AnnaE
#0

Problema reversibilităţii timpului în organismul uman – Time reversibility in human body

 

Ştiind că îmbătrânesc şi că sunt muritori, toţi oa menii sunt preocupaţi, cel puţin în inconştientul lor, de noţiunea de ti mp şi mai ales de trecerea ireversibilă a timpului. Se gândesc mereu la timpul care trece ca o aţă care se scurtează mereu, ceea ce determină, după cum arăta S. Kirkegaard (2013), o anxietate funciară, o frică inconşti entă de moarte şi de îmbătrânire.

 

Căutând, încă de pe vremea alchimişti lor, să se lupte cu timpul, cercetătorii au descoperit la un moment dat că aţa aceea, despre care se vorbeşte în poveste, este realmente înfăşurată în genom sub forma unor telomeri, care se scurtează cu fiecare diviziune celulară (Aubert, 2008). Dar cu toate descoperirile care s-au făcut, privind telomerii, privind genele îmbătrânirii, pri vind alterarea ADN, privind stresul oxidati v, care influenţează trecerea timpului biologic, timpul a continuat să rămână un mare mister. Poate că timpul este un mister chiar mai mare decât spaţiul pe care îl putem pipăi şi în anumite situaţii îl putem chiar modifica, în funcţie de dorinţele noastre. Dar culmea este însă că chiar şi atunci când s-au făcut descoperiri importante privind spaţiul şi timpul, dată fi nd stranietatea lor, omul nu şi le-a putut însuşi pe deplin.

 

Aşa se face că, deşi fizicienii au descris în ulti mii ani o lume cu 11 dimensiuni şi chiar cu 20 de dimensiuni (Smolin, 2008), noi continuăm să gândim într-o lume cu 4 dimensiuni, dintre care una este dimensiunea temporală. Deşi în ultimul secol noţiunile de spaţiu şi ti mp au fost modificate profund, am rămas în mintea noastră cu imaginea de timp şi de spaţiu absolut, pe care Isaac Newton a introdus-o acum 400 de ani. Astfel, deşi am ajuns să lucrăm cu o tehnologie extrem de performantă, bazată pe fi ica cuanti că, în care materia, spaţiul şi timpul au o altă înfăţişare, noi continuăm să gândim cu o fizică mecanică, sau mai bine zis mecanicistă, cu ajutorul căreia, deşi am realizat anumite progrese, suntem depăşiţi la un moment de complexitatea şi de subtilitatea fenomenelor patologice cu care suntem confruntaţi, dar şi de descoperirile fizicii contemporane, care sunt foarte greu de înţeles (Herbern, 1985, Rae, 1986). Pentru Isaac Newton, care a fost, alături de Galileo Galilei şi de Rene Descartes, unul dintre fondatorii şti inţei moderne, timpul şi spaţiul reprezentau nişte cadre absolute în care se desfăşurau toate fenomenele din univers. Pentru Isaac Newton, universul era un fel de masă de biliard, în care bilele se mişcau într-un spaţiu şi un timp absolut, după formula F = m.a, unde F este forţa, m este masa, iar a este acceleraţia. Această concepţie a timpului şi a spaţiului, ca nişte cadre absolute în care se desfăşoară toate fenomenele din univers, inclusiv fenomenele patologice, s-a perpetuat din generaţie în generaţie până astăzi, deşi, încă de la începutul secolului trecut, Albert Einstein a arătat că spaţiul şi timpul nu sunt chiar atât de absolute după cum s-ar părea la prima vedere.

 

Albert Einstein a arătat că timpul şi spaţiul sunt relative. Spaţiul se contractă în direcţia mişcării. El este deformat de forţa gravitaţională. Astfel, forţa gravitaţională a soarelui atrage razele de lumină care ne vin de la alte galaxii. De aceea în univers nu există linii drepte, ci numai linii curbe. Pe de-altă parte, timpul depinde de observator şi de viteza cu care ne deplasăm. Cu cât viteza este mai mare, cu atât ti mpul se desfăşoară mai încet. La viteze apropiate de viteza luminii, timpul poate sta pe loc, iar la viteze mai mari decât viteza luminii, ceea ce este foarte greu de imaginat, deoarece, conform teoriei relativităţii, lumina are o viteză maximă de 300 de mii de km pe secundă, ti mpul ar putea să o ia înapoi.

 

Dar ca şi când rediscutarea spaţiului şi ti mpului nu ar fi fost suficiente, tot pe la începutul secolului trecut, Max Planc, Niels Bohr, Werner Heisenberg, Ervin Schrodinger şi John von Neumann au pus bazele fizicii cuanti ce şi au arătat că nici materia din care sunt formate bilele, de pe masa de biliard a lui Isaac Newton, adică materia din care suntem şi noi formaţi, nu este ceea ce ni se pare la prima vedere (Hoff mann, 1959). Plecând de la studiul luminii, lumină care joacă un rol deosebit în geneză, lumină care se comportă atât sub formă ondulatorie, cât şi sub formă corpusculară, Niels Bohr a elaborat principiul complementarităţii, care susţine că o parti culă se poate comporta atât ca undă, cât şi ca corpuscul. Dar deşi acest lucru se petrece în permananţă sub ochii noştri, creierul nostru nu s-a putut obişnui cu această dualitate.

