Внутренняя среда как узловое понятие

Клод Бернар, 1865
«Внутренняя среда не что иное как та среда, в которой живут элементарные части организма; влияние космической среды должно пройти через внутреннюю среду, чтобы достигнуть элементарных частей... смешивать внутреннюю среду с кровью — это значит давать ей слишком широкую формулировку... Внутренняя среда — это лишь кровяная плазма и, следовательно, в свойствах этой жидкости нужно искать условие существования элементарных организмов... Эти гистологиченские элементы подобны маленьким органам, окруженным в живом веществе специальной средой: я нахожу очень удачным для определения этих элементов выражение элементарные организмы» ("О внутренней среде как поле деятельности экспериментальной медицины")
1867: "Внутренняя среда формируется у высших животных в виде „циркулирующей жидкости“, приводящей беспрерывно органические элементы в соотношение друг с другом и наружной средой. Жидкость эта есть кровь. Под внутренними средами мы подразумеваем здесь не только кровь, но все плазматические и бластоматические жидкости, которые из нее происходят... Внутренняя среда есть, следовательно, произведение организма; она образуется из всех составных частей крови — азотистых и безазотистых, белковины, фибрины, сахара, жира и прочее... за исключением кровяных шариков, которые есть уже самостоятельные органические элементы»."
1878 «...Я первый стал настаивать на той идее, что для животного есть собственно две среды: одна среда внешняя, в которой помещен организм, а другая среда внутренняя, в которой живут элементы тканей. Существование животного происходит не во внешней среде... но в жидкой внутренней среде, которую составляют органическая жидкость, окружающая и питающая все анатомические элементы тканей; это лимфа или плазма, жидкая составная часть крови, которая у высших животных проникает в ткани и составляет совокупность всех промежуточных жидкостей, выражение всех местных питаний, источник и слияние всех элементарных обменов... „Постоянство внутренней среды есть условие свободной, независимой жизни. Постоянство среды предполагает такое совершенство организма, чтобы внешние перемены в каждое мгновение компенсировались и уравновешивались. Следовательно, высшее животное относится к внешнему миру вовсе не индифферентно; напротив, оно находится в тесном и строгом отношении к нему, так что его равновесие вытекает из постоянной и тонкой компенсации, устанавливаемой как бы самими чувствительными весами».

связанные понятия:
Постоянство, гомеостаз, стресс, поддержание постоянства среды - системы баланса, обратная связь

Понятие внутренней среды благодаря Кеннону развивалось в смысле понятий баланса, гомеостаза, постоянства, устойчивости. Вознкло несколько крупных теорий, где рассматривалась динамическая устойчивость живых организмов на основе понятия гомеостаза и обратной связи, в целом это породило теорию систем.

Это понятие (внутренней среды) может работать несколько иначе, если совместить его в рамках одной теоретической схемы с понятием Юксюля - Umwelt, умвельт. Понятие умвельта введено, чтобы объяснить поведение чуждой организации. Для этого недостаточно "объективно" рассмотреть окружающий мир и выделить в нем, как мы привыкли, предметы и стимулы. Необходимо понять устройство чуждой организации и отсюда понять, что в окружающем мире для нее важно, что она замечает, как для нее нарезана реальность на предметы и что для нее является стимулами, а также - чего нет в ее мире.

Благодаря этому понятию одно из важнейших обобщений физиологии, понятие о внутренней среде, может работать в рамках другой теоретической системы.

С помощью представления об Umwelt и внутренней среде можно поставить вопросы, которые не возникают при обращении к иным теоретическим средствам (обычным представлениям о системе из элементов и т.п.).

внутренняя среда в онтогенезе - связь с целомом? можно ли уловить становление внутренней среде в истории становления целома7

выход во внутреннюю среду - элементы крови и т.п. образуются вне внутренней среды, в организме, оттуда идут во внутреннюю среду. Части организма выходят в это особенное пространство. Население лейкоцитов и других элементов крови как область взаимодействия частей организма и внутренней среды. Иммунные реакции. Непрерывно идущая в организме эволюция имуннитета. Внутриорганизменная эволюция, ее сходства и отличия с внешней, "большой" эволюцией, филогенезом. Кажется, эволюция имунной системы уже заслуживает собственного названия.

