природного оригинала:
   - пространственное расчленение на зону камбия и зону дифференцирован-
ных клеток;
   - перемещение клеток комплекса из зоны камбия в зону дифференцирован-
ных клеток;
   - неравномерное размещение вдоль комплекса (каскадность) величин, ха-
рактеризующих клеточное обновление зоны камбия;
   - присутствие в камбиальной зоне комплекса в определенных местах кле-
ток, имеющих длительность клеточного цикла в несколько  раз  превышающую
среднюю;
   - замедление темпа обновления клеточных элементов в  онтогенезе,  что
может быть вызвано старением;
   -  вымирание  клеток  комплекса,  экспериментально   выявляемое   как
уменьшение радиационной метки, прочно связанной с ДНК ядер и  изображае-
мое падающей кривой, аппроксимируемой уравнением типа
   Y = ax2 + bx;
   - пребывание комплекса в целом в одном из  режимов:  рост,  остановка
роста, атрофия, гиперплазия, неограниченный рост и др.
   Клетка как элемент построения и развития  комплекса  имеет  следующие
функциональные возможности:
   - закончить клеточный цикл митозом;
   - не делиться - перейти в дифференцированное состояние;
   - погибнуть;
   - имеет место наличие клеток с разной протяженностью клеточных циклов
внутри одного комплекса, несмотря на то, что делящиеся клетки могут дос-
таточно четко удерживать стандартное время клеточного  цикла  (около  12
часов);
   - делящейся клетке свойственно  "запоминание"  предшествующего  числа
делений;
   - адгезия клеток может варьировать в широких пределах (два,  три  по-
рядка).
   Для того, чтобы клетка самостоятельно с ее потомством могла  осущест-
вить построение морфофункционального комплекса, ей следует приписать не-
которые особенности существования, сопрягая  отдельные  формы  клеточных
возможностей:
   1)  образование  при  делении  дочерних  клеток  с  разной  продолжи-
тельностью цикла, отличной от времени жизни материнской клетки;
   2) клетка с большим циклом, обладая большей адгезией,  становится  на
место материнской, сталкивая другую, дочернюю в область меньшей адгезии;
   3) гибель в митозе клеток с циклом, меньшим минимального;
   4) появление неделящихся (дифференцированных) клеток с тем же  време-
нем жизни, что и у делящихся клеток после определенного  числа  делений,
причем выход в данное  состояние  происходит  для  клеток  с  меньшим  и
большим временем жизни равновероятно;
   5) дифференцированные клетки обладают меньшей адгезией  к  окружающим
гистологическим структурам по сравнению с делящимися клетками.
   Перечисленные свойства достаточны для описания тканеобразования.  Мо-
дель может быть представлена в одно- и многополюсном вариантах.  В  пос-
леднем случае исходная клетка в начале пролиферации  окружает  себя  по-
томством в числе 6-8 клеток, от которых берет начало возникновение труб-
чатых образований типа простых и  сложных  желез.  Ниже  рассматривается
только однополюсный вариант модели, в котором онтогенез комплекса,  про-
текающий в условных единицах времени, развертывается сверху вниз,  начи-
ная с одной клетки. В первой колонке модели учитывается суммарное  время
жизни клеточной популяции t; во второй колонке - шаг времени t, который
представляет собой минимальный отрезок времени в условных единицах,  не-
обходимый для возникновения очередного деления клеток и  гибели  неделя-
щихся клеток, достигших предельного срока жизни; в третьей колонке  раз-
мещается непосредственно сам клеточный ряд; в четвертой - среднее  число
делений, проделанных клеткой ряда через каждый шаг времени при  том  или
ином значении Nm, в пятой - среднее время обращения клеточных  элементов
популяции, представляющее собой отношение суммы времен клеточных  циклов
ряда к числу клеток ряда to.
   При сопоставлении графиков, гистограмм,  таблиц  выявлено  достаточно
полное совпадение отдельных черт оригинала и модели, а именно:
   1 - клеточная модельная популяция "стареет", увеличивая время  своего
обращения в зависимости от времени существования и от проделанных  деле-
ний;
   2 - каскадность величин, характеризующих  клеточное  обновление  зоны
камбия и набегание пиков этих каскадов с увеличением времени жизни к на-
чалу морфофункционального комплекса;
   3 - размещение клеток с длинными циклами в  начале  каждого  каскада,
имитирующая расположение стволовых клеток;
   4 - пространственное расчленение зон делящихся  и  дифференцированных
клеток;
   5 - перемещение клеток из зоны камбия в зону дифференцированных  кле-
ток;
   6 - рост и остановка роста, а также неограниченный рост при нарушении
правила асимметричного деления;
   7 - величина пролиферативного пула в представлении имитационной моде-
ли колеблется от 100% до 50%;
   8 - продуктивность делящихся клеток соответственно колеблется от двух
делящихся клеток до одной;
   9 - среднее число делений, проделанных  клеткой,  обретает  в  модели
смысл контрольного деления, после которого скачкообразно  меняется  про-
дуктивность делящейся клетки, а само контрольное деление определяет  ли-
нейные размеры комплекса;
   10 - динамика клеточной гибели в модели представлена падающей  ступе-
необразной кривой, где число ступеней соответствует числу клеточных суб-
популяций.
   В заключение следует отметить еще одну особенность  общего  поведения
модельной популяции, которая также, как и оригинал, изменила нестареющую
циклическую организацию, свойственную ее элементам-клеткам, на стареющую
ациклическую, свойственную тканям, в данном случае  элементарному  комп-
лексу.
   На представленной модели видны основные особенности ткани: зоны  про-
лиферации и развития, направленность перемещения и замещения тканей, зо-
ны гибели и специализации. Здесь же мы видим наличие потенциальных  воз-
можностей к регенерации.
   Если для моделирования гомеостата выделить только одну  цель,  напри-
мер, синтез фермента, гормона, которые требуются для регуляторных  функ-
ций организма или какого-то отдельного органа, то такая модель гомеоста-
та будет симметричной и принципиально ничем не отличаться  от  описанных
выше гомеостата трансляции или гомеостата функционирующего гена.
   ФРАГМЕНТ ОДНОПОЛЮСНОЙ МОДЕЛИ
   МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНОГО КОМПЛЕКСА


