Строение системы: Строение системы

Строение системы

Система состоит из элементов и (или) подсистем.

Элемент. Под элементом принято понимать простейшую неделимую часть системы. Ответ на вопрос, что является такой частью, может быть неоднозначным и зависит от цели рассмотрения объекта как системы, точки зрения на него или аспекта его изучения. Таким образом, под элементом следует принимать предел членения системы с точки зрения решения конкретной задачи или с точки зрения поставленной цели. Систему можно расчленять на элементы различными способами в зависимости от формулировки цели и ее уточнения в процессе исследования.

Подсистема. Под подсистемой понимают совокупность взаимосвязанных элементов, являющихся составной частью системы. Элементы в подсистеме взаимосвязаны для выполнения определенной подцели, которая является частью общей цели системы.

Подцели способствуют достижению общей цели. Подсистема является системой и обладает свойством целостности.

Совокупность невзаимосвязанных элементов представляют компоненты системы.

Основные понятия, характеризующие систему

Цель. Под целью понимается желаемая модель будущего. Понятие цели и связанные с ней понятия целенаправленности, целеустремленности, целесообразности иногда не имеют однозначного толкования в конкретных условиях. Это связано с тем, что процесс обоснования целей в организационных системах весьма сложен и до конца не изучен.

Структура. Слово «структура» происходит от латинского «struktura», означающего строение, расположение, порядок в системе. Любая система характеризуется определенной структурой. При этом возможна множественность выделения структур. Например, выделяют структуру производственную и структуру управления; структуру формальную и неформальную; макро- и микроструктуру.

Очевидно, такая неоднозначность обусловлена сложностью самого понятия и разнообразием возможных подходов к его исследованию.

Структура представляет собой множество элементов и связей между ними.

Связь. Понятие связи входит в любое определение системы наряду с понятием элемента и обеспечивает возникновение и сохранение структуры и целостных свойств системы. Это понятие одновременно характеризует и строение (статику), и функционирование (динамику) системы.

Связь можно охарактеризовать направлением, силой, характером (или видом). Очень важную роль в системах играет понятие обратной связи. Обратная связь является основой саморегулирования и развития систем, приспособления их к меняющимся условиям существования.

Состояние. Понятие состояния характеризует мгновенную фотографию, “срез” системы во времени, остановку в ее развитии или функционировании. Его определяют либо через входные воздействия и выходные сигналы (результаты), либо через макропараметры, макросвойства системы.

Поведение. Если система способна переходить из одного состояния в другое (например, S1→ S2→ S3), то говорят, что система обладает каким-то поведением, и выясняют его закономерности. Этим понятием пользуются, когда известны закономерности переходов из одного состояния в другое.

Равновесие. Понятие равновесия определяют как способность системы при отсутствии внешних возмущающих воздействий (или постоянных воздействиях) сохранять свое состояние сколь угодно долго.

Устойчивость. Способность системы возвращаться в состояние равновесия после того, как она была из этого состояния выведена под влиянием внешних возмущающих воздействий, называют устойчивостью.

Равновесие и устойчивость в экономических и организационных системах гораздо более сложные понятия, чем в технике.

Устойчивость функционирования организационных систем представляет собой способность систем сохранять требуемый характер взаимодействия с внешней средой в допустимых пределах при воздействии внешних и внутренних возмущений.

1. 2. Понятия, характеризующие строение и функционирование систем

1. 2. Понятия, характеризующие строение и функционирование систем
1.1. Определение понятия «система»
1. 2. Понятия, характеризующие строение и функционирование систем
1.3. Закономерности систем
2.4. Классификации систем
1.5. Системный подход, системные исследования,системный анализ
Методы и модели системных исследований
СИНТЕЗ СЛОЖНОЙ ТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ

Рассматриваемые ниже понятия, с помощью которых уточняют представление о системе и характеризуют ее строение и функционирование, тесно связаны между собой и, по мнению ряда ученых (в том числе Л. фон Берталанфи), не могут быть определены независимо, а определяются одно через другое, уточняя друг друга. Поэтому принятую нами последовательность изложения понятий следует считать условной.

Элемент. Под элементом принято понимать простейшую неделимую часть системы. Ответ на вопрос, что является такой частью, может быть неоднозначным и зависит от цели рассмотрения объекта как системы, от аспекта его изучения или от точки зрения на него. Таким образом, под элементом следует понимать предел членения системы с точки зрения решения конкретной задачи или с точки зрения поставленной цели.

Систему можно расчленить на элементы различными способами в зависимости от формулировки цели и ее уточнения в процессе исследования.

Подсистема. Система может быть разделена на элементы не сразу, а последовательным расчленением на подсистемы, которые представляют собой компоненты более крупные, чем элементы, и в то же время более детальные, чем система в целом. Возможность деления системы на подсистемы связана с выделением совокупностей взаимосвязанных элементов, способных выполнять относительно независимые функции, направленные на достижение общей цели системы. Названием подсистема подчеркивается, что такая часть должна обладать свойствами системы (в частности, свойством целостности, рассматриваемым ниже) и иметь свою подцель.

Этим подсистема отличается от простой группы элементов, для которой не сформулирована подцель и не выполняются свойства целостности (для такой группы используется название компоненты).

Структура. Как уже говорилось, система может быть определена простым перечислением элементов, входящих в нее и взаимодействующих таким образом, что это приводит к образованию системных свойств, или «черным ящиком» со входами и выходами, взаимодействующими со средой. Однако при исследовании объекта ставится задача не просто отделить объект от среды, а требуется выяснить более детально, что представляет собой объект или процесс, что в нем обеспечивает выполнение поставленной цели.

Если для решения задачи оказывается достаточным определить элементы и связи между ними и этих элементов и связей относительно немного, то других понятий и не требуется. Однако, как правило, элементов оказывается очень много, они неоднородны и возникает необходимость многоступенчатого расчленения системы.

В этом случае вводится понятие структуры. Структура отражает наиболее существенные взаимоотношения между элементами и их группами (компонентами, подсистемами), которые мало меняются при изменениях в системе и обеспечивают существование системы и ее основных свойств.

В большинстве случаев понятие структуры принято связывать с графическим отображением. Однако это не обязательно. Структура может быть представлена также в виде теоретико-множественных описаний, в виде матриц, графов и других языков моделирования структур (некоторые из них рассмотрим ниже).

Структурные связи относительно независимы от элементов и могут выступать как инвариант при переходе от одной системы к другой. Благодаря этому закономерности, полученные при изучении систем, отображающих объекты одной природы, могут быть использованы при исследовании систем, отображающих объекты другой физической природы (если, конечно, они зафиксированы в структуре).

Структуру часто стремятся представить в виде иерархии. Термин иерархия («многоступенчатость», «служебная лестница») определяет упорядоченность компонентов по степени важности. Между уровнями иерархической структуры могут существовать взаимоотношения строгого подчинения компонентов (узлов) нижележащего уровня одному из компонентов вышележащего уровня, т. е. отношения так называемого древовидного порядка. Такие иерархии называют сильными или иерархиями типа «дерева». Они имеют ряд особенностей, делающих их удобным средством представления систем управления (некоторые из этих особенностей будут рассмотрены ниже). Однако между уровнями иерархической структуры не обязательно должны существовать взаимоотношения строго древовидного порядка. Могут быть связи и в пределах одного уровня иерархии. Один и тот же узел нижележащего уровня иерархии может быть одновременно подчинен нескольким узлам вышележащего уровня. Такие структуры называют иерархическими структурами со слабыми связями. Между уровнями иерархической структуры могут существовать и более сложные взаимоотношения (например, иерархии типа «страт», «слоев», «эшелонов»).

Одна и та же система может быть представлена разными структурами в зависимости от этапа отображения объекта или процесса в виде системы, от аспекта представления системы, цели ее создания.

Связь. Понятие связь входит в любое определение системы наряду с понятием элемент и обеспечивает возникновение и сохранение структуры и целостных свойств системы. Это понятие одновременно характеризует и строение (статику), и функци-онирование (динамику) системы.

Как уже отмечалось, в настоящее время нет единства в трактовке понятий связь и отношение, не решены вопросы достаточности сети связей для того, чтобы систему можно было считать системой. Мы не будем здесь рассматривать точки зрения по этим вопросам, не будем также рассматривать подходы к классификации связей, а приведем лишь некоторые, наиболее исследованные способы выделения разновидностей связей, чтобы дать более полное представление об этом понятии.

Связь можно охарактеризовать направлением, силой, характером (или видом). По первым двум признакам связи можно разделить на направленные и ненаправленные, сильные и слабые (можно в принципе ввести «шкалу» силы связи для конкретной задачи; в дальнейшем будет рассмотрено понятие вектора логической связи и ее величины), а по характеру — на связи подчинения, связи порождения (или генетические), равноправные (или безразличные), связи управления. Некоторые из этих типов можно разделить более детально: например, связи подчинения могут быть — типа «часть — целое», «род — вид», связи порождения — типа «причина — следствие». Связи можно разделить также по месту приложения (внутренние и внешние), по направленности процессов в системе в целом или в отдельных ее подсистемах (прямые и обратные) и по некоторым более частным признакам.

Связи в конкретных системах могут быть одновременно охарактеризованы несколькими из названных признаков. Соответственно можно образовать столько классов связей, сколько возможно сочетаний признаков, исключая несовместные сочетания.