 

După cum arată R.P. Feymann, laureat al premiului Nobel pentru fizica cuantică, noi nu putem înţelege cum o particulă poate fi când undă, când corpuscul, în funcţie de observator. În creierul nostru persistă dilema lui Hamlet, de a fi sau a nu fi , de fi undă sau de a fi corpuscul. Deşi transformarea din undă în corpuscul se petrece în permanenţă sub ochii noştri, deşi fără această transformare viaţa noastră nici nu ar fi posibilă, deşi fără această transformare, care are loc în fiecare moment în miliardele de frunze, ale miliardelor de plante care acoperă pământul, în care undele de lumină, care vin de la soare, se transformă în electroni şi în cele din urmă în glucoză, viaţa noastră nu ar putea exista, totuşi noi nu ne-am putut obişnui cu ideea că o undă nepalpabilă se poate transforma într-un corpuscul palpabil.

 

La fel ca Apostolul Lazăr, noi nu credem decât ceea ce pipăim. Noi vedem lumea în care trăim, formată din corpusculi, din atomi şi din molecule şi nu ne putem imagina cum ele pot lua naştere din nişte unde, sau cum se pot transform ele în nişte unde. Cum se poate transforma electronul în doi fotoni, sau cum se pot transforma fotonii din nou în electroni, ceea ce se întâmplă în mod curent atât în frunzele plantelor, cât şi în ochii noştri. Undele de lumină care cad pereti nă sunt transformate la nivelul reti nei în electroni şi în ioni, care se transmit mai departe sub forma unor stimului nervoşi, adică sub formă corpusculară, până la creier. Pe de-altă parte în momentul în care particula se transformă în undă, ea difuzează peste tot, în tot spaţiul înconjurător. Particula aceea transformată în undă se află peste tot şi nu va colapsa, conform funcţiei de undă descrisă de Erwin Schrodinger, laureat al premiului Nobel pentru fi zica cuantică, adică nu se va transforma din nou în particulă, decât atunci când va fi sesizată de un aparat de măsură sau, şi mai de neînţeles, atunci când va fi sesizată de un observator conştient, după cum susţine John von Neumann, care a pus bazele matemati ce ale fizicii cuanti ce.

 

Iar acest lucru de neînţeles este de monstrat în fiecare moment cu o exactitate matemati că de numeroasele telefoane mobile, de GPS-uri şi de aparate de radio, care sunt găsite sau găsesc undele respective, care plutesc în spaţiu, oriunde s-ar afla şi le transformă în electroni, care apoi vor pune în mişcare aparatul respecti v. Adică, deşi există date certe, care susţin principiile fizicii cuantice, privind natura fenomenelor care se desfăşoară atât în lumea înconjurătoare, cât şi în corpul nostru, creierul nu s-a putut obişnui cu realitatea stranie pe care ne-o oferă fizica cuantică din ultimele decenii. Noi lucrăm în spitale cu aparate uluitor de performante, bazate pe fizica cuanti că, dar continuăm să gândim cu fizica lui Newton, care nu poate explica fenomenele extrem de subtile cu care suntem confruntaţi. Deşi RMN, pe care îl folosim în mod curent pentru investi garea bolnavilor, se bazează pe fizica cuantică, noi continuăm să gândim problemele de fiziologie, de fi ziopatologie, de diagnostic şi de tratament, în termenii meca nicişti şi reducţionişti . Pentru noi nu există decât materie palpabilă, nu există decât molecule, ignorând faptul că în spatele acestor molecule se află nişte câmpuri, că moleculele vibrează, că ele emit nişte unde şi că în cele din urmă aceste unde sunt cele care creează imaginea furnizată de RMN. Unii cerectători susţin că recunoaşterea mesa gerilor chimici de către receptorii celulari nu se face conform modelului clasic de cheia care se potriveşte într-o anumită broască, ci conform undelor pe care le emite molecula respectivă. După cum arată Luca Turin, receptorii olfactivi reacţionează la vibraţii, adică la undele pe care le emit diferitele molecule.

 

Iar în acest caz vom avea de-a face nu cu combinaţia a două molecule, de mesager şi de receptor celular, ci cu interferenţa a două câmpuri de unde, ceea poate pune problema interacţiunii de la distanţă dintre două molecule. Iar în acest caz intervine un fenomen şi mai straniu decât principiul dualităţii dintre undă şi corpuscul, sau al colapsării undei atunci când este sesizată de un observator, şi anume principiul interconectării, conform căruia două particule cuantice comunică instantaneu între ele indiferent la ce distanţă s-ar afla (Bhom, 1981). Adică nu numai conceptul de timp şi de spaţiu, ci şi conceptul de materie din care sun tem formaţi a suferit în ultimul timp mutaţii aproape imposibil de imaginat de către creierul unui om obişnuit. Se spune că fizica lui Newton poate fi folosită în continuare la studiul fenomenelor care se desfăşoară la vitezele reduse la care trăim noi. Basarab Nicolescu (2009) susţine că lumea este stratificată pe niveluri de realitate şi că fiecare nivel are legile lui.