Интересная деталь: есть параллульный ряд понятий, позволяющий выйти из законлдованногок руга, где жизнь есть уникальная система и ничего ни с чем нельзя сравнить. Пока выходом являются выдумки космологов - совершенно пустые фантазии, где и как проходят границы жизни у намеченных к существоанию планет далеких звезд. Это мертвый выход, есть лучше. У нас два типа развивающихся систем: первая линия - связана с развитием организма. Онтогенез как индивидуальное развитие, филогенез как развитие системы высшего порядка. Вторая линия: развитие иной системы, экосистемы. Сукцессия как индивидуальное развитие, филоценогенез как развитие более высокого порядка. И можно наметить третью линию, вполне понятийно отграниченную: иммунитет, там тоже можно выделить соответствующие понятия.

Внутренняя среда функционирует как настоящая "среда": Экскреторная функция крови и др жидкостей тела, выброс ненужного.

Защитная функция, системы иммунитета, непрерывная эволюция иммунной системы, происхождение новых форм на протяжении жизни - то есть организм служит средой для элементов внутренней среды, в ней идет эволюция, как в "той среде, что снаружи".

Связь с внешней средой проходит через среду внутреннюю. Хотя, если рассматривать схематически, есть ряд "резервуаров" - внешняя среда, организм, внутренняя среда, при описании процессов в организме часто оказывается, что в организм и из него компоненты поступают через внутреннюю среду. Тем самым - эффекторная и барьерная роль. (работы Штерн)

Отношения с внешней средой строятся через специализацию, единицы разного класса специализаций организованы в системы. Отношения с внутренней средой строятся через понятия баланса и гомеостаза. Типичный пример - терморегуляция, во внутренней среде большая система специфических рецепторов, сигнал в ЦНС, тепловой центр в гипоталамусе, сигнал эффекторам, и реакции, напр., сосудосуживающая и увеличение теплопродукции в 3-5 раз. Эта схема значительно усложняется при рассмотрении местных реакций в отдельных органах: роль бурого жира; оболочки тела толщиной 2.5 см; выделение внутреннего ядра организма (содержит 50 процентов массы); органы греющие и "холодящие", локальные максимумы и минимумы по органам, модификации к жаре и холоду, периодические колебания в связи со сном и т.п. Перенос тепла обеспечивается кровью: транспортная роль внутренней среды: транспортирует сигналы, тепло, материалы. Специализация в пределе - сильное развитие одной системы и одной функции, которая используется "во всех случаях" и на которой основаны прочие реакции. Равновесие (баланс) - наличие множества дублирующих систем разного принципа действия, приводящие примерно к одному результату, и сложная система регуляции включений этих воздействий. Наружу одна функция, внутрь множество регуляций.

Соотношение организма с населяющим его сообществом бактерий есть один из разделов понятия внутренней среды. Совокупный набор
ДНК бактериального сообщества соотносится с ДНК организма-хозяина тем же образом, как организм со своей внутренней средой.
представление о внутренней среде приводит при развитии к понятию уровней организации и представлению о многоуровневом фунционировании. Расшифровка процессов, связанных с внутренней исредой, ведет к объективации этих уровней.

Сколько имеется внутренних сред? Кровь отличается от лимфы и интерстициальной жидкости, и при этом к реалиям, подходящим под понятие внутренней среды, следует добавить микрофлору, множество видов бактерий, с которыми сросуществует человек в здоровом состоянии - этот "второй организм" на деле есть бактериальное сообщество, участвующее во множестве функций организма. Если внутренних сред несколько, как они взаимодействуют?

Представление о двойной каузации: работы Noble 2006 Feytmans et al. 2005 (организм одним образом контролирует свои клетки, и другим - контролирует экспрессию генов). Роль эпегенетических реакций в свящзи с представлением о внутренней среде (см. Qiu, 2006).
Noble D (2006). The Music of Life. Oxford University Press
Noble 2008 Claude Bernard, the first systems biologist, and the future of physiology. Exp. Phys.

