Холоднокровные и теплокровные. - раздел Образование, Концепции современного естествознания Начнем С Самого Простого – С Вопроса О Теплокровных И Холоднокровных.
...
Начнем с самого простого – с вопроса о теплокровных и холоднокровных.
У каждого класса и каждого вида животных есть свой диапазон температур, который они постоянно должны поддерживать. Нужна ли лихорадка холоднокровным (пойкилотермным) животным? Как ни странно, но зачем‑то нужна: если болезнетворными бактериями заразить таких животных, то они усиливают двигательную активность, и температура тела повышается. Когда ящерицам, золотым рыбкам и другим холоднокровным давали аспирин, которым чаще всего сбивают температуру, то смертность увеличивалась…
Подобная картина наблюдалась и у теплокровных животных, подверженных инфекции. Так, взрослых мышей заражали вирусами герпеса или бешенства в тот период, когда искусственно повышалась температура, и мыши оказывались более устойчивыми к инфекции, чем животные с нормальной температурой. Мыши лучше сопротивлялись инфекциям даже в том случае, если температуру повышали только через сутки после заражения.
А если животные еще не могут сами регулировать температуру тела – например, новорожденные? Все равно – щенки в условиях гипертермии выживали значительно чаще, чем такие же щенки при нормальной температуре (и тех и других заражали вирусами собачьего герпеса). Правда, и этот пример – с вирусами. А как обстоят дела с бактериальными инфекциями?
И в этом случае замечено соответствие: животные выживают лучше при повышенной температуре. Такие данные получены при заражении кроликов пневмококками, стафилококками и бациллами сибирской язвы.
Однако вот какой вопрос: может быть, возбудители упомянутых инфекций просто чувствительны к температуре, которая возникает при лихорадке? Да, некоторые бактерии и вирусы действительно плохо переносят температуру 38–39 °C, а значит, защитный механизм лихорадки может объясняться – хотя бы отчасти – прямым влиянием тепла. Однако в большинстве случаев такого губительного действия выявить не удалось, и все равно при лихорадке сопротивляемость животных выше, чем при нормальной температуре. Значит, есть еще какие‑то механизмы защиты?… Есть.
Что есть лихорадка – добро или зло? Этот вопрос врачи ставили с незапамятных времен. Однако ж припарки, компрессы и грелки пришли в наши дни из глубины веков…
Строгие научные исследования начались намного позже. Основоположник современной микробиологии и иммунологии Луи Пастер попытался выяснить, отчего куры не болеют сибирской язвой. В прошлом веке уже знали, что, температура тела птиц на 6–7 °C выше, чем у млекопитающих и человека. Именно в этом Пастер и видел причину непонятного феномена. Действительно, когда Пастер, взяв тазы с холодной водой, охладил кур до температуры 38 °C, то палочки сибирской язвы за сутки сделали свое черное дело – все подопытные птицы погибли. Но если зараженную курицу доставали из воды, то она – в зависимости от срока, прошедшего после заражения, – или вовсе не заболевала, или вскоре выздоравливала.
Итак, опыт показал, что температура тела имеет значение для возникновения и развития инфекции у птиц. А у человека?
Четко и однозначно сказать, есть ли связь между сопротивляемостью к инфекции и лихорадкой, пока нельзя. Если же заглянуть в историю медицины, то можно обнаружить, что в те времена, когда не было антибиотиков, лихорадку использовали для лечения спинной сухотки и поражений сердца гонококком; публикации такого рода можно найти в медицинских изданиях конца тридцатых годов. Однако при других заболеваниях (например, при полиомиелите) лечение лихорадкой себя не оправдало.
Нормальная температура поверхности кожи тела человека – приблизительно 36.6 °C. Отклонения допустимы на 0.5 °C; эти колебания зависят от режима жизнедеятельности. Установлен любопытный факт: сон и пробуждение связаны с температурой тела. Понижение температуры служит внутренним сигналом для отхода ко сну – мы склонны засыпать при падении температурной кривой, а просыпаться, напротив, на ее подъеме. От температурного цикла зависит и продолжительность сна; очередное повышение температуры разбудит вас, даже если перед тем вы не спали очень долго.