Очень важную роль в системах играет понятие обратной связи, хорошо знакомое всем инженерам. Это понятие, легко иллюстри-руемое на примерах технических устройств, не всегда можно применить в организационных системах. Исследованию этого понятия большое внимание уделяет кибернетика, которая изучает возможность перенесения механизмов обратной связи, характерных для объектов одной физической природы, на объекты другой природы. Обратная связь является основой саморегулирования и развития систем, приспособления их к меняющимся условиям существования.

При практическом использовании этого понятия в организацион-ных системах важно учитывать и реализовывать все элементы цепи обратной связи, не забывать ее «замкнуть», а не ограничиваться только фиксацией рассогласования. Для описания функционирования организационных систем применяют также другие понятия, заимствованные теорией систем у технических дисциплин или у наук о человеке и животных, такие, как состояние, поведение, равновесие, устойчивость, развитие, цель.

Состояние. Понятием состояние обычно характеризуют мгновенные параметры системы, как бы «срез» системы, остановку в ее развитии. Его определяют либо через входные воздействия и выходные сигналы, либо через макропараметры, макросвойства системы (например, давление, скорость, ускорение). Так, о состоянии покоя говорят стабильные входные воздействия и выходные сигналы; о состоянии равномерного прямолинейного движения — стабильная скорость и т. п.

Более полно понятие состояние s можно определить, если рассмотреть элементы (или компоненты, функциональные блоки), определяющие состояние, учесть, что «входы» можно разделить на управляющие u и возмущающие ? (неконтролируемые) и что «выходы» y (выходные результаты, сигналы) зависят от s, u и ?, т. е. yt = f(st, ut, ?t ). Тогда в зависимости от задачи состояние может быть определено как { s, u}, { s, u, y} или { s, u, ?, y}.

Поведение. Если система способна переходить из одного состояния в другое (например, s1 > s2 > s3), то говорят что она обладает поведением. Этим понятием пользуются, когда неизвестны закономерности переходов из одного состояния в другое. Тогда говорят, что система обладает каким-то поведением и выясняют его закономерности. С учетом введенных выше обозначений поведение можно представить как функцию st = f(st-1, ut, ?t).

Равновесие. Понятие равновесия определяют как способность системы в отсутствие внешних возмущающих воздействий (или при постоянных воздействиях) сохранять свое состояние сколь угодно долго. Поясняют обычно это понятие на примерах, особенно для сложных социально-экономических систем.

Устойчивость. Способность системы возвращаться в состояние равновесия после того, как она была из этого состояния выведена под влиянием внешних возмущающих воздействий, называют устой-чивостью. Эта способность обычно присуща системам при постоян-ном u только если отклонения не превышают некоторого предела.

Состояние равновесия, в которое система способна возвращаться, по аналогии с техническими устройствами называют устойчивым состоянием равновесия. Соответственно в сложной системе возможны неустойчивые состояния, или состояния равновесия, возврат в которые сопровождается колебательным процессом. Равновесие и устойчивость в экономических и организационных системах — гораздо более сложные понятия, чем в технике, и до недавнего времени ими пользовались только для некоторого предварительного описательного представления о системе. В последнее время появились попытки формализованного отображения этих процессов и в сложных организационных системах, помогающие выявлять параметры, влияющие на их протекание и взаимосвязь.

Развитие. Исследованию процесса развития, соотношения процессов развития и устойчивости, изучению механизмов, лежащих в их основе, уделяют в теории систем большое внимание. Понятие развитие помогает объяснить сложные динамические и информа-ционные процессы в природе и обществе. В п.4 будет охарактеризован класс развивающихся систем, а примеры формализованного представления и исследования процессов развития и устойчивости будут рассмотрены в ч. II и III.

Цель. Применение понятия цель и связанных с ним понятий целенаправленности, целеустремленности, целесообразности обычно сдерживается трудностью их однозначного толкования в конкретных условиях. Это связано с тем, что процесс целеобразования и соответствующий ему процесс обоснования целей в организационных: системах весьма сложен и не до конца изучен. Его исследованию большое внимание уделяется в психологии, философии, кибернетике.

В это понятие в зависимости oт степени познания объекта и этапа исследования вкладывают различные оттенки — от идеальных устремлений (цель — «выражение активности сознания» , «человек и социальные системы вправе формулировать цели, достижение которых невозможно, но к которым можно непрерывно приближаться») до конкретных целей-результатов, достижимых в пределах некоторого интервала времени [15], которые иногда даже формулируются в терминах конечного продукта деятельности. Иногда в одной и той же формулировке понятие цель как бы трансформируется, принимая различные оттенки в пределах условной «шкалы» — от идеальных устремлений к материальному воплощению. Например, в [10] цель определяется как «то, к чему стремится, чему поклоняется и за что борется человек», в [16] под целью понимается «модель желаемого будущего» (при этом: в понятие «модель» можно вкладывать различные оттенки реализуемости) и, кроме того, вводится понятие, характеризующее разновидность цели («мечта — это цель, не обеспеченная средствами ее достижения»).

Таким образом, в понятии цели с момента его возникновения заключено противоречие: — необходимость одновременно быть «опережаю-щей идеей» и отражать материальное воплощение этой идеи. В Большой Советской Энциклопедии цель определяется как «заранее мыслимый результат сознательной деятельности человека» («заранее мыслимый», но все же «результат», воплощение).

Рассмотренное диалектическое противоречие, заключенное в понятие цель, очень важно понимать и учитывать при системных исследованиях, при формировании коллективного мнения в процессе принятия решения. В практических применениях нужно прежде всего оговаривать, в каком смысле на данном этапе рассмотрения системы используется понятие цель, что в большей степени должно быть отражено в ее формулировке — идеальное устремление, которое позволяет коллективу увидеть перспективы, или реальные возможности, обеспечивающие своевременность завершения очередного этапа на пути к идеальным устремлениям.

В принципе поведение одной и той же системы может быть описано и в терминах цели и в терминах целевых функционалов, связывающих цели со средствами их достижения, и без упоминания понятия цель, в терминах непосредственного влияния одних элементов или описывающих их параметров на другие, и в терминах пространства состояний (или, как иногда говорят, каузально [11]). В силу этого одна и та же ситуация может быть представлена тем или иным способом, в зависимости от склонностей и предшествующего опыта исследователя. В большинстве практических случаев лучше понять и описать будущее состояние системы позволяет сочетание этих представлений. В настоящее время все больше внимания уделяется иссле-дованию закономерностей целеобразования и представления целей в конкретных условиях. В зависимости от сложности исследуемых объектов и проблем цель может представляться по-разному. Способы представления целей в системах разных классов рассматриваются в п.1.4, закономерности целеобразования — в п. 1.3.

1.1. Определение понятия «система»
1. 2. Понятия, характеризующие строение и функционирование систем
1.3. Закономерности систем
2.4. Классификации систем
1.5. Системный подход, системные исследования,системный анализ

Строение и функции иммунной системы

Лекция № 2. Врожденный неспецифический (естественный) иммунитет. Гуморальный иммунитет

Г.Н. Дранник, д.м.н., профессор, кафедра клинической иммунологии и аллергологии Национального медицинского университета им. А.А. Богомольца; лаборатория иммунологии Института урологии и нефрологии АМН Украины, г. Киев

Гуморальный иммунитет является важным компонентом (звеном) врожденного (естественного) иммунитета. Давно известно, что нормальная интактная сыворотка крови способна убивать и лизировать многие грамотрицательные бактерии. Это объясняют в первую очередь присутствием в сыворотке так называемых естественных антител. Эти естественные антитела, связываясь с попадающими в организм микробами, способствуют активации системы комплемента и разрушению таких микробов. Известно, что стенка (мембрана) бактериальной клетки состоит из двух слоев. Наружный слой содержит липополисахариды, а внутренний – пептидогликаны. Антитела и комплемент (за счет его эстеразной активности) разрушают липополисахаридный слой бактериальной клетки-мишени, после чего с помощью лизоцима, который присутствует в сыворотке крови, разрушается пептидогликановый слой.
Еще один гуморальный (сывороточный) фактор врожденного (естественного) иммунитета – пропердин – белок, который отличается от естественных антител и комплемента. Он активирует систему комплемента по альтернативному пути.
Следующим фактором врожденного иммунитета служит бета-лизин – антибактериальный белок, который высвобождается из тромбоцитов при их разрушении. Он является активным первичным защитным фактором против грамположительных бактерий.
Важную роль в антимикробном врожденном гуморальном иммунитете играют интерфероны – белки, которые продуцируются вирусинфицированными клетками и защищают другие клетки данной области от инфицирования вирусом. Вырабатывающиеся в пораженной клетке интерфероны индуцируют у клеток-соседей продукцию антивирусных белков, которые воздействуют на транскрипцию вирусной м-РНК (матричной), подавляя таким образом репликацию вируса. Различают три типа интерферонов: 

•альфа-интерферон, который секретируется лейкоцитами и индуцируется вирусами или синтетическими полинуклеотидами; 
•бета-интерферон, секретируемый фибробластами и продуцируемый под влиянием вирусов или синтетических полинуклеотидов; 
•гамма-интерферон, или иммунный, который секретируется Т-лимфоцитами хелперами 1 типа после стимуляции специфическим антигеном. 
Интерфероны усиливают активность Т-клеток, макрофагов, цитотоксическую активность естественных киллерных клеток.
Фактором, определяющим антимикробную гуморальную активность, является также лактоферрин. Это – белок, обладающий способностью связывать железо, необходимое для метаболизма бактериальной клетки. Подобным образом «работает» и трансферрин – сывороточный бета-глобулин, который содержится в фагоцитах.
В слюне и материнском (грудном) молоке имеется лактопероксидаза, механизм действия которой подобен миелопероксидазе, являющейся микробицидным агентом. И, наконец, лизоцим, содержащийся не только в клетках, но и в жидких средах организма – слезах, слюне, назальном секрете и других, как известно, обладает большой активностью по отношению к различным бактериям.

