Продолжительность времени.

Понятие “время” часто подменяется понятием “продолжительность времени”. Последнее является более очевидным и означает продолжительность временного интервала между двумя отметками (реперными точками) в общепринятой астрономической шкале времени.

Оценка временных параметров в форме продолжительности процесса (например - продолжительность заболевания), отмеренная по шкале астрономического времени, но с нулем в начале шкалы, более информативна, но и она не отражает сущность биологических процессов.

Ноль в начале шкалы позволяет корректно использовать математические задачи типа сложение, вычитание, умножение, деление.

Отсутствие нуля (физически обоснованного) позволяет правильно вычислить только лишь разницу– на сколько больше или меньше.

Пример: Сравнить значения температуры двух условных пациенто, выраженные в разных шкалах в – БО₁ - t₁ = 40⁰ С, БО₂ - t₂ = 20 ⁰ С. Вопрос: Если 40/20 = 2, то 313/293= 2 ?

Собственное время. Основные положения теории относительности (постулаты Эйнштейна) вводят новый термин - собственное время, связывая изменение его параметров с:

- гравитацией,

- скоростью движения тела,

- энергетикой объекта.

Если считать гравитацию и скорость движения объектов константами (при совмещении в пространстве измерителя с объектами исследования), то внутренняя энергетика объекта (т.е. способность совершать работу) является основным времяформирующим фактором.

(Пример 1. Представим стаканы с одинаковыми объемами холодной и горячей воды, в которой будем растворять одинаковые объемы соли NaCl. Очевидно, что время растворения соли в этих двух стаканах будет различным, т.к. два объекта - холодная и горячая жидкости - обладают различной энергетикой, а системы, состоящие из растворителя и соли, соответственно, индивидуальными собственными временами.

Примером 2 схожих биологических систем, но с разными энергетическими характеристиками, может служить биологическая ткань в норме и опухолевая структура той же ткани. Как известно, в ткани опухоли повышены энергетические характеристики ферментативных систем, направляющие метаболизм на путь ускоренного воспроизводства атипичных (отличающихся от дифференцированных) клеток. Интенсивность собственного времени митоза атипичных клеточных структур ускоряется в десятки раз).

Введенный в теории относительности термин “собственного времени” вносит некоторую ясность в процедуру измерения:

“Время, отсчитываемое по часам, движущимся вместе с данным объектом (термин “движение” – следует понимать расширительно, т.е. движущимся по одному закону с объектом измерения), называется собственным временем этого объекта”.

Такое толкование собственного времени связывает интенсивность времени с параметрами конкретного объекта, однако при этом возникает вопрос о корректности измерения собственного времени различных объектов, в частности – собственного времени биообъекта с помощью механических или любых других устройств.

Измерение по приведенному в теории относительности определению оказывается корректным лишь в случае полной физической идентичности двух объектов - исследуемого объекта (нас интересует БО) и средства для измерения времени (подчеркнем – его времени). Но известные технические средства для измерения времени (например, механические, электронные или другие часы) и БО имеют принципиально различные по сравнению друг с другом конструктивные характеристики и, соответственно, характеристики движения.

Таким образом, при попытках собственного времени БО с помощью механических или каких либо других технических средств (часов), последние создают лишь равномерную (или иную специально создаваемую, например, логарифмическую) шкалу, на которой отражаются эндогенные (внутренние) события БО.

Законченной теоретической базы, посвященной измерению собственного времени БО, к настоящему времени не создано. Не выработана общая позиция относительно единицы измерения собственного времени. Живой организм, включающий в себя множество взаимоувязанных структурных уровней, характеризуется “пирамидой” (совокупностью) собственных взаимоувязанных времен, соответствующих его структурным уровням.

Методологическая сложность решения этого вопроса состоит в следующем – существует ли структурный уровень системы, который должен использоваться в качестве базового?