Возможно, тем, кто страдает расстройством сна, полезно выяснить свой температурный цикл, измеряя температуру каждые 2–3 часа на протяжении нескольких дней. Так можно установить, в какое время вам легче будет заснуть…
Зададимся вопросом: отчего повышается температура тела? Ведь лихорадка сама по себе – это не заболевание, а лишь его проявление, реакция организма на болезнь или какой‑то внешний раздражитель.
Причин лихорадки несколько. В частности, на терморегулирующие центры мозга воздействуют продукты распада микробов. Разрушенные лейкоциты и обломки микроорганизмов, попадая в эти центры, повышают температуру до такого уровня, что она может губить остальных возбудителей болезни. А еще температуру повышают особые вещества – пирогены (в переводе с греческого это слово можно перевести как «рождающие горячку»).
Обычно пирогены выделяются лейкоцитами после их встречи с микробами. Впрочем, лихорадка бывает и при безмикробном воспалении – например, при кровоизлияниях в суставы и обморожениях. И в этих случаях не обходится без пирогенов.
За последние десятилетия пирогены, особенно бактериальные, привлекают все большее внимание исследователей – теоретиков, экспериментаторов и клиницистов. И не только как причина естественных и искусственных лихорадочных реакций, но и как весьма активные физиологические раздражители широкого спектра действия. Первый отечественный пирогенный препарат – пирогенал был создан еще в 1954 г. в лаборатории проф. X.X.Планельеса (Институт эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф.Гамалеи). Пирогенал приготовляется из микробных тел возбудителя синегнойной инфекции. Он нетоксичен для человека, и, что еще важнее, организм не реагирует на него образованием антител.
В последующем был получен препарат продигиозан, биологически еще более активный; за рубежом выпускают пирексаль – препарат из грамотрицательных бактерий. Такие бактериальные пирогены воздействуют на самые разные системы, включая энзиматические системы на уровне клетки. В современной фармакологии есть немного веществ со столь высокой активностью и таким многообразием эффектов.
И вот что существенно: наблюдать воздействие пирогенов можно при минимальных дозах этих веществ, явно недостаточных для равномерного воздействия на клетки всех систем, функции которых изменяются. Ведь для того, чтобы вызвать пирогенный эффект, достаточно ввести 0.0035 мкг вещества на 1 кг тела!
Только в последние годы стало ясно, что дело не обходится без иммунной системы. Бактериальный пироген, по‑видимому, служит только стимулом (но не обязательным участником) последующих изменений в организме.
Сейчас мы знаем, что повышенная температура каким‑то образом усиливает иммунный ответ организма, во всяком случае, некоторые его проявления, и тем самым помогает бороться с инфекцией. Особенно ясно это прослеживается в опытах in vitro. Например, белые клетки крови, которые принимают участие в фагоцитозе бактерий, при повышенной температуре становятся более подвижными и энергичнее уничтожают микроорганизмы. Недавно выяснилось, что у молекул эндогенных пирогенов – веществ, которые ответственны за повышение температуры тела, – общее происхождение с молекулами другого вещества, активатора Т‑лимфоцитов, организующих иммунную защиту от чужеродных веществ. Это второе вещество называется интерлейкином‑1; оно, как и эндогенный пироген, вырабатывается одной и той же клеткой – макрофагом. Получается такая цепочка: при контакте макрофага с возбудителем инфекции начинает вырабатываться интерлейкин‑1, активатор Т‑лимфоцитов, а дальнейшая его наработка поддерживается или даже усиливается лихорадкой, которая появляется в ответ на действие пирогенов – из тех же макрофагов.