 

Se spune că fizica cuantică se referă la fenomenele subatomice, ca şi când acestea nu ar avea nicio legătură cu atomii şi cu moleculele din care suntem constituiţi. Dar lucurile sunt mult mai complicate, deoarece unii cercetători au exti ns, pe bună dreptate, fizica cuantică de la nivelul atomic la nivel universului. Foarte mulţi cercetători vorbesc despre cuanti ca sistemelor biologice. Iar R. Penrose (1995) a elaborat un model cuantic al creierului uman. Deşi transferul medicinei de la nivelul organic la nivelul molecular a reprezentat un mare progres şi deşi noi cunoaştem astăzi substratul molecular al tuturor bolilor, nu cunoaştem încă cauza precisă a bolilor cronice cu care suntem confruntaţi. Deşi cunoaştem patogenia lor moleculară, noi nu cunoaştem încă cauza precisă a hipertensiunii arteriale, a aterosclerozei, a diabetului zaharat, a bolilior psihice şi a cancerului. De aceea nici nu putem recurge la un tratatment etiologic. În toate aceste boli se vorbeşte de nişte factori de risc, care uneori produc, iar alteori nu produc boala. Pe de-altă parte, aceşti factori de risc sunt foarte răspândiţi; uneori sunt chiar necesari, aşa cum se întâmplă în cazul lipidelor, care, într-o anumită cantitate, sunt chiar necesare, şi uneori nu pot fi influenţaţi, aşa cum se întâmplă cu antecedentele familiale. De aceea este foarte probabil, dacă nu chiar obligatoriu, ca în spatele modificărilor moleculare, la care ne-am oprit acum, să se afle nişte fenomene ondulatorii, caracteristi ce fizicii cuantice, care nu au cum să nu influenţeze procesele biologice care au loc în organismul uman. Probabil că, pentru a putea continua progresul realizat de medicina moleculară, va trebui să abordăm fenomenele mai profunde ale patologiei umane. Probabil că pentru a putea înţelege mai bine modul în care apar şi se desfăşoară bolile cronice cu care suntem confruntaţi, va trebui să ne revedem concepţiile despre materie, despre spaţiu şi timp, conform ultimelor descoperiri ale fizicii cuantice. Să nu mai înţelegem spaţiul şi timpul ca pe nişte cadre absolute, ca pe nişte şosele care se află înaintea noastră şi pe care noi ne deplasăm cu bolile noastre cu tot, ci ca pe nişte procese care îşi fac singure drumul în viitor şi care lasă timpul în spatele nostru. După cum susţin unii fizicieni, în faţa noastră nu se află decât nişte procese posibile.

 

În faţa noastră se află doar un câmp de probabilităţi. Timpul şi spaţiul se află doar în spatele nostru, ca rezultat al proceselor care au avut loc. De aceea, pentru a putea înţelege mai bine problemele extrem de complicate şi de subtile ale fenomenelor patologice cu care suntem confruntaţi, va trebui să trecem de la medicina moleculară, în care, cântărind şi măsurând moleculele palpabile, am obţinut anumite rezultate, la o medicină cuantică, în care, pentru a putea progresa, va trebui să gândim nu numai în molecule palpabile, ci şi în câmpuri de unde şi de probabilităţi, mai puţin palpabile, dar tot atât de reale ca şi moleculele pe care le divinizăm. Sau poate ar trebui să trecem chiar la o medicină informaţională, deoarece organismul nostru nu este numai un sistem fizic sau chimic, ci şi un sistem de comunicaţii, în care toate celulele şi moleculele, pe care le studiază medicina moleculară, participă fie la construirea sistemului de comunicaţii, fie la transmiterea semnalelor care circulă prin acest sistem (Resti an, 1980). Dimensiunea spaţială a organismului uman. Organismul uman, ca şi toate celelalte sisteme din univers, are cel puţin trei dimensiuni spaţiale şi o dimensiune temporală.

 

Atunci când ana lizăm fenoti pul unui pacient, noi analizăm de fapt dimensiunile lui spaţiale, privind înălţimea, volumul, greutatea, forma capului, a membrelor, a toracelui, a abdomenului şi aşa mai departe. Atunci când consultăm un pacient, analizăm mărimea ficatului, mărimea inimii, sonoritatea pulmonară şi zgomotele inimii.

 

Iar atunci când solicităm anumite investigaţii, aşa cum ar fi hemoleucograma, ecografi a, ecocardiografi a, tomografia sau RMN, noi investigăm de fapt dimensiunile spaţiale ale pacientului. Dimensiunile spaţiale sunt determinate de întinderea, de mărimea, de forma, de numărul şi de greutatea aparatelor şi organelor. Dimensiunile spaţiale reprezintă starea de moment a organismului. Toate dimensiunile spaţiale, obţinute prin examenul clinic şi paraclinic al bolnavului, definesc de fapt starea de moment a pacientului. Conform stării pacientului, se poate stabili un diagnostic şi un tratament. Dacă examenul clinic a evidenţiat o creştere în volum a abdomenului şi o creştere în volum a ficatului, iar investigaţiile paraclinice au evidenţiat o formaţiune tumorală hepatică, se poate suspecta un cancer hepatic, se vor putea face alte analize pentru a stabili natura tumorii şi tratamentul cel mai adecvat.

