Сучасне розуміння складних систем, що самоорганізуються включає уявлення про те, що в них чітко визначені канали та способи передачі інформації. У цьому сенсі живий організм - цілком типова система, що самоорганізується.
Інформацію про стан навколишнього світу і про внутрішнє середовище організм отримує за допомогою датчиків-рецепторів, що використовують найрізноманітніші фізичні і хімічні конструктивні принципи. Так, для людини найбільш важливою вважається зорова інформація, яку ми отримуємо за допомогою наших оптико-хімічних датчиків - очей, які є одночасно складним оптичним приладом з оригінальною і точної системою наведення (адаптації та акомодації), а також фізико-хімічними перетворювачем енергії фотонів в електричний імпульс зорових нервів. Акустична інформація надходить до нас через химерний і тонко настроєний слуховий механізм, що перетворює механічну енергію коливання повітря в електричні імпульси слухового нерва. Не менш тонко влаштовані датчики температури, тактильні (дотикові), гравітаційні (відчуття рівноваги). Найбільш еволюційно древніми вважаються нюхові і смакові рецептори, що володіють величезною виборчої чутливістю по відношенню до деяких молекулам. Вся ця інформація про стан зовнішнього середовища і її зміни надходить в центральну нервову систему, яка виконує кілька ролей одночасно - бази даних і знань, експертної системи, центрального процесора, а також функції оперативної і довготривалої пам'яті. Туди ж стікається і інформація від рецепторів, розташованих усередині нашого тіла і передають інформацію про стан біохімічних процесів, про напругу в роботі тих чи інших фізіологічних систем, про актуальні потреби окремих груп клітин і тканин організму. Зокрема, є датчики тиску, вмісту вуглекислого газу і кисню, кислотності різних біологічних рідин, напруги окремих м'язів і багато інших. Інформація від всіх цих рецепторів також направляється в центр. Сортування надходить з периферії інформації починається вже на етапі її прийому - адже нервові закінчення різних рецепторів досягають центральної нервової системи на різних її рівнях, і відповідно інформація потрапляє в різні відділи ЦНС. Проте вся вона може бути використана в процесі прийняття рішення.
Рішення необхідно приймати тоді, коли ситуація з якихось причин змінилася і вимагає відповідних реакцій на системному рівні. Наприклад, людина зголоднів - про це повідомляють в «центр» датчики, які реєструють посилення тощаковой секреції шлункового соку і перистальтики шлунково-кишкового тракту, а також датчики, які реєструють зниження рівня глюкози в крові. У відповідь рефлекторно посилюється перистальтика шлунково-кишкового тракту і збільшується секреція шлункового соку. Шлунок готовий до прийому нової порції їжі. При цьому оптичні датчики дозволяють бачити на столі продукти харчування, а зіставлення цих образів з зберігаються в базі даних довготривалої пам'яті моделями підказує, що є можливість чудово вгамувати голод, отримавши при цьому задоволення від виду і смаку споживаної їжі. В цьому випадку ЦНС віддає розпорядження виконавчим (еффекторним) органам здійснити необхідні дії, які в кінцевому рахунку призведуть до насичення і усунення вихідної причини всіх цих подій. Таким чином, мета системи - усунути своїми діями причину обурення. Досягається ця мета в даному випадку порівняно легко: достатньо лише простягнути руку до столу, взяти лежать там продукти і з'їсти їх. Однак ясно, що за цією ж схемою можна побудувати скільки завгодно складний сценарій дій.
Діяти - а що це означає з точки зору системи? Це означає, що центральний процесор, підкоряючись закладеної в нього програмою, враховуючи всі можливі обставини, приймає рішення, т. Е. Будує модель потрібного майбутнього і виробляє алгоритм досягнення цього майбутнього. На підставі цього алгоритму віддаються накази окремим еффекторним (виконавчим) структурам, причому практично завжди в їх складі є м'язи, і в процесі виконання наказу центру здійснюється рух тіла або його частин в просторі.
А раз здійснюється рух, - значить, виконується фізична робота в полі земного тяжіння, а отже, витрачається енергія. Зрозуміло, робота датчиків і процесора теж вимагає енергії, однак енергетичний потік багаторазово зростає, коли включаються м'язові скорочення. Стало бути, система повинна подбати про адекватне постачання енергією, для чого необхідно посилити активність кровообігу, дихання і деяких інших функцій, а також мобілізувати доступні запаси поживних речовин.
Будь-яке підвищення метаболічної активності тягне за собою порушення сталості внутрішнього середовища. Значить, повинні активізуватися фізіологічні механізми підтримки гомеостазу, які теж, між іншим, мають потребу в значних кількостях енергії для своєї діяльності.
Будучи системою складно організованою, організм має не один, а кілька контурів регуляції. Нервова система - це, ймовірно, головний, але аж ніяк не єдиний регуляторний механізм. Дуже важливу роль виконують ендокринні органи - залози внутрішньої секреції, які хімічним шляхом регулюють діяльність практично всіх органів і тканин. У кожній клітині організму є, крім того, і своя внутрішня система саморегуляції.
Слід підкреслити, що організм являє собою відкриту систему не тільки з термодинамічної точки зору, т. Е. Він обмінюється з навколишнім середовищем не тільки енергією, але також речовиною та інформацією. Речовина ми споживаємо головним чином у вигляді кисню, їжі і води, а виділяємо у вигляді вуглекислоти, випорожнень і поту. Що стосується інформації, то кожна людина є джерелом зорової (жести, пози, рухи), акустичної (мова, шум від переміщення), тактильної (дотику) і хімічної (численні запахи, які прекрасно розрізняють наші домашні тварини) інформації.
Ще однією важливою особливістю системи є кінцівку її розмірів. Організм не розмазаний по навколишньому середовищу, а має певну форму і компактний. Тіло оточене оболонкою, межею, що відокремлює внутрішнє середовище від зовнішньої. Шкіра, що виконує цю роль в організмі людини, - важливий елемент його конструкції, оскільки саме в ній сконцентровані багато датчики, що несуть інформацію про стан зовнішнього світу, а також і протоки для виведення з організму продуктів обміну і інформаційних молекул. Наявність чітко окреслених меж перетворює людину на особину, почуває свою окремішність від навколишнього світу, свою унікальність і неповторність. Це психологічний ефект, що виникає на основі анатомічного і фізіологічного пристрою організму.
Основні структурно-функціональні блоки, з яких складається організм
Таким чином, до основних структурно-функціональним блокам, з яких складається організм, можна віднести наступні (кожен блок включає в себе кілька анатомічних структур з безліччю функцій):
датчики (рецептори), що несуть інформацію про стан зовнішнього і внутрішнього середовища;
центральний процесор і блок управління, що включає нервову і гуморальну регуляцію;
ефекторніоргани (в першу чергу скелетно-м'язова система), що забезпечують виконання наказів «центру»;
енергетичний блок, що забезпечує ефекторні і всі інші структурні компоненти необхідним субстратом і енергією;
гомеостатический блок, що підтримує параметри внутрішнього середовища на необхідному для життєдіяльності рівні;
оболонка, яка виконує функції прикордонної зони, розвідки, захисту і всіх видів обміну з навколишнім середовищем.
Всі ці блоки знаходяться в певних ієрархічних взаємовідносинах, між ними відбувається постійний обмін інформацією. У підсумку вся система реагує на будь-які зміни внутрішнього і зовнішнього середовища як єдине ціле, як один організм.