Другой пример. При повышенной температуре усиливается образование интерферона – вещества с особыми антивирусными свойствами, которое, кстати, принимает участие в регуляции иммунных реакций. Но еще более интересно, что в присутствии интерферона и при повышенной температуре тела начинается усиленная продукция клеток, специально предназначенных для уничтожения чужеродных клеток, – так называемых цитотоксических лимфоцитов. Это наблюдение заставляет по‑новому взглянуть на не распознанную ранее роль лихорадки в развитии защитной реакции. Исследователи полагают, что лихорадка стимулирует в первую очередь выработку Т‑лимфоцитов, в то время как В‑лимфоциты, ответственные за синтез антител, вероятно, мало зависят от повышения температуры. Однако В‑лимфоциты получают сигнал к действию от особой разновидности Т‑лимфоцитов – от Т‑хелперов, а те в условиях лихорадки проявляют повышенную активность.
Что и говорить, хитра на выдумки природа; или, если процитировать Козьму Пруткова, – «от малых причин бывают весьма важные последствия»…
Согласно математической модели инфекции и иммунитета, разработанной академиком Г.И.Марчуком, вирусы, проникшие в организм, встречаются с лимфоцитами, стимулируют их размножение и образование плазматических клеток. Повышенная температура ускоряет миграцию лимфоцитов и вирусов, они чаще сталкиваются друг с другом и образуют комплексы «вирус‑лимфоцит». Температура тела зависит от концентрации этих комплексов в организме: если она ниже некоторого порога, температура не повышается, если же выше – температура растет.
Но если так, то искусственное снижение температуры с помощью таблеток может спровоцировать затяжные или хронические болезни. Вероятно, лучше опираться на естественную защитную реакцию организма. Для лечения затяжных форм предложен и обоснован даже такой парадоксальный метод – перевод болезни из хронической формы в острую.
Все темы данного раздела:
Предмет естествознания и проблемы моделирования
Если попытаться, хотя бы в самом общем виде, представить себе историю мысленного овладения миром, то в ней обнаруживаются, «переплетаются» три линии, три направления, образующие еди
Понятие системы
Ревизии пришлось подвергнуть и смысл понятия «система». Когда система в целом находится в состоянии, далеком от истинного термодинамического равновесия, а это относится ко всем реал
Бесконечность: потенциальная и актуальная
С точки зрения математики бесконечно большая величина – это величина, которая все время возрастает, но никогда не достигает какого‑либо определенного значения: «n(t)»? при «t»
Законы Ньютона
Модель Ньютона – это одно тело, движущееся в абсолютном бесконечном пространстве равномерно и прямолинейно до тех пор, пока на это тело не подействует сила (первый закон механики) и
Теорема Дж. Белла
Согласно теореме Дж. Белла, всякая теория, выводы которой подтверждаются физическими экспериментами, не может быть одновременно локальной и детерминистской. Классическая механика оп
От физики необходимого к физике возможного
Время – неотъемлемая составляющая нашего бытия. Веками пленяло оно воображение художников, философов, поэтов. Включение времени в галилеевскую механику ознаменовало рождение новой н
Современная космология и космогония
С глубокой древности и до начала нынешнего столетия космос считали неизменным. Звездный мир олицетворял собой абсолютный покой, вечность и беспредельную протяженность. Открытие в 19
Кризис современной космологии
Представляется, что в понятии космологической сингулярности скрыты, по меньшей мере, три проблемы, решение которых потребует изменения научной картины мира в целом.
Время и пространство
В начале XX века выяснилось, что на время «можно влиять»! Очень быстрое движение, например, замедляет бег времени. Затем выяснилось, что поток времени зависит и от поля тяготения. О
Дыры» в пространстве и времени
Черные дыры – это порождение гигантских сил тяготения. Они возникают, когда в ходе сильного сжатия большей массы материи возрастающее гравитационное поле ее становится настолько сил
Новые физические законы
«Если нам действительно удастся построить всеобъемлющую физическую теорию, то со временем ее основные принципы станут доступны пониманию каждого. И тогда все мы, фил
Объединяющая роль хаоса
Между фундаментальными законами физики и всеми остальными науками существовал разрыв. Мы глубоко убеждены в том, что предложенный подход дает более согласованное и единообразное опи
Структурные уровни организации материи
Развитие – это необратимое, направленное, закономерное изменение материи и сознания, их универсальное свойство; в результате развития возникает новое качественное состояние объекта
Информационная концепция развития систем
Понятие развития неживой и живой природы рассматривается как необратимое направленное изменение структуры объектов природы, поскольку структура отражает уровень организации материи.