 

Dar starea din fiecare moment a organismului este rezultatul unor procese. Toate dimensiunile spaţiale, normale sau patologice, sunt rezultatul unor procese biologice. Fenotipul organismului ia naştere în urma unui proces care începe din momentul fecundării, care este urmat de diviziunea celulară şi de diferenţierea celulară care duc în cele din urmă la apariţia tuturor ţesuturilor, a aparatelor şi organelor în forma în care le cunoaştem. Dar deşi noi gândim în termeni de substanţă şi de energie, toate aceste procese, care dau naştere în cele din urmă la fenotipul organismului, nu pleacă de la cele 3 pg de substanţă, adică trei milionimi de gram de substanţă, cât cântăreşte ADN primit de la părinţi, ci de la informaţia cuprinsă în cele 3 pg de ADN, informaţie apreciată la 1GB, care dacă am vrea să o scriem pe hârti e ne-ar trebui aproximati v 4.000 de cărţi.

 

Evident că această discrepanţă dintre cantitatea enorm de mică de substanţă şi enorm de mare de informaţie pledează pentru importanţa informaţiei în defi nirea celor patru dimensiuni ale organismului. Dar este greu de explicat cum reuşeşte organismul, plecând de la aceeaşi informaţie genetică, să dea naştere la peste 200 de tipuri de celule foarte diferite, aşa cum ar fi celulele neuronale, celulele hepatice, leucocitele sau hematiile. O explicaţie este oferită, în ultimii ani, de epigenetică, care arată că genele care sunt în mare parte metilate şi înconjurate de cromatină, sunt inactive. Iar pentru a fi activate este necesar ca anumiţi factori de mediu să acţioneze asupra cromatinei şi a metilării genelor.

 

În felul acesta în funcţie de infl uenţa factorilor de mediu, vor fi activate anumite gene şi vor fi inhibate alte gene, corespunzătoare diferitelor tipuri de celule (Restian, 2010). Dar nici epigeneti ca nu ne poate explica cum celulele se organizează într-un anumit fel pentru a determina o anumită formă a ficatului, o anumită formă a inimii, a creierului, a mâinilor a capului. Pentru a explica acest lucru, A.R. Sheldrake (1981) a elaborat conceptul de câmp morfogeneti c, care prefigurează şi dirijează celulele pentru a creşte într-o anumită formă. Chiar dacă nu se ştie încă mare lucru despre acest câmp morfogenetic este foarte probabil ca el să existe deoarece, în jurul tuturor organelor, se pot depista anumite câmpuri de unde electromagnetice. Procesele care determină starea mereu schimbătoare a organismului reprezintă dimensiunea temporală a organismului.

 

Dacă starea reprezintă dimensiunea spaţială a organismului, procesele care au determinat starea respectivă şi care o schimbă de la un moment la altul reprezintă dimensiunea temporală a organismului. Dacă starea reprezintă dimensiunile spaţiale ale organismului, devenirea şi schimbarea permanentă a acestei stări reprezintă dimensiunea temporală a organismului. Adică dacă forma, volumul, masa şi numărul diferitelor aparate şi organe reprezintă dimensiunea spaţială, procesul de modificare a formei, a volumului şi a numărului reprezintă dimensiunea temporală a organismului. Importanţa dimensiunii temporale este determinată de viteza şi de mărimea cu care se succed diferitele modifi cări. Schimbarea stării organismului este inevitabilă. Toate sistemele din univers sunt într-o continuă mişcare şi transformare.

 

Chiar mai mult, conform celui de-al doilea principiu al termodinamicii, care postulează creşterea entropiei, adică a dezordinei, toate sistemele din univers sunt într-o continuă degradare. Chiar dacă cel de-al doilea principiu la termodinamicii se referă la sistemele închise, principiul a fost generalizat la întregul univers. Adică şi organismul uman este supus acestui principiu. Iar timpul, sau mai bine zis ireversibilitatea timpului, este de terminată de cel de-al doilea principiu al termodinamicii. În toate formulele importante ale fizicii, timpul este reversibil, numai în cel de-al doilea principiu al termodinamicii, timpul este ireversibil. De aceea am putea spune că cel de-al doilea principiu al termodinamicii reprezintă, de fapt, un decret de condamnare la moarte a tuturor sistemelor biologice.

 

Practica medicală – Prof. As. Dr. Adrian Resti an

 

AnnaE
#1

Cel de-al doilea principiu al termodinamicii reprezintă, de fapt, decretul de condamnare la moarte a organismului. Dacă timpul este ireversibil,deoarece, conform celui de-al doilea principiu al termodinamicii, toate sistemele evoluează spre creşterea entropiei, adică a dezordinii,înseamnă că cel de-al doilea principiu al termodinamicii reprezintă, de fapt, decretul de condamnare la moarte a organismului. Postulând creşterea dezordinii, cel de-al doilea principiu al termodinamicii a postulat, de fapt, îmbolnăvirea şi moartea organismului. El reprezintă în realitate un decret de condamnare la moarte semnat în alb, pentru că indiferent de ce boală va muri un om, omul moare în cele din urmă, datorită celui de-al doilea principiu al termodinamicii.