Если представление о бактериальном сообществе в организме соотносится с понятием внутренней среды, можно поставить вопрос: есть ли сукцессия? Закономерная смена видового состава, в целом объясняемая устойчивостью данной совокупности видов и движимая изменением среды под сообществом? Описана сукцессия бактериального сообщества в лесной подстилке, нет ли возможности выявить общие понятия в смене состава внутренней среды? Образуются ли там специализирвоанные фракции, достаточно ли зрелым является сообщество, чтобы можно было выявить ценофилов, выполняющих специализирвоанные функции, и ценофобов, сидящих на нескольких нишах разом? Чему соответствует "здоровье" - климаксу, субклимаксу? Обнаруживаются ли циклические сукцессии? Можно ли обнаружить эквифинальность путей восстановительной сукцессии?

Учитывая форменные элементы крови, части организма, живущие во внутренней среде, и бактериальное сообщество, можно видеть, что внутренняя среда является внешней средой для многовидового сообщества. В экологической теории эволюции (ЭТЭ) рассмотрены закономерности развития многовидового сообщества, взаимодействие его элементов, когда они составляют "батареи" согласованных специализацией (ценофилы), обитатели ниш в рамках стратегии ценофобов, врывающиеся в сомкнутое сообщество и ведущие сообщество к кризису по эндогенным причинам. Так разворачивается внутренняя динамика сообщества (сукцессия), ведущая к эволюции экосистем - филоценогенезу. и вот мы видим во внутренней среде организма многовидовое сообщество с идущей в нем эволюцией (иммунные реакции, быстрые изменения бактериального населения). Совокупность "сомостоятельных видов" бактерий и "частей организма" при взаимодействии - это, видимо, должно описываться понятийным аппаратом ЭТЭ, и должно возникнуть предствление о характерных чертах этой внутриорганизменной эволюции.

Существует ли образ организма во внутренней среде? Нечто подобное умвельту, через который рассматривается внешняя среда?

Можно ли говорить о регуляции внутренней среды как технологии в смысле Уголева? Каковы стратегии поведения целого (организма) по отношению к внутренней среде, чоставленной из частей и целых (формально признаваемых другими организмами)? Какие там имеются интегративные процессы, возникающие как способы стабилизации сообщества и нарушениями которых оказываются болезни?

совокупность болезней, которые могут быть описаны как сукцессионные нарушения сообщества микробов. Приложение классификации сообществ и типов изменений сообществ к микробному сообществу внутренней среды.
если рассматривать как ситему совокупность функциональных бактериальных систем Заварзина, единое бактериальное сообщество Земли с его биогеохимической ролью - система, а что тогда слоедует понимать как внутреннюю среду этой системы? Не может ли в этой роли оказаться сообщество эукариот?

в связи с психикой: П.К. Анохин и теория функциональных систем, как теория стресса Селье, разработана исходя из понятия внутренней среды (точнее, вытекающего понятия гомеостаза). Из понятия гомеостата появилась также теория систем Берталанфи. Отсюда понятия активности системы, стабилизирующего отбора (на устойчивость), представление о направлении эволюции - ведущей к автономности системы.

Эта понятийная рамка, взятая из физиологии, выводит на проблематику, привычно связываемую с искусственным интеллектом. Понятно, что сейчас ИИ - лишь рамочное название для "помогающих" технологий, распознавание образов и т.п., никакого "настоящего интеллекта" не делают - выражается лишь надежда, что он там "сам" появится, когда вместе будут соединены многие специализированные технологии. Но в качестве теоретической задачи можно попытаться представить.

Как соотносятся понятия сознания и внутренней среды? Вслед за Umwelt идет Innenwelt, внутренний мир, и на базе все той же понятийной конструкции можно попытаться описать внутреннюю среду психики и возникновение сознания. Внутренняя среда организма, кровь, будет сопоставлена с внутренней средой психики и понятием о Я. В качестве метафоры это сделать нетрудно, но разбор устройства понятия внутренней среды на уровне составляющих элементов, взхаимодействий, функций - от пищеварения и микробного сообщества до иммунитета и крови - сделает возможным развертку метафоры во вполне внятную программу. "Натурное" описание психики выделяет в ней элементы - мысли, чувства, волевые импульсы - и они погружены в психическую среду, характерную для данной личности. Можно отсюда различать чувства и настроения, мысли и мысленный настрой. Мозг как внешняя среда психики (а не субстрат), понятие внутренней среды психики (сознание).