 t
   t
   клеточный ряд
   Nm
   to
   0
   2
   020
   1
   2
   2
   1
   140,110
   1
   2.5
   3
   3
   141 111
   1
   4
   6
   2
   280 220
   2
   5
   8
   1
   282 340 310
   2.7
   4.3
   9
   3
   283 341 311
   2.5
   6
   12
   2
   286 480 420
   3.3
   6
   14
   1
   3160 340 482 540 510
   4
   6.6
   15
   3
   3161 341 483 541 511
   3.7
   8
   18
   2
   3164 480 420 486 680 620
   4.5
   7.3
   20
   1
   3166 482 540 510 5160 540 682 740 710
   5.2
   6.9
   21
   3
   3167 483 541 511 5161 541 683 741 711
   5
   8.6
   24
   2
   31610 486 680 620 5164 680 620 686 880 {820}
   5.5
   7.8
   26
   1
   31612 5160 540 682 740 5166 682 740 710 7160 740 882
   6.1
   8.1
   27
   3
   31613 5161 541 683 741 711 5167 683 741 711 7161 741 883
   6
   9.5
   30
   2
   4320 480 5164 680 620 686 {880}820 51610 686 880{820} 7164 {880}  820
886
   6.6
   9.5
   32
   1
   4322 482 5166 682 740 710 7160 740 {882}{940}910 51612
   7160 740 882 7166 {882}940{910}51612 7160 740 882
   6.9
   9.5
   33
   3
   4323 483 5167 683 711 7161 741 {883}{941}911 51613
   7161 741 883 7167 {883} 941 911 51613 7161 741 883
   6.7
   10.8

   Обозначения:
   16, 8 - время цикла клетки;
   нижний индекс - время жизни клетки;
   верхний индекс - номер деления;
   t - время жизни клеточной популяции;
   t - шаг или сдвиг времени;
   tо - среднее время обновления клеток;
   Nm - среднее число делений, проделанных клетками,
   находящимися в цикле к определенному моменту времени
   жизни популяции;
   { } - дифференцированная (неделящаяся) клетка;
   911- погибшая клетка