Система комплемента
Система комплемента – одна из важнейших защитных систем организма, относящихся к неспецифическим факторам резистентности. Основной функцией системы комплемента является опсонизирующая, которая характеризуется выделением сразу вслед за активацией системы комплемента опсонизирующих компонентов, которые покрывают патогенные организмы или иммунные комплексы, усиливая при этом процесс фагоцитоза.
Вторая важная функция системы комплемента – участие в воспалительных реакциях. Доказано, что активация системы комплемента приводит к выделению из тканевых базофилов (тучных клеток) и базофильных гранулоцитов крови биологически активных веществ, в том числе гистамина, который стимулирует воспалительную реакцию.
Третья важная функция системы комплемента – цитотоксическая, или литическая. Известно, что в конечной стадии активации системы комплемента образуется так называемый мембраноатакующий комплекс (МАК) из поздних компонентов комплемента, который атакует мембрану бактериальной или любой другой клетки и разрушает ее.
Первые данные о существовании в сыворотке крови всех позвоночных термолабильного фактора, способного вызвать лизис мембран клеточных антигенов в присутствии специфических антител, были получены еще в конце XIX века. В дальнейшем были выявлены и другие биологические функции этого фактора, который позднее назвали комплементом, в частности активация фагоцитоза за счет опсонизации, освобождение из гранул тканевых базофилов (тучных клеток) таких биологически активных аминов, как гистамин, серотонин, брадикинин, а также участие в развитии воспалительных реакций и, наконец, индукция повышения проницаемости клеточных мембран, снижение сосудистого тонуса, положительный хемотаксис, иммунное прилипание и другие феномены.
Таким образом, система комплемента представляет собой комплекс белков сыворотки крови, способных к самоорганизации и опосредованию реакции гуморального иммунитета и фагоцитоза. В настоящее время известно, что систему комплемента составляют 9 основных белков и 3 ингибитора. Эта система белков активируется по типу ферментативно-каскадной реакции с образованием растворимых и нерастворимых ферментов и комплексов, способных вызывать различные биологические феномены. Компоненты, входящие в состав системы комплемента, обозначаются прописной (большой) буквой С с порядковыми номерами от 1 до 9; субъединицы и фрагменты, образующиеся при расщеплении компонентов комплемента, – порядковыми номерами с малыми буквами (например, С2а, С3b и т. д.). Если активированный фрагмент компонента комплемента теряет свою активность, то для обозначения этого добавляется буква i (например, С3bi). Компоненты комплемента циркулируют в крови в неактивном состоянии. Активация системы комплемента может осуществляться двумя путями – классическим, или иммунным, и альтернативным, или пропердиновым.  

Классический путь активации системы комплемента
Как упоминалось, система комплемента активируется по каскадному типу. Это значит, что при активации предыдущего компонента комплемента происходит его расщепление. Один из компонентов остается на поверхности клетки, которая участвует в образовании иммунного комплекса, а второй компонент является растворимым и «уходит» в жидкую фазу, то есть в сыворотку крови. Тот компонент, который остался на иммунном комплексе, приобретает при этом свойство фермента и способность воздействовать на последующие компоненты комплемента, активируя их.
Активация комплемента по классическому пути начинается с первого субкомпонента комплемента (С1q), который фиксируется к Fс-фрагментам иммуноглобулинов. Компоненты комплемента активируются последовательно (схема) вплоть до образования мембраноатакующего комплекса (МАК). Уже комплекс С5b67 приобретает способность прикрепляться к мембране клетки-мишени. Вслед за этим к прикрепившемуся к мембране активированному комплексу С5b67 присоединяется С8 и, в принципе, в этом случае (то есть даже в отсутствие С9) возможно начало лизиса стенки клетки-мишени. Присоединение С9 к комплексу С5b678 значительно усиливает цитолиз стенки клетки-мишени. Образовавшийся комплекс С5b6789 индуцирует появление в липидном белке мембраны клетки цилиндрических пор длиной около 15 мм и диаметром 8-12 мм. Это позволяет электролитам и воде проходить через нарушенную мембрану внутрь клетки и вызывать осмотический лизис клетки.

Альтернативный путь активации системы комплемента
Отличия альтернативного пути активации системы комплемента от классического состоят в следующем.
1. Для активации системы комплемента не требуется образования иммунных комплексов, поэтому не нужно времени для продукции иммуноглобулинов.
2. Альтернативный путь происходит без участия первых компонентов комплемента – С1, С4 и С2.
3. Альтернативный путь срабатывает сразу же после внедрения антигенов, и активаторами его могут выступать бактериальные полисахариды, липополисахариды, вирусы, вирусные частицы на поверхности клеточных мембран, опухолевые клетки, паразиты.
Таким образом, альтернативный путь активации системы комплемента является своего рода «скорой помощью», которая включается в работу сразу же после попадания чужеродных агентов в организм, требует немедленной защиты до того, как образуются специфические иммуноглобулины и специфические иммунные комплексы.
Пропердиновая система играет важную роль в активации первых этапов альтернативного пути и представлена в организме группой белков, имеющих буквенное обозначение, – факторами D и В. При их участии происходит образование фермента СЗbВb. Поскольку этот белок неустойчив, то белок пропердин (Р), соединяясь с С3bВb, стабилизирует этот комплекс и обеспечивает его длительное функционирование. РС3bВb активирует С3 с последующим образованием С5-конвертазы и далее идет «сборка» мембраноатакующего комплекса (МАК). Активация терминальных компонентов комплемента при «сборке» МАК происходит также, как и по классическому пути активации комплемента (схема).

Следует упомянуть о регуляторных механизмах, имеющихся в системе комплемента и контролирующих механизмы активации. Прежде всего, это – С1-ингибитор. Он относится к плазменным альфа-2-глобулинам и обладает способностью подавлять ферментативную активность активированного С1-комплемента, а также функцию плазмина, калликреина, активированного фактора Хагемана и фактора 11. При врожденном отсутствии С1-ингибитора развивается болезнь, получившая название ангионевротического отека. К регуляторным компонентам комплемента относятся также факторы I и Н – инактиваторы активированного С3b комплемента и так называемые инактиваторы анафилотоксинов, снижающие биологическую активность С3а, С4а и С5а.

