Kvantifikáciu fenomenologické teória starnutia

Video: psychosexuální vývoj človeka. prednáška 2

Základným predpokladom teórie Prigogine-Viam je tvrdenie, že pomer lineárne termodynamiky nevratných procesov sú spravodlivé a sú predmetom zmeny súvisiace s vekom tela.

Ale to znamená, že za účelom popísať vývoj a rastové procesy, môžete použiť formu rovnice (3), teda stavať fenomenologické rovnice schopné - .. A to je dôležité najmä pre starnutie - brať do úvahy interakciu rôznych javov, ktoré sa vyskytujú v organizme s vekom modifikovaný.

Vývoj, rast a starnutie patrí fenomenologický názor, 3 druhy javov: zmeny telesnej hmotnosti (zvýšenie), výskyt rozdiely v rôznych častiach systému (diferenciácia), a zmena tvaru tela (tvarovanie).

Určenie špecifické zmeny hmotnostný prietok JG = 1 / W * DW / dt, konkrétne tok diferenciácie prostredníctvom Jd = 1 / W * dD / dt a špecifickú formáciu pretekať Jf = 1 / W * dF / dt, možno formálne písať pomocou rovnice (3), do reakcie rast, diferenciáciu a morfogenéze v tvare:

(5)

kde W - zviera je telesná hmotnosť, D - diferenciácia, F - tvarovanie, Ji - jednotlivé toky, Xi - sila, Kij - koeficienty.

Ťažké je otázka zmysle určitej sily v rovnici (5). Termodynamika nevratných procesov ako fenomenologické rovnice zvyčajne používali empirické zákony zavedené experimentálne.

Táto cesta bola použitá pri stanovení síl v rovnici (5) (Zotin 1974, 1976- Zotin, Zotin, 1973). na rôznych empirických zákonov musí, bolo rozhodnuté, že sila, definujúce výšku, má tvar x g = RG (WBM / SB-1), a silu, ktorá určuje, diferenciáciu, - Xd = rd (tm-t). Z rozmerov niektorých predpokladov a úvah silou, ktorá určuje tvar a štruktúra bola vo forme xf = rf (WBM-WB).

Dosadením hodnotu týchto síl v rovnici (5), máme systém diferenciálnych rovníc:

(6)

kde Lij = rikij.

Prvá rovnica (6) majú opísať zmenu telesnej hmotnosti zvieraťa po celý život, takže je ľahko overiť, porovnaním s experimentálnymi dátami. Výpočty vykonávané počítačom, ukázala, že táto rovnica opisuje dobre zmeny telesnej hmotnosti bobrov a škrečkov po celý život (obr. 14).

Obr. 14. Porovnanie experimentálnych dát (kruhy), získaných pri štúdiu zmien telesnej hmotnosti po dobu trvania Beaver (A) whiteleg (B) a zlata (V) škrečkov, s krivkou vypočítaná podľa rovnice (6) (Zotin et al., 1978 ).
Na osi y - Body mass% z maksimalnoy- úsečka - time% času, aby sa dosiahla maximálna hmotnosti zvierat.

Je potrebné poznamenať, že toto je jeden z mála rastových rovníc, ktorý je bez ďalších predpokladov schopní popísať zmenu telesnej hmotnosti zvieraťa po celý život. Konvenčné rast rovnice, rovnice Bertalanfi napríklad funkcia Gompertzova et al., (Zotin et al., 1975- Zotin, Zotin, 1973), sú schopní popísať iba počiatočné obdobie kolísanie telesnej hmotnosti zvieraťa, ale nie stacionárne fázy a zníženie telesnej hmotnosti na konci life.

Avšak sa ukázalo, že rast sústavy rovníc (6) nie je použiteľný vo všetkých prípadoch na štúdium zmien telesnej hmotnosti zvierat. Tak to nebolo obrátil dobrú zhodu medzi empirických dát získaných pri štúdiu zmien v telesnej hmotnosti človeka (Zotin, 1974). Rast ľudí sa výrazne líši od ostatných cicavcov rastu (Brody, 1945 Zotin, 1974) rovnako ako niektoré vlastnosti embryonálnych detí, aby ich zrodu (dokonca viac tak, zdá sa, že patrí do vačkovcov).

