13 декабря 2014

Система представительных характеристик и параметров для спектра состояний (2, 3-й примеры)

2- й пример. Пусть энергетика клетки является той системой, которую требуется представить параметрически. Набор состояний порожден в ходе морфогенетических процессов (нормальных и патологических) на основе, например, ткани печени.

Самой экономной (а именно к наиболее экономному, но полному представлению всегда и следует стремиться) системой параметров будет в этом случае, вероятно, следующая: отношение активности суммарной гексокиназы к активности цитохромоксидазы, доля гексокиназы связанной и относительная активность глюкокиназы. Эти параметры, как легко понять, характеризуют «узкое место» всей системы: вход — мощность гексокиназы, регулируемость этого входа через обратную связь (связанная гексокиназа подавляется АТФ, свободная — нет), мощность «бифуркационного стока» (активность глюкокиназы) (подробнее см.: Гобеев, Хрипач, 1976а, б, 1977; Маленков, Чуич, 1979).

Исследования показали, что в указанном параметрическом пространстве различные по биологическому смыслу морфогенетические процессы представлены качественно разными траекториями. В целом можно сказать, что параметрическое пространство, построенное таким образом на основе интуиции и здравого смысла, позволяет характеризовать широкий набор состояний.

3- й пример. Пусть в качестве биофизической системы выступает ионный гомеостаз. Объектами исследования являются состояния печени, возникающие в ходе морфогенетических, физиологических и генетико-популяционных процессов. В соответствии с двойной природой мембранного потенциала печени — диффузионной и кислородозависимой (Маленков и др., 1980) — естественно в качестве первого набора параметров выбрать те, которые характеризуют эти компоненты.

Такие параметры позволяют хорошо различать состояния системы электрогенеза, возникающие при различных физиологических и патофизиологических процессах: голодание, острый гепатит, возникший в результате одноразового введения ССЦ, ишемия в течение 24 ч, стимуляция компенсаторной регенерации, стимуляция многоцелевых оксидаз введением фенобарбитала.

Однако это параметрическое пространство недостаточно для того, чтобы различить наследственно обусловленные состояния печени у мышей чистых линий, коррелирующие с различной предрасположенностью к возникновению гепатом. Для того чтобы различить эти состояния, требуется ввести новую характеристику в параметрическом пространстве — соотношение стабильности клеточного и тканевого мембранного потенциала в условиях, когда действуют факторы, нарушающие межклеточные контакты (например, растворы с низкой концентрацией кальция). Таким образом, удается отразить в параметрах, описывающих электрогенез, различия состояний, коренящиеся в свойствах межклеточных контактов.

Приведенные примеры, нам думается, достаточно ясно показывают, как можно подходить к задаче выбора представительной системы параметров, описывающих тот или иной спектр состояний. Спектр состояний всегда зависит от той задачи, которую нам надо решать. Если же речь идет о полном спектре состояний (на некотором уровне детальности), то общий способ его отыскания достаточно определенен: строится естественная классификация процессов, порождающих состояния, и выделяются стадии этих процессов. Основные типы процессов отмечались выше: это морфогенетические, физиологические и генетико-популяционные. При рассмотрении экологических задач к этим трем типам процессов следует еще добавить генетико-эволюционный процесс.


«Биологически активные вещества»,
Г.М.Баренбойм, А.Г.Маленков





Моделирование состояний — задача, которую для большинства случаев еще предстоит решать. Только АСК ХС обладает достаточной производительностью, чтобы установить характер и степень адекватности состояний модели in vitro и состояний in vivo в отношении большого массива ХС. Поэтому мы вынуждены ограничиться пока лишь кратким упоминанием основных способов создания моделей состояний. Первый способ состоит в том, что…

Рассмотрим на примерах, как можно определить систему представительных характеристик и параметров для спектра состояний и моделировать эти состояния: 1-й пример. Пусть межклеточный контакт является той биофизической системой, которую надо описать параметрически. Пусть объектами являются эпителиальные ткани лабораторных животных (или человека) во всем их разнообразии, порождаемом морфогенетическими, физиологическими и генетико-популяционными процессами. В качестве основной характеристики межклеточного…

Активность этого фермента существенно детерминируется генетически. В распределении популяции людей по активности этого фермента существуют два максимума, соответствующие низкой и высокой активности фермента; это можно рассматривать как отражение «генетически определенных состояний». Определив у ХС способность образовывать комплексы с медью, можно предсказать опасность того, что при длительном употреблении этот препарат может вызвать лекарственную волчанку у лиц…

Учет всех подобных особенностей реакций организма на ХС с определенным видом активности в зависимости от состояния, даже в форме вероятностного предсказания, имеет очень большое практическое значение. Такое предсказание может сделать гораздо более содержательными и одновременно дешевыми последующие испытания на животных, более безопасными клинические испытания и дальнейшее клиническое использование. Вместе с тем очевидно, что в общем…

При автоматизированных испытаниях конкретно определяется молекулярный механизм действия данного антиаритмика. Например, было показано, что из известных антиаритмиков хинидин действует, блокируя преимущественно калиевый ток (слабее натриевый), этмозин — натриевый, изоптин — кальциевый; впервые найденный с помощью автоматизированной системы антиаритмик РУ-ЗК (аналог дибазола) угнетает все три канала. Эти знания позволяют конкретно для данного больного выбирать наиболее эффективный…