Биологические последствия активации системы комплемента
Активация системы комплемента приводит к образованию большого количества биологически активных компонентов. Прежде всего, следует упомянуть о биологически активных компонентах, которые образуются при расщеплении С3 и С5. Они являются анафилотоксинами и приводят к высвобождению вазоактивных аминов, таких как гистамин, из тканевых базофилов (тучных клеток) и базофильных гранулоцитов крови. В свою очередь это сопровождается сокращением гладкой мускулатуры и усилением сосудистой проницаемости. Интересно, что С3а и С5а обладают способностью вызывать сокращения гладкой мускулатуры и повышать проницаемость капилляров непосредственно, без предварительного разрушения базофилов обоих типов, то есть в данной ситуации проявляется двоякий эффект действия С3а и С5а, прямой и опосредованный, через тканевые базофилы и базофильные гранулоциты. С3а может функционировать как иммунорегуляторная молекула, демонстрируя иммунодепрессивную активность в отношении синтеза иммуноглобулинов. С3а также способен: 
•выступать в роли хемотаксического фактора, вызывая миграцию нейтрофилов по направлению к месту его высвобождения; 
•индуцировать прикрепление нейтрофилов к эндотелию сосудов и друг к другу и, таким образом, приводить к нейтропении; 
•активировать нейтрофилы, вызывая в них развитие респираторного взрыва и дегрануляции; 
•стимулировать продукцию нейтрофилами лейкотриенов. 
Несмотря на потерю своей анафилактической активности под влиянием инактиватора анафилотоксинов, С5а все же продолжает сохранять хемотаксическую активность и способность активировать нейтрофилы.
Следующий биологически активный компонент – С3b. Его образование и покрытие им клеток-мишеней являются одними из наиболее важных этапов активации системы комплемента. Кроме того, С3b играет важнейшую роль в активации альтернативного пути системы комплемента, а также в явлениях опсонизации. Наличие на поверхности фагоцитирующих клеток (нейтрофилов, эозинофилов, моноцитов, В-клеток, базофилов, макрофагов и эритроцитов) рецептора к С3b усиливает их прикрепление к опсонизированным бактериям, и активирует процесс поглощения. Такое более тесное прикрепление С3b-связанных клеток, или иммунных комплексов, к фагоцитирующим клеткам получило название феномена иммунного прикрепления.
Фактор С3е, образующийся при расщеплении фактора С3b, обладает способностью вызывать миграцию нейтрофилов из костного мозга, и в таком случае быть причиной лейкоцитоза.
Необходимо упомянуть о существовании так называемого С3-нефритического фактора, который представляет собой антитела против активированного С3bВb – С3-эстеразы альтернативного пути активации комплемента. Эти антитела, связываясь с С3-эстеразой, приводят к развитию гипокомплементемии, особенно у больных с ангиокапиллярным гломерулонефритом.
Компоненты комплемента – С1 и С4 – обладают способностью связывать иммунный комплекс, в состав которого входит вирус, и приводить к нейтрализации вирусной активности. 
Следующий компонент комплемента – С2. Известно, что при его расщеплении С2b переходит в растворимое состояние и тесно связан с продукцией кининоподобных молекул, которые, в свою очередь, усиливают сосудистую проницаемость без сокращения гладкой мускулатуры. Этот эффект лежит в основе развития врожденного ангионевротического отека – заболевания, которое контролируется присутствием в организме ингибитора С1.
Следующий фактор – фактор В альтернативного пути активации комплемента. Он расщепляется на два фрагмента: Ва и Вb. Фрагмент Ва, который переходит в растворенное состояние, является хемотаксическим фактором для нейтрофилов. Фрагмент Вb активирует макрофаги и способствует их прикреплению и распластыванию на поверхности клеток.
Конечные компоненты системы комплемента вызывают бактериолиз, цитолиз и виролиз, то есть разрушение клеток, входящих в состав иммунных комплексов.
Важную роль система комплемента играет в патогенезе болезней иммунных комплексов, способствуя локализации и скорейшей элиминации антигена. Накопление же мелкодисперсных иммунных комплексов на базальных мембранах микроциркуляторного русла создает условия для длительной активации системы комплемента, приводит к отложению иммунных комплексов на мембранах и развитию воспаления.
В заключение раздела о системе комплемента следует более подробно охарактеризовать механизмы опсонизации, учитывая исключительно важное значение этого процесса в защитных реакциях организма.
Термин «опсонизация» означает процесс присоединения к микроорганизму различных молекул, выступающих впоследствии в роли лигандов (контррецепторов), к которым прикрепляются мононуклеарные клетки, имеющие на своей поверхности рецепторы к этим лигандам. Впервые процесс опсонизации был описан Райтом и Дугласом в 1903 году, однако долгие годы его молекулярные основы оставались неизвестны. В настоящее время этот процесс представляется довольно сложным, в нем участвуют, по меньшей мере, две большие группы опсонинов: молекулы некоторых иммуноглобулинов (прежде всего, Ig G и его изотипов, а также Ig A) и 3-й компонент комплемента (С3).
Во всех случаях связывание опсонинов с соответствующими рецепторами микроорганизмов приводит к усилению их фагоцитоза. Это один из главных защитных механизмов, который играет важнейшую роль в антимикробном иммунитете. Антитела и комплемент проявляют как индивидуальную защиту, так и действуют синергически, дополняя и в некоторых случаях компенсируя недостаточность друг друга.
Кроме описанных выше механизмов опсонизации, в последние годы открыт еще один, способствующий этому процессу. Он имеет отношение к маннозосвязывающему белку. Установлено, что маннозосвязывающий белок является кальцийзависимым лектином, который секретируется печенью некоторых видов животных, а также человека. При полимеризации по структуре он начинает напоминать первый субкомпонент системы комплемента – Clq. Подобно Clq, маннозосвязывающий белок способен активировать классический путь активации комплемента, однако независимо от присутствия антител. Происходит это следующим образом: на мембране довольно большого количества различных инфекционных агентов, в том числе грамотрицательных бактерий, микобактерий, грибов, имеются манноза и N-ацетилглюкозоаминогликаны, к которым этот маннозосвязывающий белок может присоединяться. Кроме того, он может присоединяться и к сальмонеллам, на поверхности которых также есть манноза. Таким образом, запускается классический путь активации комплемента.
В настоящее время считается, что активация классического пути комплемента за счет маннозосвязывающего белка представляет собой яркий пример неспецифических факторов защиты иммунной системы, в отсутствие которых могут развиваться различного рода нарушения в защитных реакциях организма. Например, в раннем послеродовом периоде, после того, как количество материнских иммуноглобулинов в организме ребенка начинает снижаться, он становится подверженным различного рода инфекциям, поскольку в его организме имеются недостаточный набор антител и сравнительно низкий уровень IgG, являющегося, как известно, опсонином и тем иммуноглобулином, который способен активировать систему комплемента. Если в этот период у ребенка будет снижен уровень маннозосвязывающего белка, что станет дополнительным фактором риска, то возможно развитие различного рода инфекционных осложнений (средний отит, воспаление верхних дыхательных путей и др.) особенно в возрасте от 6 месяцев до 2 лет. Вполне возможно, что после этого транзиторного периода повышенной чувствительности к инфекционным агентам в организме ребенка появится достаточный набор зрелых антител, которые будут способны осуществить опсонический эффект. Тогда эффективность этих опсонических механизмов настолько повысится, что частота инфекционных осложнений у данного ребенка будет снижаться.
Существует еще один первичный дефект в иммунной системе (конкретно – в системе комплемента), который, даже несмотря на наличие в достаточном количестве опсонизирующих молекул иммуноглобулинов и маннозосвязывающего белка, будет проявляться у детей большей частотой инфекционных осложнений. Такой дефект выявлен приблизительно у 8% людей белой расы в виде недостаточности двух из четырех возможных функционирующих генов С4-комплемента, а стало быть недостаточности классического пути активации комплемента. Установлено, что продукты генного локуса С4b функционально работают в четыре раза активнее, чем белки, ассоциирующиеся с генным локусом С4а. Исходя из этого, гомозиготный дефицит по белковым продуктам С4b локусов будет реализовываться у детей в виде различных инфекционных осложнений, прежде всего, бактериальным менингитом.
Существуют две гипотезы, объясняющие причины низкой сывороточной концентрации маннозосвязывающего белка. Согласно одной из них, нормальный белок синтезируется, однако в низких количествах, что связано с ненормальным контролем экспрессии гена маннозосвязывающего белка. В соответствии со второй гипотезой, ген маннозосвязывающего белка у больных кодирует дефективный белок.
В последнее время на основе изучения структуры гена маннозосвязывающего белка сделан вывод, что он является белком острой фазы и, по всей вероятности, продуцируется в ответ на такие цитокины, как ИЛ-1 и ИЛ-6.

Заканчивая лекцию, следует назвать недостатки врожденного (естественного) иммунитета. Первое: при попадании в организм чужеродного агента ему противостоят сразу все факторы врожденного иммунитета, что порой неадекватно и дает много побочных эффектов. Второе: факторы врожденного иммунитета не обладают способностью приспосабливаться к особенностям возбудителя, распознавать его и поэтому нет тонкой специфики при реагировании на него. И третье: не остается иммунологической памяти.

3. Внутреннее строение Птиц (пищеварительная, кровеносная, нервная, выделительная системы)

Пищеварительная система

Пищеварительная система птиц, так же как и других позвоночных животных, представлена пищеварительным трактом и железами.

 

Пищеварительный тракт

Рот — глотка — пищевод — зоб (у зерноядных птиц) — желудок (железистый и мускулистый отделы) — кишечник (тонкая и прямая кишка) — клоака.

 

Пищеварительные железы — выделяют вещества (ферменты), необходимые для переваривания пищи.

• слюнные железы— выделяют слюну;
• печень — выделяет желчь;
• поджелудочная железа — выделяет поджелудочный сок.

 

Пищеварительная система начинается клювом. Клюв ограничивает ротовую полость. В ротовой полости есть язык. Зубы отсутствуют.

Пища проходит глотку, затем попадает в пищевод. У многих птиц пищевод имеет расширение — зоб, где происходит накопление и размягчение пищи.

Желудок делится на железистый и мускулистый отделы. В железистом отделе желудка пища переваривается под действием ферментов, в мускулистом — перетирается стенками желудка и мелкими камушками, проглоченными птицей.

Из желудка пища попадает в тонкую кишку, где обрабатывается пищеварительными ферментами печени и поджелудочной железы. Тонкая кишка переходит сразу в прямую, которая открывается в клоаку.

 

Обрати внимание!

Особенности строения пищеварительной системы (отсутствие зубов, предварительная обработка пищи в зобе, строение желудка, короткая прямая кишка) — это приспособление к облегчению массы тела птицы (что важно для полёта).

Кровеносная система

Кровеносная система замкнутая, состоит из четырёхкамерного сердца и сосудов.  

Два круга кровообращения.

 

Сердце птицы имеет полную перегородку и состоит из \(4\)-х камер: двух предсердий и двух желудочков. Дуга аорты — только правая (левая редуцирована).

В сердце кровь не смешивается, она  полностью разделена на венозную (в правой части сердца) и артериальную (в левой части сердца).

 

 

При движении по телу кровь проходит два круга:

Большой круг — от левого желудочка сердца по всему телу до правого предсердия.

Малый (лёгочный) круг — от правого желудочка сердца через лёгкие до левого предсердия.

 

 

Обмен веществ

У птиц высокий уровень обмена веществ.

За счёт полного разделения артериальной и венозной крови во все органы тела поступает богатая кислородом кровь, что способствует сохранению постоянной высокой температуры тела, поэтому Птицы — теплокровные животные.

Теплокровные животные — это животные с постоянной температурой тела, которая не зависит от температуры окружающей среды.

Выделительная система

Органы выделения представлены двумя тазовыми почками. От почек отходят мочеточники, открывающиеся в клоаку. Мочевого пузыря нет (приспособление к облегчению веса тела).

Продукт выделения — мочевая кислота.

 

 

Нервная система

Нервная система птиц развита хорошо. Увеличивается головной мозг и его масса. Развиваются зрительные бугры среднего мозга и мозжечок.

Развитие мозжечка связано со сложной координацией движений.

 

 

Органы чувств

Хорошо развиты органы зрения и слуха.

 

 

Глаза крупные, имеют два кожистых века и мигательную прозрачную перепонку.

Зрение у птиц цветное, в большинстве случаев монокулярное. У сов зрение бинокулярное.

 

 

Птицы обладают высокой остротой зрения, т. к. у них наблюдается двойная аккомодация — изменение кривизны хрусталика и изменение расстояния между хрусталиком и сетчаткой.