Neuplatniteľnosť rast rovnice (6), na opis zmeny telesnej hmotnosti u ľudí, možno vysvetliť tým, že je získaná z lineárnej forme (3) vzťahy. Tieto vzťahy sú platné iba pre termodynamických sústavách blízko rovnováhy a rovnovážneho stavu. Tu sme najprv narazí na problém nelinearity, t. E. presahujú teória Prigogine-Viama- popísať skorá štádia rastu u ľudí a iných živočíchov, pomocou nelineárny termodynamické teórie. V súčasnej dobe taká teória všeobecne prijímaná nie.

Preto sme sa pokúsili použiť ku konštrukcii nelineárneho fenomenologických rovnice jednej z variant teórie - teórie náhodných nelineárnych nevratných procesov Bakhareva-Biryukova (Zotin atď., 1975- Zotin, 1976.).

Výsledné nelineárne fenomenologické rovnice majú konečnú (Zotin, 1976- Zotin et al., 1978) nasledovne:

(7)

kde

(8)

Bolo zistené, že rast sústavy rovníc nelineárne (7) je tiež v súlade s empirických údajov získaných v štúdii ľudskej telesnej hmotnosti po celý život. Rast rovnice (7) môže byť použitý pre stanovenie maximálnej možný životnosť zvierat a ľudí (Zotin et al., 1978).

V súčasnosti neexistujú žiadne uspokojivé metódy na stanovenie individuálnej Stredná dĺžka života (RV) zvieratá a ľudí (Dubin, Razumova, 1975). Medzitým sa táto otázka má veľký význam pre experimentálne gerontológia, ako je použitie prognostických metód by mohlo výrazne znížiť čas prácna a časovo náročný výskum.

Navrhované Zotin a kol. (1978) Metóda je založená na nasledujúcich predpokladoch. Ontogenézy človeka a cicavcov, ako bolo uvedené, je obdobie, kedy dochádza k poklesu telesnej hmotnosti, čo zodpovedá skôr neskorých štádiách starnutia organizmov (Obr. 14, 15).

Obr. 15. Popis zmeny telesnej hmotnosti u ľudí, pomocou rovnice (7) a výpočet maximálnu životnosť pomocou nasledujúcej rovnice (Zotin et al., 1978).
Zvislá os - telesná hmotnosť, Cs na vodorovnej osi - time rokov. Vodorovná prerušovaná čiara znázorňuje najvyššiu možnú úroveň chudnutie v starnúcej muži šípka - čas pre dosiahnutie tejto úrovne.

Je zrejmé, že toto zníženie nemôže ísť príliš ďaleko: musí existovať hranica, pod ktorou chudnutie je nemožné. Ak bolo známe, že limit je založený na raste rovnice (7), môžeme vypočítať maximálny možný pankreasu.

Bohužiaľ, v súčasnosti nie je možné definovať tento konštantný experimentovanie. Z tohto dôvodu, aby sa zistilo, že bolo nutné sa spoliehať na určité hypotézy týkajúce sa zvierat a ľudské telo hmotnosť spúšťanie mechanizmu v priebehu starnutia. Táto hypotéza je nasledujúci. Predpokladá sa, že úbytok hmotnosti je kvôli hladovania funkčných buniek a tkanív v organizme, starnutie v dôsledku príliš nízkej úrovni bazálneho metabolizmu.

Je známe, že v priebehu rastu a starnutia zvieratá a človeka existuje kontinuálne pokles bazálneho metabolizmu (viď. Napríklad, obr. 10, 11). Po určitú dobu respiračné intenzita môže tak nízku úroveň, že spôsobí pokles prítok a vstrebávanie živín a v dôsledku toho, intracelulárnu hladovanie dosiahnuť. Nakoniec telesná hmotnosť sa zníži starnutia zvieraťa.

Ak vyjadrené predpoklad je pravda, prirodzená smrť musí nastať v dôsledku hladovania funkčných organizmov.

Potom sa maximálna možná životnosť sa stanoví rovnakými faktormi, ako je maximálnu možnú dobu trvania pôstu. V dôsledku toho je maximálna možná hodnota zníženie telesnej hmotnosti u starnúcich ľudí alebo zvierat môže byť získaný na základe údajov o maximálne možné zníženie telesnej hmotnosti, s plným alebo čiastočným hladovania.

Uvedené údaje sú obsiahnuté v literatúre, a to nielen pre zvieratá, ale aj pre ľudí. Získavajú sa pri poskytovaní pomoci obetiam hladomoru počas obliehania veľkých miest. Tieto údaje, rovnako ako materiály získané lekárskym hladovanie ukazujú, že hraničná hodnota ľudia zníženie telesnej hmotnosti je v priemere o 30% telesnej hmotnosti v stacionárnej rastovej periódy (Zotin et al., 1978).

