Предисловие автора. 
Организм человека: процессы жизнедеятельности и их регуляция

Одной из актуальных проблем современной биологии и медицины остается детальное исследование и понимание биологического значения химических, физико-химических и физических процессов жизнедеятельности организма человека, изучение механизмов саморегуляции и согласования элементов такой сложной системы, как организм человека. Это необходимо для всестороннего анализа информации, получаемой при исследовании организма с диагностическими и научными целями, а также для разработки новых подходов к диагностике, лечению и профилактике различных заболеваний, для создания новых лекарственных средств, для разработки современной аппаратуры для медико-биологических исследований и устройств, позволяющих компенсировать частично нарушенные или утраченные функции организма. Для решения этих задач необходимо сотрудничество специалистов различных научных направлений: биологов, врачей, химиков, инженеров, физиков, математиков. Одним из условий успеха этого сотрудничества является взаимопонимание, в частности, понимание принципов функционирования живых систем как специалистами медико-биологического профиля, так и разработчиками моделей живых систем и аппаратуры, предназначенной для их исследования.

Данная работа является попыткой систематизации, структурирования и «сжатия» информации о процессах жизнедеятельности организма человека, и их саморегуляции в рамках системного подхода. Жизнедеятельность рассматривается как совокупность взаимодействий в организме и взаимодействий организма и среды. Таким процессом взаимодействий в организме животных и человека является, прежде всего, метаболизм как совокупность регулируемых химических реакций, протекающих в клетках организма. Метаболизм, являясь основой жизнедеятельности, обеспечивает физико-химические процессы трансформации энергии, получаемой из окружающей среды посредством взаимодействия организма и окружающей среды. Эта энергия используется в организме на поддержание и воспроизведение структуры организма, на перенос веществ и энергии в организме и между организмом и средой, а также на взаимодействия со средой. Регуляцию процессов жизнедеятельности осуществляют нервная, эндокринная и иммунная системы, в каждой из которых имеются такие элементы, как отдельные клетки, их скопления и дифференцированные органы. Коммуникативными сигналами (управляющими и сигналами обратной связи) б этих систем являются вещества-регуляторы, а в нервной системе действуют также электрические сигналы. Взаимодействие регуляторных систем организма в управлении процессами жизнедеятельности проявляется, прежде всего, во взаимодействии с клетками организма веществ-регуляторов как химических сигналов различных регуляторных систем. Результаты взаимодействия веществ-регуляторов с клетками изменяют уровень функциональной активности клеток организма, а следовательно, уровень функционирования органов и всего организма в целом. Необходимость исследования механизмов саморегуляции обусловлена тем, что от состояния и взаимодействия регуляторных систем организма человека зависят состояние его здоровья, качество и продолжительность жизни. Кроме того, исследование деталей функционирования регуляторных систем организма и их взаимодействия при регуляции различных процессов жизнедеятельности представляет интерес в эволюционном аспекте, так как в ходе исторического развития живых систем становились более эффективными, но и более сложными именно механизмы саморегуляции различных процессов жизнедеятельности. До настоящего времени остается тайной, каким образом химические, физико-химические и физические процессы, лежащие в основе жизнедеятельности живых систем, в том числе и организма человека, а также, в частности, в основе функционирования такой его регуляторной системы, как нервная, обеспечили в ходе биологической эволюции возникновение способности к субъективным переживаниям, мышлению, появлению у человека способности к речи и развитие сознания. Решение этих загадок природы, так же как и повышение информативности различных методов исследования организма человека и эффективности методов коррекции «сбоев» в функционировании одного или нескольких элементов такой сложной системы, как организм человека, и их последствий, возможно только при объединении усилий специалистов различных научных направлений.