 

Indiferent dacă omul moare de infarct miocardic sau de cancer, el moare din cauza celui de-al doilea principiu al termodinamicii, care postulează creşterea dezordinii şi a dezorganizării. Aceasta înseamnă că atunci când se naşte un copil, el se naşte de fapt cu acest certificat de deces în alb, reprezentat de cel de-al doilea principiu al termodinamicii, pe care viaţa îl va completa ulterior cu anumite boli. Dar dacă cel
de-al doilea principiu al termodinamicii se opune ordinii caracteristi ce sistemelor biologice şi copilul are încă de la naştere un certificat de deces semnat în alb, se pune întrebarea cum reuşeşte să se nască copilul şi cum izbuteşte el să se dezvolte şi să crească o anumită perioadă de timp, crescându-şi ordinea şi organizarea, în
pofi da celui de-al doilea principiu al termo dinamicii.

Mecanismele de luptă antientropică ale organismului. Organismul uman reuşeşte să senască, să crească, să se dezvolte şi să supravieţuiască, menţinându-şi o anumită ordine şi organizare, o foarte lungă perioadă de ti mp, în pofida celui de-al doilea principiu al termodinamicii, datorită faptului că organismul uman apelează, ca şi toate celelalte sisteme biologice, la nişte mijloace şi la nişte mecanisme de reglare care se opun celui de-al doilea principiu al termo dinamicii (Restian, 1981).

 

Mai întâi, organismul uman a devenit un sistem deschis. După cum am remarcat cel de-al doilea principiu al termodinamicii se referă la sistemele închise. De aceea, pentru a se putea sustrage celui de-al doilea principiu al termodinamicii, organismul uman a devenit un sistem deschis, care îşi ia din mediul extern substanţele şi energia de care are nevoie. Probabil că ar fi interesant de remarcat că toată această nenorocire, privind condamnarea organismului la moarte şi la îmbolnăvire, pe
care o postulează cel de-al doilea principiu al termodinamicii, este determinată în cele din urmă de faptul că, în ti mp ce toate celelalte forme de energie se pot transforma integral unele în altele, căldura care ia naştere din celelalte forme de energie, în urma funcţionării organismului, nu se mai poate transforma integral în
energia din care a provenit.

 

Astfel, organismul pierde treptat o anumită canti tate de energie internă şi nu mai dispune de energia necesarăpentru a menţine elementele lui într-o anumită ordine. De aceea dezordinea creşte, iar boala şi îmbătânirea nu reprezintă în cele din urmă
decât creşterea dezordinii şi a entropiei. De aceea, pentru a compensa cel puţin
parţial pierderea energiei interne, sistemele biologice au devenit nişte sisteme deschise care îşi iau din mediul extern sunstanţele şi energia de care au nevoie pentru a-şi păstra ordinea interioară.

 

Pe de-altă parte, sistemele biologice au apelat la informaţie. Organismul uman este nu numai un sistem termodinamic, sau chemodinamic, ci şi un sistem informaţional. Iar infor maţia nu este, după cum a arătat Norbert Wiener (1948), nici materie şi nici energie. Informaţia nu se supune legilor termodinamicii de creştere a entropiei. Ea reprezintă un alt aspect al realităţii şi are alte legi de conservare şi de trans formare
(Resti an, 1980). Astf el, dacă substanţa reprezintă masa sau volumul, iar energia re prezintă forţa sau câmpul care intervin în desfăşurarea fenomenelor, informaţia reprezintă modul în care sunt organizate şi ordonate substanţele şi energia respective, sau mai bine zis noutatea pe care o reorganizare o poate aduce.

 

Informaţia reprezintă partea cea mai comunicantă a realităţii. Ea poate trece foarte uşor de pe un semnal pe altul. Mărimea informaţiei nu de pinde de mărimea semnalului. Cantităţi foarte mici de substanţă pot transmite cantităţi foarte mari de informaţie, aşa cum se întâmplă în cazul informaţiei geneti ce. Ea se poate transmite fără a fi pierdută. Dimpotrivă informaţia poate fi amplificată cu numărul de destinatari. În sfârşit, deşi pentru a putea funcţiona, mecanismele de reglare au nevoie de substanţă şi de energie, informaţia este cea care asigură eficacitatea
acestor mecanisme.

 

Informaţia geneti că este cea care indică modul în care trebuie construit noul organism.  Informaţia este cea care trece de pe genom, adică de pe codul genetic, pe proteom, adică pe codul reprezentat de secvenţele de aminoacizi. Apoi tot informaţia geneti că este cea care trece de pe proteom pe metabolom, pe fenotip şi aşa mai de parte. Cu ajutorul informaţiei reuşesc de fapt sistemele biologice să îşi păstreze structura lor biologică în pofi da numeroşilor factori patogeni, care acţionează asupra lor conform celui de-al doilea principiu al termodinamicii. Dar pentru a putea actualiza informaţia primită, în pofida celui de-al doilea principiu care postulează creşterea entropiei, sistemele biologice au trebuit să apeleze la anumite mecanisme de reglare antientropică.