Pomocou tejto konštanty nelineárne rast rovnice (7) a údaje o telesnej hmotnosti zmeny belgických mužov minulého storočia (viď obr. 15), sa vypočíta maximálny možný životnosť, čo sa zistilo, že 160 rokov (Zotin et al., 1978). Tento údaj je výrazne odlišná od všeobecne prijímanej v maximálnom gerontológia hodnoty RV ľudí, ktorá nepresahuje 120 rokov.

Je potrebné poznamenať, že gerontologists snažia určiť skutočný maximálnu životnosť, predovšetkým pomocou písomné doklady o dlhých pečene. V navrhovanom spôsobe, to je teoreticky možné, že maximálnu životnosť.

Je zrejmé, že to môže byť veľmi odlišné od skutočných slinivky brušnej, rovnako ako ľudia neumierajú starobou, ale z choroby. V procese starnutia a zvyšuje funkčnosť hladovania riziko telesného ochorenia alebo úmrtia akékoľvek zvyšuje ochorení dramaticky. Preto, aby sa dosiahla teoreticky možný život zdá nemožné, aj keď by to malo byť v korelácii s maximálnou dosiahnuteľnú pankreasu.

To sú hlavné závery týkajúce sa zreteľom na starnutie termodynamiky.

Táto úvaha je založená na použití lineárnej vzťahy termodynamiky nevratných procesov, a to najmä kritérium evolúcie (1) a fenomenologické rovnice (3).

Existujú však vážne teoretické námietky proti použitie kritéria (1) popísať vývoj organizmov v procese vývoja, rastu a dozrievania (Wolkenstein, 1973). Skutočnosť, že, ako už bolo uvedené, použiteľnosť lineárne vzťahy termodynamiky nevratných procesov, systémov obmedzená na oblasti blízko rovnováhy alebo ustálenom stave. Živé systémy sú ďaleko od rovnováhy, a zdanlivo, nemožno použiť lineárny termodynamika nevratných procesov popísať ich zmeny.

V súčasnej dobe neexistuje všeobecne prijímaná teória nelineárnych nenávratných termodynamických procesov (Zotin, 1980). Preto sme sa stretávajú s alternatívnym: buď sa vzdáme Pokusy termodynamickú analýzu životných procesov, alebo v primeranej použití už dosiahnuté výsledky v termodynamike študovať problematiku nás zaujímajú.

Ten, ako sa zdá, je vhodnejšie. A to nielen preto, že moderné termodynamiky aplikácii fenoménov vývoja organizmov dáva dobré výsledky, ktoré sú často podporované experimentálnymi dátami, ale aj preto, že lineárny termodynamiky nevratných procesov v mnohých prípadoch v zásade možno použiť na opis týchto javov.

To vyplýva z nasledujúcich úvah.

1) V mnohých prípadoch, je proces vývoja a rastu popísaný lineárnymi fenomenologických rovníc, ktorá je jednou z hlavných podmienok pre vykonávanie tejto časti termodynamiky. V skutočnosti sme raz stretávajú s problémom nelinearity, kedy ľudia sa pozrel na počiatočnej fáze rastu. Ale v tomto prípade je možné obísť tieto ťažkosti tým, že predstaví nejaký spôsob, alebo iné nelineárne výrazy v pôvodnej rovnice.

2) Zmena rýchlosti dýchania (BMR) počas rastu a dozrievania mnohých zvierat môže byť opísaný na základe rovnice (4), odvodený z teórie lineárnych alebo prostredníctvom uvažovania na základe pomeru lineárnych termodynamiky nenávratných procesov (Zotin, 1980).

3) štúdium vplyvu teploty na procesy rastu a vývoj ukazuje, že v mnohých prípadoch je tento účinok popísaný exponenciálny funkcií (Coppersmith, 1977).

Táto závislosť, podľa poradia, môže byť získaný z klasickej termodynamiky, m. E. Z termodynamického teóriu rovnováhy alebo kvázi-rovnovážnej procesy. Tu sú tri argumenty ukazujú, že na opis skutočnej procesy prebiehajúce v priebehu vývoja a najmä v priebehu rastu a starnutia, je možné použiť lineárna vzťahy termodynamiky nevratných procesov.

Delež v družabnih omrežjih:

Podobno