Особенности описания сложных систем
Те практические задачи, которые сегодня решаются, требуют глубокого изучения отдельных объектов и явлений природы. Большое число задач связано с исследованием сложных систем, таких,
Концептуальная модель развития
Наиболее важный этап процесса разработки модели состоит в выборе структуры модели системы. Вряд ли можно считать целесообразным начинать исследования сразу с подробной математическо
Эволюционные аспекты информационного взаимодействия системы со средой
Характерной особенностью развивающихся систем является их способность к самоорганизации, которая проявляется в самосогласованном функционировании системы за счет внутренних связей с
Диссипативные структуры и явления самоорганизации
Единый процесс развития охватывает явления живой и неживой природы и общества, поэтому естественно описать весь процесс развития на одном языке, в рамках единой схемы, с использован
Условия возникновения самоорганизации
Как отмечалось, развитие системы происходит за счет внутренних механизмов, в результате процессов самоорганизации и за счет внешних управляющих воздействий.
М.Эйгеном на ос
Эволюция и сотворение мира
Разница между учением Библии и естественнонаучным взглядом на возникновение мира и жизни на Земле состоит вовсе не в противопоставлении мгновенного возникновения и д
Отрицает ли акт творения эволюцию?
Казалось бы, творение или эволюция – это жесткая бескомпромиссная альтернатива. Но так ли это? Если Бог сотворил Адама, то остальные люди – его потомки – рождались естественным путе
Возможные альтернативы дарвинизму
Дарвинизм оказался привлекательным для материалистически ориентированной научной общественности XIX века тем, что эта концепция эволюции якобы устраняет сверхъестественные представл
Ложная альтернатива эволюционизму
Критика недостатков дарвинизма привела некоторых исследователей к отрицанию самого феномена эволюции. Это направление мысли, опирающейся на естественнонаучные данные, получило назва
Пирамида языков
Ясно, что построение искомой комбинации было бы невозможно, если б оно сразу начиналось на уровне тех элементов, на котором оно окончательно должно быть выражено – назовем этот уров
Программистские аналогии
В схеме обычной современной ЭВМ воплощен язык машинных команд, состоящий из простейших арифметических и логических операций. Примитивность этого языка – плата за универсальность: пр
Две логики
Еще в школе на уроках геометрии мы хорошо усваиваем сущность строгой логической системы: если удалось протянуть цепочку умозаключений от исходных постулатов до требуемого утверждени
Как исчислять идеи?
В свое время великий Г.Лейбниц выдвинул программу «универсальной характеристики» – языка, символы которого отражали бы их смысл, то есть отношения к другим понятиям, – «его знаки со
Мозг и компьютер
ЭВМ может хранить в памяти любое количество сведений (даже абсолютно бессмысленных) и производить с ними миллионы действий в секунду. Сперва надеялись, что эти достоинства уже гаран
Биокомпьютер
Если оглянуться и окинуть непредвзятым взглядом историю мирового компьютинга, неминуемо обнаруживаешь: огромный корабль компьютерного приборостроения находится в движении. Он медлен
Эволюционное моделирование
Все работы в этой области можно свести к трем группам. В первой окажутся модели происхождения молекулярно‑генетических систем обработки информации, во второй – модели, характе
Нейронные сети и нейрокомпьютер
В последнее время активно ведутся также работы по построению моделей обработки информации в нервной системе. Большинство моделей основывается на схеме формального нейрона У.МакКалло
Интеллектуальные изобретения» биологической эволюции
Интересно разобраться, как в процессе биологической эволюции возникла человеческая логика. Анализ связан с глубокой гносеологической проблемой: почему человеческая логика применима
Биосфера, ноосфера и цивилизация
В.И. Вернадский родился в Петербурге в 1863 году, всего через два года после отмены крепостного права в России, в семье профессора политической экономии, яркого представителя русско
Философские подходы к естествознанию
Центральной идеей, проходящей через все творчество Вернадского, является единство биосферы и человечества. Вернадский в своих работах по естествознанию раскрывает корни этого единст
Единство биосферы и человека
Центральной темой учения о ноосфере является единство биосферы и человечества. Вернадский в своих работах раскрывает корни этого единства, значение организованности биосферы в разви
Наука как основной фактор ноосферы
Несколько необычен подход Вернадского к науке. Он ее рассматривал как геологическую и историческую силу, изменяющую биосферу и жизнь человечества. Она является тем основным звеном,
Задачи по созиданию ноосферы
Процесс перехода биосферы в ноосферу неизбежно несет в себе черты сознательности, целеустремленной деятельности, творческой работы. Вернадский видел стоящие перед человечеством зада
Переход биосферы в ноосферу: прогноз и реальность
Вернадский, анализируя геологическую историю Земли, утверждает, что наблюдается переход биосферы в новое состояние – в ноосферу под действием новой геологической силы, научной мысли
Резкое преобразование средств связи и обмена между странами.