 

Птицы хорошо слышат. Слуховое отверстие находится ближе к затылку и скрыто перьями.

 

 

Органы слуха состоят из внутреннего и среднего уха с барабанной перепонкой. Слуховая косточка одна.

 

Органы обоняния развиты слабо.

Источники:

Биология. Животные. 7 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений / В. В. Латюшин, В. А. Шапкин. — М.: Дрофа.

Трайтак Д. И., Суматохин С. В.  Биология. Животные. 7 класс. — М.: Мнемозина.

Никишов А. И., Шарова И. Х.  Биология. Животные. 7 класс. — М.: Владос.

Константинов В. М., Бабенко В. Г., Кучменко B. C. / Под ред. Константинова В. М. Биология. 7 класс. — Издательский центр ВЕНТАНА-ГРАФ.

http://cdo-bio.ru/zoologiya

http://school-collection.edu.ru

http://interneturok.ru

Строение и функции глаза, анатомия глаза

Человек видит не глазами, а посредством глаз, откуда информация передается через зрительный нерв, хиазму, зрительные тракты в определенные области затылочных долей коры головного мозга, где формируется та картина внешнего мира, которую мы видим. Все эти органы и составляют наш зрительный анализатор или зрительную систему.

Наличие двух глаз позволяет сделать наше зрение стереоскопичным (то есть формировать трехмерное изображение). Правая сторона сетчатки каждого глаза передает через зрительный нерв «правую часть» изображения в правую сторону головного мозга, аналогично действует левая сторона сетчатки. Затем две части изображения — правую и левую — головной мозг соединяет воедино.

Так как каждый глаз воспринимает «свою» картинку, при нарушении совместного движения правого и левого глаз может быть расстроено бинокулярное зрение. Попросту говоря, у вас начнет двоиться в глазах или вы будете одновременно видеть две совсем разные картинки.

Основные функции глаза

• оптическая система, проецирующая изображение;
• система, воспринимающая и «кодирующая» полученную информацию для головного мозга;
• «обслуживающая» система жизнеобеспечения.

Строение глаза

Глаз можно назвать сложным оптическим прибором. Его основная задача — «передать» правильное изображение зрительному нерву.

Роговица — прозрачная оболочка, покрывающая переднюю часть глаза. В ней отсутствуют кровеносные сосуды, она имеет большую преломляющую силу. Входит в оптическую систему глаза. Роговица граничит с непрозрачной внешней оболочкой глаза — склерой. См. строение роговицы.

Передняя камера глаза — это пространство между роговицей и радужкой. Она заполнена внутриглазной жидкостью.

Радужка — по форме похожа на круг с отверстием внутри (зрачком). Радужка состоит из мышц, при сокращении и расслаблении которых размеры зрачка меняются. Она входит в сосудистую оболочку глаза. Радужка отвечает за цвет глаз (если он голубой — значит, в ней мало пигментных клеток, если карий — много). Выполняет ту же функцию, что диафрагма в фотоаппарате, регулируя светопоток.

Зрачок — отверстие в радужке. Его размеры обычно зависят от уровня освещенности. Чем больше света, тем меньше зрачок.

Хрусталик — «естественная линза» глаза. Он прозрачен, эластичен — может менять свою форму, почти мгновенно «наводя фокус», за счет чего человек видит хорошо и вблизи, и вдали. Располагается в капсуле, удерживается ресничным пояском. Хрусталик, как и роговица, входит в оптическую систему глаза.

Стекловидное тело — гелеобразная прозрачная субстанция, расположенная в заднем отделе глаза. Стекловидное тело поддерживает форму глазного яблока, участвует во внутриглазном обмене веществ. Входит в оптическую систему глаза.

Сетчатка — состоит из фоторецепторов (они чувствительны к свету) и нервных клеток. Клетки-рецепторы, расположенные в сетчатке, делятся на два вида: колбочки и палочки. В этих клетках, вырабатывающих фермент родопсин, происходит преобразование энергии света (фотонов) в электрическую энергию нервной ткани, т. е. фотохимическая реакция.

Палочки обладают высокой светочувствительностью и позволяют видеть при плохом освещении, также они отвечают за периферическое зрение. Колбочки, наоборот, требуют для своей работы большего количества света, но именно они позволяют разглядеть мелкие детали (отвечают за центральное зрение), дают возможность различать цвета. Наибольшее скопление колбочек находится в центральной ямке (макуле), отвечающей за самую высокую остроту зрения. Сетчатка прилегает к сосудистой оболочке, но на многих участках неплотно. Именно здесь она и имеет тенденцию отслаиваться при различных заболеваниях сетчатки.

Склера — непрозрачная внешняя оболочка глазного яблока, переходящая в передней части глазного яблока в прозрачную роговицу. К склере крепятся 6 глазодвигательных мышц. В ней находится небольшое количество нервных окончаний и сосудов.

Сосудистая оболочка — выстилает задний отдел склеры, к ней прилегает сетчатка, с которой она тесно связана. Сосудистая оболочка ответственна за кровоснабжение внутриглазных структур. При заболеваниях сетчатки очень часто вовлекается в патологический процесс. В сосудистой оболочке нет нервных окончаний, поэтому при ее заболевании не возникают боли, обычно сигнализирующие о каких-либо неполадках.

Зрительный нерв — при помощи зрительного нерва сигналы от нервных окончаний передаются в головной мозг.

Полезно почитать

Общие вопросы о лечении в клинике

Строение глаза и функционирование зрительной системы

Для многих из нас будет открытием, что глазами мы только смотрим, но не видим. Изображение формируется в коре головного мозга, которая воспринимает сигналы от зрительного нерва и преобразует в картинку, отражающую действительность. Орган зрения – совершенный анализатор, выработавшийся в процессе эволюционного развития. Ни одна современная технология не позволяет создать даже примитивный аналог человеческого глаза. Через глаза мы получаем более 80% информации, поэтому глаза необходимо беречь и периодически проходить обследование у врача-офтальмолога. Своевременное выявление заболеваний и адекватное лечение предотвратит развитие серьезных осложнений.

Как мы видим?

Обработка импульсов, поступающих в мозг от двух глаз, дает объемное изображение. Первичные сигналы от сетчаток обоих глаз передаются по зрительным нервам, которые образуют частичный перекрест (хиазму). Нервные волокна, идущие изначально от каждого глаза отдельно, перераспределяются таким образом, что в правое полушарие коры головного мозга поступает информация с правой стороны сетчатки обоих глаз, а в левое – с левой стороны. После перекреста нервный импульс попадает в подкорковые центры зрительного анализатора, где происходит анализ зрительных стимулов, оцениваются их цветовые характеристики, пространственный контраст и средняя освещенность в различных участках поля зрения. Далее нейроны подкоркового слоя через аксоны передают преобразованные сигналы в проекционную область зрительной коры, где и формируется изображение.

Зачем нужно проверять зрение?

Глаз в этой сложнейшей системе является всего лишь «приемником», преобразующим изображение в миллионы нервных импульсов. Малейший сбой в сложнейшем механизме чреват серьезными последствиями, вплоть до полной слепоты.  Диагностика с применением приборов последнего поколения позволяет выявить любую проблему на ранней стадии и принять меры к ее устранению.

Строение глаза

Глаза – не только «зеркало души», но и сложнейшие оптические приборы, принимающие и кодирующие электромагнитные волны видимой части спектра в нервные импульсы для передачи в мозг. В глазном яблоке заключены одновременно три аппарата – рефракционный, аккомодационный и сенсорный, согласованная работа которых и обеспечивает зрительное восприятие.

 

• Роговица – передняя часть глазного яблока, имеющая конфигурацию выпукло-вогнутой линзы. Выполняет рефракционную функцию, преломляя лучи света. С внутренней стороны примыкает к склере.
• Передняя камера глаза – полость между роговицей и радужной оболочкой, заполненная жидкостью.
• Радужная оболочка – кольцо из мышц, меняющих тонус в зависимости от освещения, в результате чего зрачок увеличивается или уменьшается. Цвет радужки определяется количеством пигмента.
• Зрачок – отверстие круглой формы, через которое световые лучи проникают внутрь глаза.
• Хрусталик – прозрачное эластичное тело, фокусирующее световые лучи на сетчатке. При нарушении работы хрусталика или несоответствии длины глаза преломляющей способности роговицы и хрусталика изображение фокусируется не на сетчатке, а до нее или после нее. Восстановить четкость картинки в этом случае помогут очки или контактные линзы. Помутнение хрусталика вызывает катаракту.
• Стекловидное тело – субстанция с гелеобразной консистенцией, заполняющая внутреннюю часть глаза и обеспечивающая внутриглазной обмен веществ.
• Сетчатка – тонкая внутренняя оболочка глаза, содержащая  фоторецепторы, принимающие первичную зрительную информацию и кодирующие ее в систему нервных импульсов для последующей передачи в мозг. В сетчатке имеется два вида фоторецепторовов –палочки и колбочки. Правильная согласованная работа позволяет видеть мелкие детали и различать цвета. Дефекты сетчатки выявляются при осмотре глазного дна.
• Склера — наружная оболочка глазного яблока, пронизанная кровеносными сосудами и нервными окончаниями. В передней части переходит в прозрачную роговицу. К склере присоединены глазные мышцы, благодаря которым глазное яблоко является подвижным.
• Зрительный нерв – пучок нервных волокон, по которым преобразованные импульсы, передаются в головной мозг.