(По всей видимости, различие энергетических характеристик структурных уровней А, В и С приводит к временной иерархии в параметрах указанных структур:

А : В: С → t_А : t _В : t _С ? (заметим, что могут быть различающиеся закономерности)

Пример. Приведем ориентировочные данные по времени (продолжительности) релаксации τ_рел электрической поляризации, проявляющейся на нескольких структурных уровнях электротехнической системы электрод – электролит.

Модель электрода в рабочем состоянии – металлическая пластинка в стакане с электролитом.

Для электронного уровня τ_{рел .} составляет ≈ 10^-16… 10^-14с, для ионного ≈ 10^-14 … 10^-8 с, для дипольного ≈ 10^-13 … 10^-7с, для макроструктурного ≈ 10^-8 … 10^-3 с, для приэлектродного ≈10^-3 … 10¹ с, для объемного электролитического ≈ 10^-3 … 10² с и более). Однако все эти уровни вместе отражают суть электрохимического состояния электрода на теле пациента).

Таким образом, для понимания и оценки временных функций жизнедеятельности объекта необходимо исходить из следующих положений:

1) Время как физическая характеристика вне связи с конкретным материальным объектом отсутствует.

2) Физический смысл собственных времён структур БО – это отражение количественной стороны движения (динамики механических, метаболических, биохимических, атомных, ядерных или иных превращений).

3) Каждый функционально завершенный материальный объект, а также его каждая функционально завершенная часть, обладающая собственной энергетикой, обладает и собственным временем.

Характеризуя динамику какого либо объекта временными параметрами, необходимо убедиться, что даем характеристику именно этому объекту, а не его части или совокупности частей.

4) Астрономическое время отражает энергетику планетарного (космического) уровня. Время, показываемое наручными часами, отражает процессы исключительно этого механического или электронного устройства.

5) Время принципиально относительно, поскольку связано с различными объектами материального мира, имеющими различные энергетические характеристики.

6) Управлять временем объекта - значит управлять его энергетикой (например, физиотерапия – это сообщение или торможение энергии соответствующих структурных уровней БО).

7) Собственное время любой функциональной подсистемы БО в силу нелинейной динамики ее внутренней энергетики (по отношению к шкале линейного астрономического времени) нелинейно, не постоянно в прошлом, настоящем и будущем, темп времени может меняться в течение суток, месяца, времени года и т.д. Собственное время может “двигаться” быстрее или медленнее относительно условно-линейной шкалы астрономического времени.

8) Внутреннее ощущение неизменности собственного времени человека (при отсутствии патологий) более вероятно в возрасте 25…50 лет. В течение этого времени ход обменных процессов в организме более или менее стабилен. Чем более стабильны внутренние и внешние условия, тем менее заметен ”бег” времени, тем менее отражаются в сознании изменения внутренних и внешних событий. (Если мы не фиксируем какие либо изменения внутри нас и вне нас, значит мы умерли).

9) Сложная системная организация биообъекта, включающая в себя ряд функциональных подсистем, характеризуется совокупностью взаимосвязанных временных характеристик.

10) Соотношение собственных времен отдельных подсистем может подстраиваться с помощью физиологических обратных связей для оптимизации деятельности всей системы.

11) При рассогласовании собственных времен подсистем оптимальное функционирование всей системы может быть нарушено, что может приводить к патологическому состоянию (патология – это рассогласование собственных времен взаимосвязанных структур БО).

12) Ход времени определяет однонаправленную связь (стрелу времени) между причиной и следствием и лежит в основе асимметрии мира. Большой взрыв и соответствующее этому дальнейшее развитие событий исходно обусловливает в пространстве объективное отличие правого от левого (асимметрию).

13) Путешествие по линейной шкале времени из настоящего в прошлое (для сложных, в том числе – биологических объектов) - невозможно, однако нелинейные эффекты (без непосредственного контакта и влияния на ход процессов) возможны за счет существенной нелинейности в развитии систем.