Многолетний опыт педагогической и научно-исследовательской работы автора, а также опыт общения с химиками, физиками, инженерами, математиками позволяет утверждать, что для многих студентов, магистрантов и аспирантов, молодых преподавателей и исследователей чрезвычайно трудно интегрировать свои знания по различным дисциплинам, и у них возникают большие трудности во взаимопонимании со специалистами других направлений. Это послужило одной из предпосылок разработки данной монографии, в котором описание различных аспектов жизнедеятельности и их регуляции дано в форме, как считает автор, доступной для понимания студентами старших курсов биологического профиля и специалистами других направлений. Этому способствовало то, что в последние десятилетия было издано вновь и переиздано большое количество учебной литературы и монографий по различным направлениям биологии: биохимии, физиологии, цитологии, гистологии, иммунологии, литературы по нейронауке и различным аспектам поведения животных и человека. Многие из этих книг были использованы при написании данной работы, и ссылки на них приведены в конце каждой из глав данной монографии.

В первой главе приведена система логически взаимосвязанных определений и понятий, используемых в последующих главах, дана краткая характеристика структуры организма. В главах 2, 4, 5 представлено описание таких процессов жизнедеятельности, как метаболизм, переход клетки от состояния жизни к состоянию гибели, переход от одной фазы клеточного цикла к другой, тепломассоперенос между организмом и средой и внутри организма, поведение. В гл. 3 описаны механизмы взаимодействия веществ-регуляторов как коммуникативных сигналов различных регуляторных систем с клетками организма и результаты этого взаимодействия на клеточном и организменном уровне, а также приведены некоторые данные, полезные для понимания функционирования нервной системы как верхнего уровня иерархии в системе саморегуляции организма.

Отсутствие в пособии иллюстративного материала связано с тем, что автор старался изложить материал таким образом, чтобы, работая с текстом книги и используя справочную литературу по теме раздела, читатель мог сопровождать или завершать ее составлением схем и таблиц, при этом нахождение по ключевым словам настоящего текста при помощи любой из поисковых систем Интернета обширного иллюстративного ряда не составит затруднения. Подобная самостоятельная активная работа способствует усвоению материала лучше, чем разглядывание готовых схем и таблиц без чтения текста.

Автор надеется, что эта книга может быть полезна не только для студентов и магистрантов, но будет интересна для начинающих свою научную деятельность исследователей: биологов, врачей, а также физиков, химиков, математиков, инженеров, которые в содружестве с врачами и биологами разрабатывают и испытывают аппаратуру для исследования живых систем, моделируют различные процессы жизнедеятельности.

Автор от всей души благодарит рецензентов: доктора биологических наук, зав. кафедрой биологии ПИМУ Минздрава РФ Т. Г. Щербатюк, доктора биологических наук, проф кафедры физиологии и биохимии человека и животных ННГУ им. Н. И. Лобачевского проф, А. В. Дерюгину, доктора физико-математических наук, зав. кафедрой общей и экспериментальной физики МГПУ Г. Н. Гольцмана и доктора химических наук, зав. лабораторией Института металлоорганической химии В. В. Семенова, внимательно прочитавших работу и сделавших ценные замечания. Благодарю члена-корр. РАН, зам. директора ИПФ РАН, зам. руководителя Нижегородского научного центра РАН, научного руководителя НИИ «Живые системы» при ННГУ им. Н. И. Лобачевского (впоследствии — директора ИПФ РАН, а ныне — президента РАН) академика А. М. Сергеева, доктора медицинских наук, зав. кафедрой биомедицины биологического факультета ННГУ им. Н. И. Лобачевского, директора НИИ биомедицинских технологий при НижГМА (ныне НИИ экспериментальной онкологии и Биомедицинских технологий ПИМУ), почетного профессора РАН Е. В. Загайнову за поддержку при опубликовании 1 издания книги. Благодарю Н. А. Хитрову за ее труд по технической подготовке текста пособия к публикации, моих молодых коллег, аспиранта С. А. Родимову и студентку 6 к. леч. ф-та ПИМУ Е. Е. Зеленову за помощь в подготовке предметного указателя нескольких разделов книги, а также доктора физико-математических наук В. Ф. Вдовина за терпение, консультации по физике и помощь в те долгие годы, когда реализовывалась идея автора.

Cm. науч. сотр. лаборатории индивидуальной химиотерапии рака НИИ ЭО БЫТ ПИМУ, доцент, к. б. н., Наталия Всеволодовна Вдовина С Этот адрес e-mail защищен от спам-ботов. Чтобы увидеть его, у Вас должен быть включен Java-Script).