 

Оптик-Центр предлагает пройти комплексное обследование, по результатам которого врач-офтальмолог предложит оптимальный метод коррекции зрения – очки, контактные линзы, лазерную коррекцию или замену хрусталика. Очки и линзы совершенно бесплатно помогут подобрать в салонах «Оптик-Центр»,  а консультанты предложат красивую и модную оправу, которая станет отличным аксессуаром.

Сердечно-сосудистая система и что в нее входит

Cердечно-сосудистая система — одна из важнейших систем организма, обеспечивающих его жизнедеятельность. Сердечно-сосудистая система обеспечивает циркуляцию крови в организме человека. Кровь с кислородом, гормонами и питательными веществами по сосудам разносится по всему организму. По пути она делится указанными соединениями со всеми органами и тканями. Затем забирает все, что осталось от обмена веществ для дальнейшей утилизации.

Сердце

Кровь циркулирует в организме благодаря сердцу. Оно ритмически сокращается как насос, перекачивая кровь по кровеносным сосудам и обеспечивая все органы и ткани кислородом и питательными веществами. Сердце — живой мотор, неутомимый труженик, за одну минуту сердце перекачивает по телу около 5 литров крови, за час – 300 литров, за сутки набегает 7 000 литров.

Круги кровообращения

Кровь, протекающую по сердечно-сосудистой системе, можно сравнить со спортсменом, который бегает на разные дистанции. Когда она проходит через малый (легочный) круг кровообращения – это спринт. А большой круг – это уже марафон. Эти круги англичанин Вильям Гарвей описал еще в 1628 году. Во время большого круга кровь разносится по всему телу, не забывая обеспечивать его кислородом и забирать углекислый газ. Во время этого «забега» артериальная кровь становится венозной.

Малый круг кровообращения отвечает за поступление крови в легкие, там кровь отдает углекислый газ и обогащается кислородом. Кровь из малого круга кровообращения возвращается в левое предсердие. Большой круг кровообращения, начинающийся в левом желудочке, обеспечивает транспорт крови по всему телу. Кровь, насыщенная кислородом, перекачивается левым желудочком в аорту и ее многочисленные ветви – различные артерии. Затем она поступает в капиллярные сосуды органов и тканей, где кислород из крови обменивается на углекислый газ. Большой круг кровообращения заканчивается небольшими венами, которые сливаются в две крупные вены (полые вены) и возвращают кровь в правое предсердие. По верхней полой вене происходит отток крови от головы, шеи и верхних конечностей, а по нижней полой вене – от туловища и нижних конечностей.

Кровеносные сосуды

Кровеносные сосуды — эластичные трубчатые образования в теле человека, по которым силой ритмически сокращающегося сердца или пульсирующего сосуда осуществляется перемещение крови по организму. По артериям кровь бежит от сердца к органам, по венам возвращается к сердцу, а самые мелкие сосуды — капилляры – приносят кровь к тканям.

Артерии

Без питательных веществ и кислорода не может обойтись ни одна клетка. Доставку их осуществляют артерии. Именно они разносят богатую кислородом кровь по всему телу. При дыхании кислород попадает в легкие. где дальше начинается доставка кислорода по всему организму. Сначала к сердцу, потом по большому кругу кровообращения ко всем частям тела. Там кровь меняет кислород на углекислый газ и затем возвращается в сердце. Сердце перекачивает ее обратно в легкие, которые забирают углекислый газ и отдают кислород, и так бесконечно. А еще есть легочные артерии малого круга кровообращения, они находятся в легких и по ним кровь, бедная кислородом и богатая углекислым газом поступает в легкие, где и происходит газообмен. Затем эта кровь по легочным венам возвращается в сердце.

Вены

Кровь с углекислым газом и продуктами обмена веществ из капилляров попадает сначала в вены, а по ним движется к сердцу. Клапаны, которые есть почти у всех вен, делают движение крови односторонним.

Еще в малом круге кровообращения есть так называемые легочные вены. По ним кровь, богатая кислородом течет от легких к сердцу.

Источники:

1. Козлов В.И. Анатомия сердечно-сосудистой системы. Практическая медицина, 2011г. – 192 с.

SARU.ENO.19.06.1021

Система и структура

Система и ее элементы. Система — это внутренне организованное целое, в котором элементы настолько тесно связаны, что действуют как одно в отношениях к внешним условиям и другим системам. Элемент может быть определяется как минимальная единица, выполняющая определенную функцию в целый. Системы могут быть простыми или сложными. Комплекс система — это та, элементы которой также могут рассматриваться как системы или подсистемы.

Все вещи, свойства и отношения, которые кажутся нам что-то независимое по сути является частью некоторой системы, который, в свою очередь, является частью еще большей системы и т. д. до бесконечности.Например, вся мировая цивилизация не более чем большой и чрезвычайно сложный саморазвивающийся система, которая включает в себя другие системы различной степени сложность.

Каждая система — это нечто целое. Так что все, что соответствует требованиям единства и стабильности — атом, молекула, кристалл, солнечная система, организм, общество, произведение искусства, теория — можно рассматривать как система. Каждая система образует единое целое, но не каждое целое система.

Обычно мы называем части системы ее элемента. Если при исследовании системы мы желая идентифицировать его элементы, мы должны рассматривать их как элементарные объекты сами по себе. Как только мы установили их как нечто относительно неделимое в одной системе, элементы могут в свою очередь рассматриваться как системы (или подсистемы), состоящий из элементов разного порядка, и скоро.

Понятие структуры. Цель научного познания — открытие законных отношения между элементами, образующими данную систему.в В процессе исследования мы выявляем особенности структур в эту систему. Изучая содержание объекта, мы перечислить его элементы, такие как, например, части определенный организм. Но мы не останавливаемся на этом, мы стараемся понять, как эти части согласованы и из чего состоят в результате, придя к структуре объект. Структура — это тип связи между элементы целого. Имеет свой внутренний диалектика. Целостность должна быть определенным образом составлена, ее части всегда связаны с целым.Это не просто целое, но целое с внутренними делениями. Структура — это составное целое или внутренне организованное содержание.

Но одной структуры недостаточно, чтобы создать систему. Система состоит из чего-то большего, чем структура: это структура с определенными свойствами. Когда структура понимается из с точки зрения свойств он понимается как система. Мы говорим о «солнечной системе», а не о солнечной структура. Структура чрезвычайно абстрактна и формальна. концепция.

Структура подразумевает не только положение ее элементов в пространстве, но также их движение во времени, их последовательность и ритм, закон мутации процесса. Итак, структура фактически закон или свод законов, которые определяют состав и функционирование, его свойства и стабильность.

Устройство и функции. Жизнь строения проявляется в его функции, они обусловливают друг друга. Строения органов body, например, связаны со своими функциями.Любые нарушение структуры, любая деформация органа приводит к искажение функции. В развитии организмов изменения начинаются с перестройки функции органа под воздействием меняющихся условий жизни, в то время как его структура может существовать какое-то время без каких-либо существенных модификация. Однако смена деятельности рано или поздно приводит к изменению структуры. Функциональные нарушения в органов предшествуют их морфологические искажения. В противоречие между организмом новый образ жизни и его структура решаются модификация в последнем. Все органы и функции птицы, например, приспособлены к воздушному образу жизни. В удивительно целеустремленная структура пера защищает птицу от холода при резких перепадах температуры в полете. В факт, что птица может летать, заметен, даже когда она земля. Мы видим это по его обтекаемому корпусу, мелкокостная структура, которая позволяет ему проходить через воздух с минимальными затратами энергии, а от конструкции крылья. Вся конструкция воплощает идею полета.Но разноцветная бабочка напоминает летящий цветок. И это тоже понятно, потому что бабочка питается нектаром цветок и его сходство с цветком защищает его от птиц когда он неподвижно сидит на цветке. Жизнь птица ассоциируется с воздухом, а жизнь бабочки — это связаны цветами. Их функции, их образ жизни определить их структуру.

Подводя итог, функция организует структуру. Методы морфология подчинены методам физиологии.В функция зрения организовывала глаза, в то время как отвечает за строение руки. Но будучи Организованная функция, структура, в свою очередь, определяет функцию.

Целиком и по частям. Мы называем что-то целым который охватывает все его части таким образом, чтобы создать единство.

Категория части выражает объект не сам по себе, а как что-то по отношению к тому, что это часть, к тому, что в который реализует свои возможности и перспективы. Например, орган — это часть организма, рассматриваемого как все.Следовательно, категории целого и части выражают отношения между объектами, в которых один объект, будучи сложное и целостное целое, представляет собой единство других объектов, которые формируют его части. Деталь подвержена влиянию целое, которое как бы присутствует во всех своих частях. Каждые часть ощущает влияние целого, которое, кажется, пронизывает части и существуют в них. Таким образом, в трагическом контексте даже шутка становится трагедией; свободный атом заметно отличается от атом, который составляет часть молекулы или кристалла; слово вырванный из контекста теряет большую часть или все свое значение.

В то же время части влияют на целое. В организм является целым и нарушение работы одного из его органов приводит к к дисбалансу в целом. Например, на фоне рационального мышления навязчивая идея может иногда иметь очень существенно влияет на общее состояние физическое лицо.

Категории целого и части относительны; они имеют смысл только по отношению друг к другу. Все существует благодаря его частям и в них. Части, в свою очередь, не могут существовать сами по себе.Независимо от того, насколько мала частица мы называем, это что-то целое и в то же время часть другое целое. Самое большое целое, которое мы можем вообразить, — это в конечном итоге только часть бесконечно большего все. Все в природе является частью Вселенной.