Это условие также можно считать выполненным. С помощью радио и телевидения мы моментально узнаем о событиях в любой точке земного шара. Средства коммуникации постоянно совершенствую
Открытие новых источников энергии.
Условие выполнено, но, к сожалению, с трагическими последствиями. Атомная энергия давно освоена и в мирных, и в военных целях. Человечество (а точнее политики) явно не готово ограни
Исключение войн из жизни общества.
Это условие Вернадский считал чрезвычайно важным для создания и существования ноосферы. Но оно не выполнено и пока неясно, может ли быть выполнено. Мировое сообщество стремится не д
Концепции возникновения жизни
Сейчас уже прочитаны тысячи последовательностей белков и кодирующих их генов и становится ясным, что гены – не что иное, как случайные последовательности из четырех
Эволюционная медицина
Причина болезней – вредоносные факторы, что может быть очевиднее? Эта идея определяет стратегию профилактики и лечения болезней, на ней строят все медицинские теории. С развитием ме
Геронтология и эволюционная биология
Приход человека в мир – уход (рождение и смерть); пленение духа в теле – его освобождение; сотворение мира – конец света: «конец придет – ведь было же начало. Мир родился – мир долж
Бессмертие – пройденный этап
Начнем с феноменов. Разные клеточные популяции нашего организма обладают различной интенсивностью пролиферации, то есть различной скоростью роста и обновления. Если в какой‑то
Особь – индивид – личность
Отбор закрепляет те признаки (точнее, гены, их контролирующие), которые повышают жизнеспособность отнюдь не отдельной особи, а именно вида. И потому в ходе эволюции надежность орган
Эволюционно‑генетическая концепция происхождения этики
Содержание этой главы основано на книгах В.П.Эфроимсона «Генетика этики» и «Генетика гениальности».
Если существование диких хищных животных представляет со
С чего начинается человек и… человечность?
Эволюция вида одновременно идет в разных направлениях, но с разной скоростью. Гемоглобин человека отличается от гемоглобина гориллы лишь одной аминокислотой из 247, и, вероятно, так
Этика как продукт естественного отбора
Естественный отбор на этические эмоции. Круг инстинктов и безусловных рефлексов, необходимых для сохранения потомства, – огромен. Требуется не просто храбрость, а храбрость жертвенн
Происхождение некоторых отрицательных эстетических эмоций
Значительная часть эстетических эмоций носит отрицательный характер. Поэтому следует на нескольких примерах выяснить эволюционно‑генетическое происхождение таких эмоций, как,
Естественный отбор на эмоции защиты старости
Утрата родительских чувств к подросшим детенышам у животных ярко раскрывает то, что родительские эмоции создавались именно естественным отбором: эти эмоции исчезают у каждого животн
Групповой естественный отбор на жажду познания
К одной из особенностей человека следует отнести любопытство и жажду знаний, что обрекало многих людей на жертвы и лишения. Вспоминая проделки бесчисленных поколений школьников и ст
Социальный отбор и порождаемые им искаженные представления об этической природе человека
Отбор естественный и социальный шли в далеко несовпадающих направлениях, если не сказать – противоположных. Нередко главными факторами социального отбора были честолюбие, властолюби
О некоторых тенденциях к отречению от этических норм
Пожалуй, ни к кому не апеллирует так охотно человек, совершивший грязный поступок, как к Достоевскому. Однако надо обратить внимание на то, что характеры и события, описанные им, по
Массовая и индивидуальная преступность
Уничтожение десятков миллионов людей в концентрационных лагерях, массовые расстрелы гражданского населения, бомбежки мирных народов, непрерывные вспышки новых очагов войны, безнаказ
Генетика преступности
Своеобразным резервуаром для преступного мира являются юноши с синдромом Кляйнфельтера, который характеризуется набором половых хромосом XXY (вместо нормального XY), недоразвитием с
Врач‑терминатор» и проблемы деонтологии
О докторе Джеке Кеворкяне из штата Мичиган в России кое‑что писали, что‑то говорили, но, в общем, мало конкретного. Между тем человек этот в своем роде замечательный – «
Юридические проблемы биоэтики
Летом 1985 года в небольшом американском городке Моррис Плейнс, что в штате Нью‑Джерси, в возрасте 31 года скончалась от пневмонии Карен Куинлан. Больше десяти лет пролежала о
Что такое смерть?
