, определенных сторон психической деятельности (сна, памяти); кроме того, данный гормон эффективно связывает и нейтрализует свободные радикалы.

Примечание. Следует различать понятия «управление» и «регуляция» («регулирование»). Регуляция является частным случаем управления и направлена на обеспечение постоянства определенного параметра (параметров) системы (например, pH крови у высших позвоночных животных и человека). Для сравнения приведем пример управления: организация процессов с целью поддержания оптимального напряжения кислорода в крови в процессе выполнения человеком физической работы (в данном случае физиологический параметр является не постоянной величиной, а сложной функцией, вид которой существенно зависит от характера прилагаемой нагрузки).