Различные системы делятся на три основных типа: целостность. Самый простой тип — неорганизованный или суммативный. целое, бессистемное скопление предметов (стадо крупный рогатый скот, например). В эту категорию также входят механические группировка разнородных вещей, например, рок, состоящий из гальки, песка, гравия, валунов и так далее.

В целом связь между частями внешняя. и не подчиняется никаким признанным законам. У нас просто есть группа бессистемные образования чисто суммативного характера. В свойства такого целого совпадают с суммой свойства его составных частей. Более того, когда объекты стать частью неорганизованного целого или покинуть такое целое, они обычно не претерпевают качественных изменений. Для этого типа в целом характерной особенностью является переменный срок службы его составляющие.

Второй, более сложный тип целого — это организованное целое, например, атом, молекула, кристалл. Такое целое могут иметь разную степень организации в зависимости от особенности его частей и характер связь между ними. В организованном целом сочинение элементы находятся в относительно стабильном и регулируемом законом взаимоотношения. Его свойства нельзя свести к механическая сумма свойств его частей. Реки «теряются» в море, хотя они в нем и без них его бы не было.Вода обладает свойством возможности потушить огонь, но части, в которых он составленные, взятые по отдельности, обладают совершенно разными свойства: водород легко воспламеняется, а кислород поддерживает или ускоряет горение. Сам по себе ноль — ничто, но в в составе ряда его роль весьма значительна, а при раз гигантски, увеличив 100 до 1000, для пример. Атом водорода состоит из протона и электрон. Но, строго говоря, это не так. В заявление содержит ту же ошибку, что и фраза «это Дом построен из сосны ».Масса атома водорода равна не равна полной массе протона и электрона. Это меньше этой массы, потому что при объединении в систему атом водорода, протон и электрон что-то теряют, который уходит в космос в виде излучения.

Третий, высший и самый сложный тип целого — это органическое целое, например, организм, биологическое виды, общество, наука, искусство, язык и так далее. В характерной чертой органического целого является саморазвитие и самовоспроизведение его частей.Части из организм, если он отделен от всего организма, а не только теряют часть своих свойств, но не могут даже существовать в учитывая качество, которое они имеют в целом. Голова только голова, потому что она способна думать. И это может только мыслить частью не только организма, но и общества, история и культура.

Органическое целое формируется не (как предполагал Эмпедокл) соединение готовых частей, летающих отдельных органов вокруг в воздухе, например, головы, глаза, уши, руки, ноги, волосы и сердца.Органическое целое возникает, рождается и умирает вместе со своими частями. Это единое целое, различимые части. Ощущения, восприятия, представления, концепции, память, внимание не существуют в изоляция; они образуют синтетический узел, который мы называем сознание. Элементы, составляющие целое, обладают определенная индивидуальность и в то же время они «работают для «целого». Целое как бы незримо присутствует, и направляет процесс «сборки» его элементов, то есть самого себя.

Суть дела в некотором смысле существует до дела сам. Например, гармония в собственном смысле слова рождается в тот момент, когда музыкант сознательно или бессознательно начинает интересоваться одновременным сочетание звуков, то есть аккорд, который благодаря в организации его элементов есть свои определенные музыкальная индивидуальность. Гармоническая «фраза» обретает смысл из определенного способа аранжировки различных аккордов и их взаимосвязь.

Определяющий атрибут гармонии — это отношения между элементы целого, в которых развитие одного из они — условие для развития других или порок наоборот. В искусстве гармонию можно понимать как форму отношения, в которых каждый элемент, сохраняя относительную независимость, способствует большей выразительности в целом и в то же время и благодаря этому более полно выражает свою сущность. Красоту можно определить как гармонию все части, объединенные тем, к чему они принадлежат в таком способ, которым ничего нельзя добавить, убрать или изменить без ущерб всему.

Части целого могут иметь разную степень относительности. независимость. В целом могут быть части, удаление которых повредит или даже уничтожит целое, но также могут быть части, потеря которых не вызывает органических повреждений. Например, конечности или часть желудка могут быть удалены, но не сердце. Чем глубже и сложнее отношения между частями, тем больше функция целого в отношение к ним и тем меньше их относительная независимость.

Различные части, составляющие единое целое, не могут занимать означает равные позиции.Некоторые из них менее мобильны, относительно стабильны, другие более динамичны; некоторые существуют только какое-то время и обречены вскоре исчезнуть, другие имеют задатки чего-то более прогрессивного. Есть некоторые части без чего нельзя представить целое, и есть другие, без которых он может работать достаточно хорошо, хотя с некоторая потеря для себя.

В принципе, нет предела делимости объектов, но их разделение свидетельствует о переходе к качественно разные целые.Когда горшок разбит, у нас не остается количество горшков меньшего размера, но с простыми фрагментами. Даже камень «испорченный» раздавливанием. Но каменные глыбы отломанные тем не менее сохраняют «свое лицо».

Высшая форма органического целого — это общество и различные социальные формации. Общие законы социального целого определить сущность любой ее части и направление его развитие: деталь ведет себя в соответствии с сущность целого.

Чтобы научный анализ мог двигаться вправо направление, объект должен постоянно занимать наше сознание как нечто целое.Когда мы исследуем целое, мы разбейте его на части и выясните природу отношения между ними. Мы можем понять систему в целом только открывая природу его частей. Этого не достаточно изучать части без изучения взаимосвязи между их и все в целом. Человек, который знает только части, не пока знаю все. Отдельный кадр в фильме можно понять только как часть фильма в целом.

Избыток подробностей может затемнить целое.Это характерная черта эмпиризма. Любой особенный объект может быть правильно понято только тогда, когда оно проанализировано, а не отдельно, но по отношению к целому. Каждый орган определяется в его режиме работы не только его внутренним структура, но по природе организма, к которому он принадлежит. Значение сердца можно открыть только рассматривая его как часть организма в целом. В методологическая характеристика механистического материализма в том, что он понимает целое как не более чем сумму его частей.

В медицине преувеличение самостоятельности части в отношение к целому выражается в принципе локализация, которая предусматривает, что каждый орган нечто изолированное в себе. Это приводит к методологический принцип поиска места жительства болезнь. Этот узкий, локализованный подход так же вреден, как и подход к организму, игнорирующий вопрос какой именно орган болен. Ни в каком организме нет абсолютно локализован патологические процессы или любые процессы, влияющие только на все.Заболевание одного отдельного органа в некоторой степени проявление болезни во всем организме и наоборот.

Отвергая так называемый суммативный подход, механически сводит целое к сумме его частей, мы не следует делать из цельности фетиш и рассматривать ее как что-то с мистической силой. Целое обязано своему происхождению к синтезу составляющих его частей. В то же время является основой для модификации существующих частей и формирование и развитие новых те, которые, изменив целое, помогают его развить. Так, на самом деле у нас сложное взаимодействие между целым и его части.

Сегодня целостность становится по-настоящему научной категорией кровавый. Эта категория имеет огромное методологическое значение не только в науке, но и в искусстве. Большинство художников скажут вы, что ключ к произведению искусства лежит в правильном пропорции частей и целого. Когда кто-то слушает хорошая музыка, чувствуется, что каждая нота подчиняется общему тема. При всей индивидуальности каждой фигуры велика шедевры искусства в целом настолько гармоничны, что ничего может быть опущено без ущерба для самого изображения.В проблема ансамбля в архитектуре также связана с взаимосвязь целого и его частей.

Содержание и форма. Что такое контент? Разрешите нам Представьте себе объект познания в виде круга. Наши мысль движется в своих пределах, впитывая одну составляющую после другой, определенные процессы за другими, и таким образом узнает о все, что происходит в этом круге, без пересечения окружность, но, тем не менее, сталкиваясь с этим окружность на каждом этапе. Таким образом, наша мысль узнает содержание объекта. Содержание — это идентичность всех элементы и моменты целого с самим целым. От содержание, следовательно, мы имеем в виду состав всех элементы объекта в их качественной определенности, их взаимодействие и функционирование, а также единство объекта свойства, внутренние процессы, отношения, противоречия и тенденции развития. Контент — это еще не все «содержится» в объекте. Например, это было бы бессмысленно рассматривать атомы, образующие молекулы, которые в превращаются из клеток организма как составляющих содержание этого организма.Никогда не узнать, что такое голубь, если пытались изучить каждую клетку своего организма под электронный микроскоп, как никогда не понять красота картин в Лувре или Эрмитаже подвергая каждый из них химическому анализу. Элементы составляющие содержание являются частями целого, то есть сказать, элементы за пределами который нельзя разделить дальше, не потеряв окончательное качество. Поэтому мы не можем рассматривать холст как содержание картинки или машин как содержание социальной жизни потому что холст не создает картину, а машины не создать общество, хотя ни картина, ни общество не быть возможно без них. Содержание организма не просто совокупность его органов, но нечто большее, весь реальный процесс его жизнедеятельности происходит в определенная форма. Содержание любого данного общества — это богатство материальной и духовной жизни людей, составляющих это общество, все продукты и инструменты их Мероприятия. Что мы имеем в виду, когда говорим об изложении содержание, например, шекспировских Гамлет? Это значит анализировать его художественно выраженные образы, их действия, взаимосвязи, основная идея и замысел автора.

Мы определили контент как идентичность компонентов целое с целым собой. Теперь рассмотрим форму. В категория формы используется в смысле внешнего вида, то есть границы данного контента, его внешняя поза, в смысле структуры, а также в смысл способа выражения и существования содержание. Форма часто определяется таким образом, что она совпадает со структурой, хотя это разные понятия.