   Так как эта численная модель  эпителиальной  ткани  показала  хорошее
совпадение с реальной эпителиальной железистой тканью, ее можно  принять
для создания частной модели гомеостата железистого эпителия. Из  свойств
разработанной численной модели видно, что представленные расчеты  ткане-
вой динамики субпопуляций ткани, указывают на перманентную  несимметрич-
ность ее гомеостата. Для построения гомеостата необходимо выявить  цели,
стоящие перед ним. Это - рост, развитие и выработка специальных  веществ
гормонов или ферментов. Основным структурно-функциональным элементом го-
меостата, выполняющим  сразу  несколько  противоречивых  функций,  будут
клетки в динамике их развития и функционирования.
   Модель ткани железистого эпителия можно представить в следующем  виде
(рис.12):

   Рис. 12. Гомеостат функционирующей ткани железистого эпителия.  -гиб-
нущие клетки; D - дифференцирующиеся клетки; К - камбий.


   Патологии тканевых гомеостатов

   Патологии тканевых гомеостатов связаны с нарушениями в  системах  уп-
равления динамикой клеточной популяции. Существует два класса источников
патологии: 1 - внутритканевые, связанные  с  внутриклеточным  нарушением
регуляции считывания генетической информации, и 2 - внетканевые,  эпиге-
нетические - индуцирующие активацию считывания  архивированной  информа-
ции. С формальной точки зрения для гомеостата это означает либо  появле-
ние (разрыв) связей внутри гомеостата, либо появление на входе новых ин-
формационных потоков из внешней среды.
   Внутриклеточные механизмы регуляции митотической пролиферации  клеток
непосредственно связаны с функцией клеточных онкогенов, которые стимули-
руют митотические деления клеток и повышают их мутабельность [122].
   В простейшем случае система регуляции клеточного онкогена представле-
на тремя генами: собственно онкогеном, геном-репрессором и геном-модифи-
катором. Активно функционирующий ген-репрессор блокирует функцию онкоге-
на. Ген-модификатор изменяет уровень функциональной активности онкогена,
но не способен включать или выключать онкоген.
   Полное торможение онкогена в клетках определенной ткани должно приво-
дить к торможению митотических делений клеток и прекращению роста  ткани
(аплазия). В эмбриональный период нарушение  такого  рода  является  ле-
тальным событием.
   Снижение функциональной  активности  онкогена  в  определенной  ткани
должно приводить к недоразвитию этой ткани, к ее гипоплазии. В эмбриоге-
незе гипопластические процессы могут приводить к недоразвитию органов  и
являются полулетальным событием.
   Повышение активности онкогена при прочих равных условиях должно  при-
водить к более активной стимуляции митотических делений клеток, что спо-
собствует гиперпластическому развитию ткани. В эмбриогенезе процесс  ги-
перплазии тканей может приводить к гибели личинки, т.е. является полуле-
тальным событием.
   Беспредельная, перманентная активация онкогена приводит к непрерывной
стимуляции митотической пролиферации клеток. В эмбриогенезе беспрерывный
рост ткани приводит к летальному событию. В постнатальном периоде  бесп-
рерывная стимуляция митотических делений клеток в сочетании с  процессом
мутационной их изменчивости обеспечивают беспрерывное накопление популя-
ции клеток, обладающих необходимыми  и  достаточными  признаками  клеток
злокачественной опухоли.
   Гены-модификаторы изменяют уровень активности онкогена и при его пов-
реждении либо нормализуют функцию онкогена,  либо,  напротив,  усиливают
эффект имеющегося нарушения. Так, в эмбриогенезе гены- модификаторы  мо-
гут либо нормализовать функцию поврежденного онкогена и  тем  обеспечить
развитие, либо усилить полулетальный эффект мутационно поврежденного он-
когена. Селекция на жизнеспособность линии животных, которая несет  пов-
режденный онкоген с полулетальной мутацией, приводит к отбору  особей  с
активно функционирующим геном-модификатором, что и обеспечивает нормали-
зацию развития эмбрионов.
   Активно функционирующие гены-модификаторы, накопленные в ходе  селек-
ции, выполняют по существу функцию компенсаторного комплекса генов,  ко-
торый при скрещивании такой линии животных с диким  типом,  обеспечивает
по современным представлениям эффект гетерозиса за счет  гиперфункции  в
клетках гибридного организма компенсаторного комплекса генов.
   Онкоген и регуляторные гены организованы по принципу полимерного  ге-
на: каждый из них представлен в геноме группой до 10-12 аллелей, которые
взаимно компенсируют функцию друг друга. Такая полимерная организация, в
частности  гена-репрессора,  позволяет  с  единых  генетических  позиций
объяснить как многостадийный, так и двухстадийный канцерогенез. При  на-
личии 5-6 существенно необходимых стадий развития новообразования  (нап-
ример, лейкоз) можно предполагать последовательное повреждение  по  типу
генных мутаций 5-6 отдельных аллелей  полимерного  гена-репрессора.  При
двухстадийном варианте развития злокачественной опухоли (например,  опу-
холи солидного типа) можно допустить повреждение значительной части  ал-
лелей полимерного гена-репрессора в результате двух последовательных ре-
цессивных мутаций, связанных с хромосомными или геномными реорганизация-
ми.
   ГОМЕОСТАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ТКАНЕВЫХ СИСТЕМ (ОРГАНОВ)


