Statistical physics of organism. Статистическая физика организма.

Фантазии о науке будущего.

Есть целый раздел физики, занимающийся описанием не одной или нескольких частиц (атомов, молекул), а целых ансамблей, множеств таких объектов. И называется он «Статистическая физика», мол, считаем не столько, что ТОЧНО произойдёт, а что МОЖЕТ произойти с некой вероятностью.

Ильф и Петров в своё время написали: «Статистика знает всё».

Они, будучи писателями, конечно, не предполагали, что «статистика» знает НЕ всё, а лишь ДОПУСКАЕТ некую вероятность чего-то.

Л.Д.Ландау продиктовал Е.М.Лифшицу аж целый том курса теоретической физики, так и названный «Статистическая физика».

Но что интересно, в ней рассматриваются множества ОДИНАКОВЫХ чистиц. Для даже многоэлектронных атомов мышление теоретиков как-то не доходит. А уж о молекулах вообще – некие то ли шарики, то ли многогранники куда-то летят и ещё вертятся при этом.

А как описывать многоклеточный организм?

Ведь он тоже состоит из множества клеток (которые мы примем за некие единичные элементы) и тоже было бы неплохо объяснить их взаимодействие и предсказать ЧТО БУДЕТ, ЕСЛИ…

Например, взять эритроциты в человеке. Их в среднем двадцать пять триллионов у каждого из нас. Каждую секунду умирают 4-5 миллиона из них, столько же рождается и выбрасывается в кровь красным костным мозгом.

Динамика, причём частиц совершенно одинаковых. Маленькие диски, сплющенные в середине, без ядра и нашпигованные гемоглобином (265 миллионов молекул его в каждом эритроците).

По каким параметрам их разделять? Ведь суть-то статистики рассматривать некие события ДО и ПОСЛЕ.

Итак: Живые и мёртвые. Это задача для клеток печени, которые «ДОЛЖНЫ» распознавать и отделять живых от мёртвых. Ибо мёртвые затем в печени подвергаются «гемолизу» то есть распаду и из гемоглобина производится элемент желчи билирубин. Палатка утиль-сырья! Всё утилизуется!

Дальше, эритроциты, несущиеся по венозному руслу в правое предсердие, затем в желудочек и выбрасываемые в лёгочную артерию. Они несут углекислый газ от клеток организма.

Затем, изогнувшись и проталкиваясь в капиллярах альвеол лёгких (по диаметру капилляры могут быть вдвое меньше диаметра эритроцитов – 8 микрон), отдают в лёгких углекислый газ и приобретают кислород в форме оксигемоглобина, то есть молекулы гемоглобина, присоединившей к себе молекулу кислорода.

Значит новое различие: Эритроциты в кислородом и эритроциты с углекислым газом.

(Сразу возникает такая странность: Эритроциты, по утверждениям гематологов-цитологов, очень эластичные, и, ежели могут, согнувшись в три погибели, протискиваться сквозь узенькие капилляры, так почему все машины искусственного кровообращения АИКи РАЗРУШАЮТ большое количество эритроцитов? Ведь в них кровь передвигается НЕ какими-нибудь быстро вертящимися пропеллерами, боже упаси, в роликами, мягко прокатывающимися по гибкой трубке.)

Есть ещё один вариант, для кислорододышащих ОЧЕНЬ НЕПРИЯТНЫЙ – гемоглобин, присоединивший к себе молекулу моноокиси углерода, угарного газа, связь которого с гемоглобином в сотни раз прочнее, чем связь гемоглобина с кислородом. Потому существа и умирают «от удушья», отравивишись угарным газом.

Так, по скольким параметрам мы можем разрабатывать статистику эритроцитов? По пяти, получается: живые – неживые, с кислородом, с углекислым газом и с угарным газом.

Но есть ещё одна особенность, эритроциты могут быть одиночными, так сказать, «свободными» (как электроны в металлах) и связаннми в некие группы, типа столбиков и ясно, что их свойства и «поведение» будут сильно отличаться от свободных.

(Опять по аналогии с электронами – свободные электроны в зонах проводимости, связанные, но не очень прочно с атомами, в полупроводниках, например и заодно «дырки» там же, Куперовские пары — спаренные электроны сверхпроводимости).

А, может быть, они ещё сами собой вращаются? Спин? Как у элементарных частиц? Может быть поэтому те, что перестали вертеться – слипаются друг с другом и с тромбоцитами? А те, что вертятся, не слипаются?

Возможно, что благодаря этому «эритроспину» они легче протискиваются сквозь узкие трубочки капилляров?

Интересно, если столбик состоит из только двух сцепившихся эритроцитов, наверно в нём эритроциты «ведут» себя иначе, чем если такой же столбик образован десятком, как ломтики нарезанной колбасы, эритроцитов.

Но это лишь мои очередные фантазии…

Коль скоро мы говорим об эритроцитах, не грех вспомнить и о других «форменных элементах» крови: всех типах лейкоцитов, тромбоцитов…

Тут сразу добавляется ещё одно различие: пассивно движущиеся — эритроциты, и активно передвигающиеся, по-амёбному, псевдоподиями–лженожками — лейкоциты.

В общем, насчитать можно немало характеристик, по которым хорошо бы создать разные статистики типа Ферми-Дирака и Бозе-Эйнштейна. Интересно, что названия частицам даётся по имени первого, и часто НЕ самого существенного автора такой статистики: Фермионы и бозоны.

Энрико Ферми предложил такой метод только для электронов, а Поль Дирак уже распространил эту идею на многие другие частицы. Шатьендранат Бозе предложил свой метод для фотонов, а уже Альберт Эйнштейн расширил его на все частицы с целочисленным спином.

Ну, не называть же частицы Дираками и Эйнштейнцами! Частицы «ДиракИ» с ударением на последней гласной в русском вообще звучат подозрительно!

Возвращаясь к организмам, в каждом организме, как я уже упоминал, кроме эритроцитов, есть ещё два триллиона РАЗНЫХ ДРУГИХ КЛЕТОК! И интересно было бы разработать для них свои статистики, а потом и Полную Общую Статистику Многоклеточного Организма с учётом ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ всех элементов друг с другом.

Так и создастся первая в истории науки ТЕОРИЯ МНОГОКЛЕТОЧНОГО ОРГАНИЗМА!

И, благодаря этому, биология, физиология и медицина, станут, наконец-то действительно НАУКАМИ, а не ремёслами!

Биологи, физики, биофизики!

Цели – ясны! Задачи – определены! За работу – товарищи!

28 XII 2019

Statistical physics of organism. Статистическая физика организма.: 2 комментария

Добавить комментарий для psitimespsi Отменить ответ

Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:

Логотип WordPress.com

Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com. Выход /  Изменить )

Google photo

Для комментария используется ваша учётная запись Google. Выход /  Изменить )

Фотография Twitter

Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. Выход /  Изменить )

Фотография Facebook

Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. Выход /  Изменить )

Connecting to %s