 

Pentru a pune în aplicare informaţia primită, organismul trebuie mai întâi să-şi construiască în pofi da celui de-al doilea principiu al termodinamicii, structurile proprii caracterizate de un mare grad de ordine şi or ganizare, iar apoi să caute să corecteze, sau să prevină, tulburările pe care cel de-al doilea principiu al termodinamicii le-ar putea produce. Mecanismele de construcţie a structurilor proprii duc timpul înainte. Pornind de la informaţia genetică, toate sistemele biologice dispun de nişte macanisme geneti ce cu ajutorul cărora reuşesc să-şi construiască, în pofida celui de-al doilea principiu al termodinamicii, nişte structuri proprii caracterizate de un mare grad de ordine şi de organizare. Mecanismele genetice reuşesc să copieze informaţia de pe structura ADN, să o treacă pe structura ARN, care o transportă la nivelul ribozomilor, unde informaţia genetică este trecută pe structura proteinelor, cre vor da naştere la o mulţime de celule, de ţesuturi şi de organe şi, în cele din urmă, întregului organism. Este important de remarcat că aceste mecanisme genetice reuşesc să construiască nişte structuri foarte ordonate care nu existau anterior.

 

În cele din urmă ele dau naştere unui fenotip, care nu exista anterior. Ele construiesc viitorul, care nu exista anterior. Ele creează spaţiul şi timpul. Ele împing timpul înainte, spre deosebire de celelalate mecanisme de reglare care, corectând erorile, caută să aducă timpul înapoi. Sistemele biologice sunt nişte sisteme disipative. După cum arată I. Prigogine, laureat al premiului Nobel pentru termodinamica sisteme lor biologice, acestea reuşesc să-şi păstreze ordinea şi organizarea, eliminând în exterior entropia care ia naştere în interiorul lor.

 

După cum se ştie, în sistemele termodinamice pot să existe anumite fluctuaţii locale de entropie, în aşa fel încât în anumite regiuni entropia poate să scadă, iar în altele să crească, cu condiţia ca entropia generală a sistemului să înregistreze o creştere. Iar I. Prigogine arată că sistemele biologice formează cu mediul înconjurător un sistem mai mare. Astfel, ele îşi vor păstra ordinea dacă vor creşte dezordinea mediului înconjurător. Astfel, sistemele biologice sunt nişte sisteme disipative care elimină în mediul înconjurător dezordinea care apare în ele. În felul acesta, sistemele biologice reuşesc să-şi păstreze ordinea, crescând dezordinea mediului înconjurător. Sistemele biologice se hrănesc cu ordine. Pe de-altă parte, Ervin Schrodinger arată că, deşi nouă ni se pare că sistemele biologice se hrănesc cu anumite substanţe nutritive, ele se hrănesc de fapt cu ordine, cu opusul entropiei, după cum spune el cu negentropie. Şi dacă avem în vederea că informaţia este egală cu entropia cu semn schimbat, atunci ele se hrănesc de fapt cu informaţie.

 

De exemplu, dacă organismul uman ingerează glucoză, care are un anumit grad de ordine şi de organizare şi pe care o supune unui metabolism din care rezultă bioxid de carbon şi apă, care au un grad de ordine mai mic decât glucoza şi pe care le elimină în mediul extern, înseamnă că organismul a reţinut ordinea, adică informaţia cuprinsă în molecula de glucoză. De aceea, Ervin Schrodinger spunea că organismul se hrăneşte în ultimă instanţă cu negentropie. Pe lângă mijloacele de construire a ordinii, sistemele biologice aveau nevoie şi de nişte mijloace de păstrare a ordinii. Dacă pentru construirea unor structuri foarte ordonate, în pofida celui de-al doilea principiu al termodinamicii, sistemele biologice au apelat la informaţie, care nu se supune legilor termodinamicii, la deschiderea sistemului şi la importul de energie din exterior, la eliminarea entropiei care totuşi apare în afara organismului, pentru a putea păstra ordinea construită, sistemele biologice trebuiau să apeleze şi la nişte mecanisme cu ajutorul cărora să păstreze ordinea pe care au construit-o conform informaţiei genetice.

Iar unele mecanisme de păstrare a ordinii caută să corecteze eventualele erori produse de diferiţii factori perturbanţi, iar altele caută să prevină cel puţin acele erori care nu ar mai putea fi corectate.

 

Mecanismele de corectare a erorilor, care aduc timpul înapoi. Cel mai simplu mecanism de refacere a ordinii pe care factorii perturbanţi, care acţionează conform celui de-al doilea principiu al termodinamicii, au tulburat-o, este reprezentat de mecanismul de feedback. Mecanismele de feedback sunt foarte răspândite în sistemele biologice. Organismul uman dispune de sute de mecanisme de feedback. Homeostazia organismului este păstrată prin intermediul a sute de mecanisme de feedback. Toţi parametrii biologici sunt menţinuţi în limite normale cu ajutorul unor mecanisme de feedback. În reglarea tensiunii arteriale, a glicemiei şi a volemiei, intervin o mulţime de mecanisme de feedback (Restian, 1981).