   Тканевые системы (органы) формируются в процессе эволюционного разви-
тия для выполнения жизненно важных целей функционирования единого  орга-
низма. Здесь мы обнаруживаем явные параллели в целях функциональных  ор-
ганизаций органов с клеточными органеллами в  одноклеточных  организмах.
Единство целей разных интеграционных уровней создает функциональные ана-
логи точно также, как простейшая форма единичного  фрактала  повторяется
на определенных стадиях интеграции  множества  единичных  однотипных  по
форме фракталов.
   Движущие силы индивидуального развития создаются по мере  дифференци-
ровки зародыша в результате взаимодействия продуктов этой дифференциров-
ки. Взаимодействие  разных  частей  ведет  к  новым  дифференцировкам  и
дальнейшим взаимодействиям.  Устойчивость  организации  покоится  не  на
прочности каких-либо структур, а  на  сложности  системы  взаимодействий
(корреляций) и на регуляторном их характере [51]. Шмальгаузен  подчерки-
вает, что взаимоотношения между соседними  частями  растущего  организма
сопровождаются обменом продуктами метаболизма, оказывающего контрольные,
регуляторные  функции  формообразовательного  процесса.  Продукты  орга-
но-специфического метаболизма служат для детерминации менее  дифференци-
рованных соседних зачатков. Система связи используется в одном направле-
нии для передачи директивной информации (детерминация  формообразования)
и в другом направлении для передачи обратной информации (контроль формо-
образования). Таким образом, создаются  сложные  системы  взаимодействия
частей, являющиеся основой регулируемого саморазвития [51, c. 329].
   Практически еще в начале 60-х годов выдающийся ученый И.И.  Шмальгау-
зен описал в общем виде принцип работы гомеостатической системы  в  виде
сложной системы авторегуляционных циклов передачи и реализации  информа-
ции (наследственной и ненаследственной) в процессе индивидуального  раз-
вития организма.
   Гистологически орган состоит из системы разных тканевых  образований,
подчиненных выполнению единой функции. Входная информация  преобразуется
в каждой из тканей в соответствующий только ее специфике носитель. Сово-
купность и пространственно-временная последовательность носителей преоб-
разованной входной информации есть отраженная органом (гомеостатом)  ин-
формация, которая выражается в активном воздействии на внешнюю среду.
   Для примера рассмотрим гомеостат мышцы как органа, с помощью которого
осуществляется механическое движение. Гомеостат состоит из мышечных  во-
локон экстрафузальных и интрафузальных, моторных концевых пластинок, яв-
ляющихся входом информации из внешней среды, детекторов  обратной  связи
(проприорецепторов, располагающихся на  интрафузальных  волокнах,  телец
Пачини, свободных нервных окончаний, рецепторов Гольджи  в  сухожилиях),
мотонейронов соответствующего сегмента спинного мозга, сухожилий, лимфа-
тического окружения, кровеносных сосудов.