Есть ли жизнь за… жизнью? Наверное, пока существует человечество, оно будет задавать себе этот вопрос вновь и вновь. Верующие различных конфессий, атеисты, просто об
Как выглядит смерть?
Другая точка зрения – попытка с помощью физиологических знаний попытаться объяснить указанные феномены (А.А.Хайдак). Для этого обратимся к опыту врачей‑реаниматологов, пережив
Мнимая смерть
Из истории известно, что чудеса происходят там и тогда, где и когда в них готовы поверить. Научная медицина, основанная в Греции примерно за 500 лет до рождества Христова, была почт
Хосписы
Все религии уделяют большое внимание последним минутам умирающих: просили у них прощения, соборовали, исполняли последнюю волю. Сейчас на Западе, а недавно и в нашей стране, появили
Типы научной рациональности
Содержание заключения основано на книге В.С. Степина «Философская антропология и философия науки»
В классической физике идеал объяснения и описания предпола
Библейские представления и развитие естествознания
Примирить библейскую картину творения с эволюционными взглядами современной науки не столь сложно, если провести между ними четкое разделение. Библия символически выражает связь при
Время и вечность.
Акт творения отличается от эволюционного процесса не только своей однократностью, но и тем, что сотворение мира происходит в вечности, а эволюция длится во времени. Вечность – это в
Информационная модель физического мира
В русле декларируемой «методологии» моделирования гипотеза С.Берковича представляет особый интерес с нескольких точек зрения:
– предлагаемая модель позволяет с иных (более
Модель.
Предположим, что существует маленький счетчик. Не важно, что считает этот прибор. Потому что ничего еще нет. Ни килограммов, ни сантиметров, ни вольт или ампер, ни просто элементарн
Эволюционный подход к лечению ран
Рана – всякое механическое повреждение, при котором нарушены кожа или слизистая оболочка. Хотя раны лечат с незапамятных времен, общепринятой теории их лечения нет до сих пор.
Лихорадка, иммунитет и здоровье человека.
Вряд ли найдется человек, который не испытал хотя бы раз лихорадку (или, что то же, горячку) – то состояние, при котором существенно повышается температура. Все тело «горит», ощущение озноба сменяе
Лечение температурой.
Если горячка может оказаться полезной организму, стимулируя иммунные реакции и, направляя иммунный ответ на верный путь, то почему бы не лечить больных повышенной температурой? Скажем, просто согре
Человек на новой ступени эволюции.
Тот факт, что человеческий мозг учится влиять на свой собственный материальный и функциональный субстрат, следует рассматривать как появление нового механизма, возникшего в ходе эволюционного проце
Практические советы.
Путь к возможностям, пролегающий через саморегуляцию организма, очень непрост. Требуется либо многолетнее подвижничество йогов, либо сложная биофизическая аппаратура, которой пока не отягощены наши
Новости и инфо для студентов