 

Mecanismele de feedback acţionează prin corectarea erorilor. Ele dispun de nişte traductori care sesizează erorile pe care factorii preturbanţi le-au produs asupra unor parametri, aşa cum ar fi traductorii din sinusul carotidian, din atriul drept şi din aortă, care sesizează variaţiile tensiunii arteriale şi trimit retroactiv centrului de comandă, situat în trunchiul cerebral, informaţii necesare pentru a lua deciziile corespunzătoare readucerii tensiunii arteriale la valorile iniţiale. De remarcat că, readucând valorile tensiunii arteriale sau a glicemiei la valorile anterioare, mecanismele de feedback realizează de fapt o oare care reversibilitate a timpului în sistemele biologice. Starea sistemelor biologice revine la momentul anterior. Astfel, mecanismele de feedback se opun într-o oarecare măsură ireversibilităţii timpului. În felul acesta sistemele biologice reuşesc să prelungească într-o oarecare măsură durata de viaţă a sistemelor biologice şi să amâne punerea în aplicare a decretului de condamnare la moarte semnat de cel de-al doilea principiu al termodinamicii.

 

Mecanismele de prevenire a erorilor, care caută să menţină timpul pe loc. Dar organismul trăieşte într-un mediu foarte variabil şi de multe ori chiar foarte ostil, mediu în care se pot produce şi evenimente sau modificări care nu ar mai putea fi corectate. De aceea, pe lângă mecanismele de corectare a erorilor, sistemele biologice mai evoluate au apelat şi la un mecanism de prevenire a erorilor. Încă din 1975, noi am arătat că, pentru a putea supravieţui într-un mediu foarte variabil, în care se pot produce şi evenimente care ar declanşa tulburări care nu ar mai putea fi corectate, pe lângă mecanimele de corectare a erorilor, sistemele biologice mai au nevoie şi de un mecanism de prevenire a erorilor, pe care noi l-am numit mecanism de feedbefore, pentru că el nu are nevoie numai de informaţii retroactive, ci şi de informaţii anticipative (Restian, 1975). Este evident că omul nu conduce automobilul cu ajutorul mecanismelor de feedback. Adică el nu aşteaptă să se lovească de un obstacol, să dea înapoi şi apoi să îşi continue drumul mai departe, ceea ce de multe ori nici nu ar mai fi posibil.

 

Este evident că atunci când conduce un automobil, el se foloseşte de mecanismul de feedbefore, încer când să prevină erorile care s-ar putea produce. Acest lucru este valabil şi în alte activităţi pe care le desfăşoară omul. Dar pentru a putea realiza o reglare anticipativă, mecanismul de feedbefore, de prevenire a erorilor, are nevoie nu numai de cunoaşterea mediului intern, adică a tulburărilor care s-au produs, ci şi de o cunoaştere a mediului extern privind tulburările pe care acesta le-ar putea produce. De aici a derivat toată complexitatea sistemului nervos. Dacă pentru funcţionarea mecanismelor de feedback ar fi fost suficient trunchiul cerebral, care să primească informaţii privind tulburările suferite de diferiţi parametri, pe baza cărora putea să ia deciziile corespunzătoare corectării lor, pentru a putea preveni erorile pe care mediul înconjurător le-ar putea produce, mecanismul de feedbefore trebuie să cunoască mediul înconjurător, să facă o apreciere a pericolelor pe care diferiţi factori de mediu le-ar putea reprezenta şi să aleagă decizia cea mai adecvată preveniri acestor tulburări.

 

Este interesant de remarcat că, pe lângă mecanismul de feedbefore extrem de complicat, în care este implicat sistemul nervos, organismul a apelat şi la mecanisme de reglare anti cipativă ceva mai simple, care au programul lor de funcţionare înscris în structura organismului. În acest sens, am putea da exemplu secreţia nervoasă de suc gastric la vederea alimentelor, adică înainte ca alimentele să ajungă în stomac. Sau exemplul incretinelor, care sunt secretate de intestine în momentul ingerării de glucide pentru a stimula secreţia de insulină chiar înainte ca glucidele să ajungă în sânge. Dar deşi mecanismele de corectare a erorilor, precum şi mecansimele de prevenire a erorilor sunt extrem de eficiente, ele nu reuşesc să se opună decât parţial celui de-al doilea principiu al termodinamicii, deoarece, în cele din urmă, entropia organismului reuşeşte să crească, iar organismul îmbătrâneşte, se îmbolnăveşte şi moare. Reversibilitatea timpului este numai parţială. Deşi mecanismele de feedback reuşesc să corecteze erorile, să aducă parametrii tulburaţi la valorile iniţiale, să păstreze stabilitatea organismului şi realizeze astf el o oarecare reversibilitate a timpului, mecanismele antientropice folosite de organism nu sunt perfecte.

AnnaE
#2

Chiar dacă ele reuşesc să aducă parametrii tulburaţi la valorile iniţiale, de obicei tulburările produse lasă anumite urme, care pot afecta stabilitatea organismului.
De exemplu, fiind un organism deschis, trebuie să îşi ia din mediul extern substanţele şi energia necesară. Dacă el ingeră o cantitate mai mare de glucide cu absorbţie rapidă, acestea vor duce la creşterea glicemiei. Iar această creştere
pe care noi o considerăm normală ar putea să producă anumite tulburări, cum ar fi glicozilarea proteinelor şi alterarea ce lulelor beta, care sunt obligate să secrete într-un timp foarte scurt o cantitate foarte mare de in sulină. De aceea organismul
secretă integrinele care să stimuleze eliberarea de insulină chiar înainte ca glucidele
să ajungă în sânge. De asemenea, creşterea tensiunii arteriale pentru a face faţă unor solicitări poate duce şi ea la anumite modificări cardiovasculare, deşi variaţiile tensiunii sunt de fiecare dată corectate.