   Рис.13 Модель гомеостата мышечного аппарата движения конечности.

   Как видно из модели, орган не является целостным (симметричным) гоме-
остатом, так как для организации функционального единства такого гомеос-
тата необходимо участие нескольких специализированных  систем:  нервной,
гуморальной и собственно мышечной.
   Из анатомии и  физиологии  известно  большинство  структурно-функцио-
нальных единиц, составляющих гомеостаты органов единого  организма.  Как
уже отмечалось ранее, целостный организм приобретает  новое  качество  -
симметричность. Симметричность низшего уровня  организации  (клетка)  от
высшей (организм) отличается только широтой свободы воли,  т.е.  качест-
венно большим спектром компенсаторных реакций на изменения  информацион-
ных потоков внешней среды.

   О ГОМЕОСТАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ОРГАНИЗМА
   КАК ЦЕЛОГО

   Многоклеточный организм, как целое, обладает качественно новыми  воз-
можностями, дающими ему преимущество в выживании по  сравнению  с  более
низкоорганизованными формами. Эволюция многоклеточных форм  симметричных
гомеостатов протекает главным образом по пути усложнения аппарата инфор-
мационной переработки сигналов внешней среды, что  сопровождается  соот-
ветствующими морфологическими изменениями. В результате этих  усложнений
организм от непосредственной реакции  на  изменение  потоков  веществ  и
энергии внешней среды эволюционирует К ОПЕРЕЖАЮЩЕМУ  КОМПЕНСАТОРНО-АДАП-
ТАЦИОННОМУ РЕАГИРОВАНИЮ.
   Возможность к опережающему реагированию (преадаптации)  возникает  на
основе особенности функционального строения гомеостата любого уровня ин-
теграции - наличию двух информационных моделей: модели (или информацион-
ной цепи) потока, отражающего состояние внешней среды, и модели, отража-
ющей состояние внутренней среды, постоянного сравнения и минимизации  до
какой-то константы их различий.
   Для гомеостата, являющегося ячейкой в сети гомеостатов и  окруженного
подобными функциональными единицами, внешней средой будет его окружение,
все информационные потоки, которые приходят к нему как  от  гомеостатов,
связанных с ним входными и выходными цепями, так и информация,  приходя-
щая помимо структурных цепей, например, электромагнитное излучение, гра-
витация, акустическая волна и т.п. Эволюционно первым шагом  к  созданию
опережающей модели послужили достаточно стабильные  цикличные  изменения
среды обитания: фотопериодизм, температурная суточная и сезонная циклич-
ность, гравитационные девиации, связанные с  обращением  Луны.  С  одной
стороны, эти изменения привели к созданию механизмов накопления  пласти-
ческих и энергетических ресурсов на период снижения их притока из цикли-
чески изменяющейся среды (создание запаса противоречия), с  другой  -  к
механизму регулирования их величины. Это означает эволюционное  приобре-
тение и закрепление в наследовании собственного  циклического  механизма
опережающего накопления и последующего снижения активности в  накоплении
веществ и энергии, связанных с внешними пейсмекерами. Вслед  за  этим  и
параллельно подобным приобретениям в разных  гомеостатах,  отслеживающих
циклы различной длительности, возникла необходимость образования коорди-
нирующего механизма, регулирующего последовательность активации того или
иного материального цикла.
   Создание единого координирующего (интегрирующего) механизма  является
качественно новым приобретением симметричного гомеостата,  так  как  для
его работы требуется универсальный носитель информации о состоянии  всех
гомеостатов, работающих на разных биохимических  носителях,  и  имеющего
значительно большую скорость переноса информации. Таким механизмом стала
нервная система. Наряду с гуморальной, являющейся исходно древней систе-
мой массопереноса различных биохимических ве