 

Toate aceste deficienţe pot duce cu timpul la creşterea entropiei şi la instalarea dezordinii, corespunzătoare procesului de îmbătrânire şi diferitelor boli.
Mecanismele de reglare anti entropică au anumite imperfecţiuni. Oricît de impresionante ar fi , şi ce poate fi mai impresionant decât tot eşafodajul genetic la care a recurs Divinitatea pentru a sustrage sistemele biologice de sub jurisdicţia celui de-al doilea principiu al termodinamicii, mecanismele de reglare antientropică
au anumite imperfecţiuni (Restian, 1977).

 

Imperfecţiunea fundamentală a mecanismelor de feedback care lucrează prin corectarea erorilor este aceea de a lăsa factorii perturbanţi să producă anumite erori, care, înainte de a putea fi corectate, pot să producă anumite tulburări, aşa cum se întâmplă în cazul hiperglicemiei postprandiale. Alteori, mecanismele de feedback recurg la mijloace care nu sunt în stare să păstreze stabilitatea parametrilor respectivi, aşa cum se întâmpă în cazul mecanismelor de reglare a lipemiei, în care exerciţiul fizic reprezintă principalul mijloc de scădere a lipemiei. În cazul strămoşilor noştri, care trebuiau să depună un efort fizic foarte mare pentru a putea supravieţui, acest mijloc era sufi cient.

 

În cazul omului contemporan care, datorită mecanizării şi automatizării, nu mai trebuie să depună nici un efort, acest mecanism a devenit insuficient. De aceea, în cazul omului contemporan, exerciţiul fizic a fost înlocuit cu statine.
De multe ori mecanismele de feedback sunt mult prea profilate pe un anumit parametru pentru a ţine seama de complexitatea întregului organism. Acest lucru se poate constata în cazul sistemului imunitar, care sacrifică de multe ori stabilitatea organismului pentru a păstra identitatea selfului, aşa cum se întâmplă în bolile
autoimune, în care sistemul imunitar acţionează împotriva propriilor sale structuri şi aşa mai departe.

 

De fapt, majoritatea bolilor reprezintă de fapt nişte cibernoze determinate de supra solicitarea imperfecţiunilor cibernetice sau de alterarea mecanismelor de reglare antientropică ale organismului
(Restian, 1973)
Cum se poate acţiona asupra dimensiunii temporale a organismului uman. Adică cum s-ar putea aduce timpul înapoi, sau cel puţin cum s-ar putea ţine timpul pe loc, pentru a preveni procesul de îmbătrânire şi de îmbolnăvire, care se produce în cele din urmă conform celui de-al doilea principiu al termodinamicii. Desigur că răspunsul fundamental ar fi acela de a evita, pe cât posibil, dar în realitate nu prea este posibil, factorii pertubanţi care acţionează conform celui de-al doilea principiu al termodinamicii asupra organismului uman, de a evita imperfecţiunile mecanismelor de reglare antientropică, de a menaja mecanismele de corectare a erorilor
şi de a folosi mai mult mecanismele de prevenire a erorilor, ceea ce înseamnă a acţiona mai mult asupra sti lului de viaţă, având în considerare aspectele mult mai profunde ale fiinţei umane.

 

Bibliografie
1. Aubert G., Lansdorp P.M. Telomers and aging,
Physiologigal Reviews, 2, 2008, 557-579
2. Bohr N. Physique atomique et connaissance
humain, Gautier-Villars, Paris 1961
3. Bohm D. Quantum thory, Prestige Hall, New
Jersey, 1981
4. Dawkins R. The selfi sh gene, Oxford
University Press, 1976
5. Dawkins R. Un râu pornit din Eden, Editura
Humanitas, 2001
6. Descartes R. Oevres, Ed Adam et Taunery,
Paris, 1964
7. Einstein A. Oevres Choisies, Ed. Balibar,
Paris, 1989
8. Feymann R.P. The strange theory of light and
matter, Princeton University Press, 1985
9. Fuchs Ch. Coming of age with quantum
information, Cambridge University Press, 2010
10. Gleick J. Informaţia, o istorie, o revărsare,
Editura Publica, 2012
11. Hawkins S. Scurtă istorie a timpului,
Humanitas, 2002
12. Herbert N. Quantum Reality, Beyond the new
physics, Doubleday, New York, 1985
13. Heisenberg W. Physics and Phylosophy,
George Allen, London, 1959
14. Hoffmann B. The strange story of thequantum,
Dover, Publishing Inc., New York, 1959
15. James P. Protein identifi cation in the
post-genome ea, the rapid rise of proteomics,
Quartley Review of Biophysics, 30, 1997,
239-233
16. Kirkegaard S. Opere, Editura Humanitas, 2013
17. Newton I. Philosophiae naturalis principia
matematics, London 1687
18. Nicolescu B. Ce este realitatea, Junimea, Iaşi,
2009
19. Nicolescu B. Noi, particula şi lumea, Junimea,