Что такое форма? Возьмите нашу мысль, путешествуя по контенту круга. Достигает окружности и следует за ней из одной точки в другую и, наконец, возвращается к исходной должность. Кажется, что содержимое данного объекта лежит на одном стороне границы и за этой границей есть фон, что-то другое. Граница, которая отличает данный контент в целом от всего остального это, по сути, форма. Граница принадлежит сразу обоим круг и фон. Он отличается как от круг и фон. Когда мы воспринимаем и говорим о некоторых объект и поставить вопрос о его форме, мы должны выделить этот объект из фона.Если мы не различаем это из всего остального мы не можем это воспринимать.

Рассматривая форму данного целого, мы также должны способны идентифицировать данное целое с другими целыми. Форма объекта принадлежит как самому объекту, без чего он не может существовать и на заднем плане, иначе мы должны невозможно отличить от этого фона. Форма объекта — это его граница, а граница — это то, что отличает данный объект от других и одновременно время, которое отождествляет его с ними. Что мы имеем в виду, когда видим кувшин? Это означает выделение его на заднем плане в первую очередь различая его форму, его форму. Следовательно, диалектика идентичности и различия варьируется в зависимости от содержания из объект и его форма. В случае содержания это ограничивается только самим объектом и не выходит за его пределы границ, но в случае формы эта диалектика показывает через отношение данного объекта к другим объектам, он выделяется на фоне.

Форма может быть самостоятельным объектом изучения.В то же время форма никогда не может быть полностью отделена от содержания. В безразличие «чистых форм» к содержанию указывает только на что они могут относиться к совершенно разному содержанию так же, как одна и та же формула может выражать законы, регулирующие разные явления. Форма и содержание — это разные полюса одного и того же то же самое, но не его компоненты. Их единство заключается в тот факт, что определенный контент «облачен» в определенную форма. Процессы кристаллообразования организованы причудливо. формы кристаллов.Качественно разные жизненные процессы имеют создал бесчисленные формы растений и животных. Материал процессы приобретают качество жизни, когда они организованы в соответствующих формах: только в определенной форме содержание биохимических, энергетических и информационных процессов дают жизнь в гармоничный организм.

То, как что-то организовано, зависит от того, что это организовано. Можно сказать, что контент формируется сам по себе, а не образованный некоторой внешней силой. Каждая форма исчезает вместе со своим содержанием, которому он соответствует и от которого он происходит.

Единство формы и содержания предполагает их относительное независимость и активная роль формы. Модификация формы предполагает реорганизацию отношений внутри объект. Этот процесс происходит во времени и через противоречия. Например, в обществе это связано с борьба против рутины старого. Этот процесс реорганизация содержания «отстает» от движение самого контента. Отставание формы содержание указывает на нарушение соответствия между их. Все согласны с тем, что форма должна соответствовать содержание. Но между ними есть и противоречие. В в ходе развития обязательно наступит период, когда старая форма перестает соответствовать измененному содержанию и начинает тормозить его дальнейшее развитие. Это порождает конфликт, который разрешается распадом старой формы и появление формы, соответствующей новому содержанию. Для Например, на заре данной общественной формации производство отношения, как форма производительных сил общества, соответствуют тенденции развития продуктивного сил, но в период формирования спада добычи отношения отстают от производительных сил и тормозят разработка контента.

Устаревшие способы мышления становятся стереотипами и отставанием за сущностью новых идей. Мудрость — это вопрос имея в виду как содержание, так и форму. В искусстве отношение содержания и формы иногда искажается, обычно в том смысле, что форма отделена от содержания и абсолютизировано. Отсюда крайние случаи формализма и абстракционизм. Но борьба с формализмом не означает презрение к форме, которое играет жизненно важную роль в организация и разработка контента. Это нужно терпеть разум не только в теории, но и на практике; например, в производство, где умелое применение активной роли форма в организации труда, распределении трудовых ресурсов, и так далее, может решить исход проекта.Мудрость в управление заключается в умении выбрать необходимую форму для организации содержания проекта.

Структура системы

— обзор

10.6 НАБОР ДЕТАЛЕЙ CSL

Комплект деталей содержит подбиблиотеки, в которых накапливаются те системные структуры, функции и процессы, которые часто используются. Некоторые из этих частей являются общими, то есть используются довольно часто, но не являются базовыми объектами или функциями CSL. Другие могут быть специализированными и часто используются в моделях для конкретной предметной области.

Например, в НАБОР вводятся определенные типы памяти, производные от класса Память .

Класс Buffer содержит ряд ячеек, которые адресуются по целочисленному индексу. Положить предмет в локацию можно только в том случае, если локация пуста, то есть в ней нет никаких предметов. Получить предмет из локации можно только в том случае, если локация не пуста, то есть в ней есть предмет. Аналогичным образом вводятся классы FIFO, Stack и PriorityQueue .Эти воспоминания часто служат «управляющими воспоминаниями», которые помогают неявно управлять трафиком в коммуникативных структурах.

Во многих случаях удобно иметь память узла с двумя подпамятьями, каждая из которых содержит часть трафика, проходящего через узел. Например, одна вспомогательная память может обрабатывать входящий трафик, а другая — исходящий. (Таким образом можно избежать ситуаций взаимоблокировки.) Для поддержки таких типов памяти предусмотрены классы DoubleBuffer, DoubleFIFO и DoublePriorityQueue .

Часто используемые топологии накапливаются в части «Сети» CSL PARTS KIT.

Давайте рассмотрим два набора узлов, которые мы будем называть входными, узлами A и выходными узлами B. Входные узлы представляют исходные узлы для сетевых связей, а выходные узлы представляют собой исходящие узлы. узлы для сетевых ссылок. Эти множества могут пересекаться или даже быть идентичными. В последнем случае один набор A будет представлять обе стороны операций передачи.Пусть N будет количеством входных узлов, а M будет количеством выходных узлов.

Топологию соединений, определяемую простой сетью, удобно определять с помощью вспомогательных функций связи . Функции связности — это предикаты, которые действительны для некоторых подмножеств целочисленных пар. Первый элемент каждой пары находится в диапазоне [0, N ]; второй элемент находится в диапазоне [ 0 , M ]. Связь между i-м и j-м узлами в соединении, определенном некоторой функцией связности, существует тогда и только тогда, когда значение функции равно true для пары ( i, j ).

Например, функция alwaysconnected — это предикат, который равен true для любой пары целых чисел в диапазоне. Функция с параллельным подключением — это предикат, который является истинным только для пар типа ( i, i ).

Предположим, мы хотим соединить наборы узлов A, и B с помощью каналов, которые ведут от каждого узла A к каждому узлу B. Этот тип соединения представлен простой сетью OneWayMultiBus .Он формируется с использованием набора связей, которые соединяют каждый входной узел с каждым выходным узлом (двудольный граф, построенный с помощью функции связности , всегда соединенный ). Все ссылки имеют одинаковую базовую задержку. Если наборы узлов A, и B совпадают, выводится сеть MultiBus .

Количество серверов, подключенных к сетям OneWayMultiBus или MultiBus определяет, сколько элементов передается одновременно между этими узлами. Если количество серверов равно количеству ссылок (это количество серверов по умолчанию), нет ограничений на параллельный трафик между узлами. Однако, если мы снабжаем сеть только одним сервером, только один элемент может быть передан за раз.

Последний случай представлен простой сетью Bus , которая получается из сети MultiBus , просто устанавливая количество серверов равным одному. Таким образом, сеть Bus — это абстракция коммуникационных структур реальных сетей шинного типа.Эта абстракция отражает два основных свойства простых шин: (1) любая входная точка связана с любой выходной точкой и (2) одновременно может передаваться только один элемент.

Простая сеть RightLoop соединяет узлы в петлю однонаправленными связями таким образом, что -й узел i соединяется с (( i -1) mod N ) -м узлом, где N — общее количество узлов. Этот тип подключения создается с помощью функции подключения rightcyclicshift.

Количество серверов в сети определяет количество передач, которые могут происходить одновременно в RightLoop. Аналогичным образом строится простая сеть LeftLoop .

Ограничение количества серверов одним преобразует кольцевые сети в кольцевые сети, в которых одновременно может происходить только одна передача.

Комбинация RightLoop и LeftLoop образует петлю Loop , которая соединяет узел как с его левым, так и с правым соседом.

Довольно сложные ограничения, накладываемые на трафик элементов в системах, могут быть выражены через иерархию сетей и стандартную схему резервирования подсетей и ссылок.

Структура системы

Структура системы

Монолитные ядра (« большой беспорядок » по Таненбауму) привели к интерес к более структурированным операционным системам, таким как многоуровневые и лучшие структурирование. Посмотрите историю Unix и сдвиньте.

С этого момента началась работа по извлечению функциональности из ядер и созданию их намного меньше — « микро » версии.

Взгляните на организацию на рис. 4.9 (задержки). Многоуровневая операционная система Например, Xinu — « маленькая, элегантная операционная система ».

Философия микроядра заключается в том, чтобы в ядре было самое необходимое.

Преимущества микроядер:

• унифицированных интерфейсов — одинаково для служб уровня ядра и пользователя
• расширяемость — можно добавлять новые службы
• гибкость — может вычитать / изменять услуги
Переносимость
• — проще переносить операционную систему, поскольку зависит от ОС часть меньше
• надежность — меньшее ядро ​​делает его реализацию вероятной более надежный.Также более четко определенные API.
Поддержка распределенной системы
• — части могут быть на другой машине.
• объектно-ориентированная операционная система — архитектура работает в объектно-ориентированном контексте.

Производительность таких микроядер (Mach и Chorus) вызывает беспокойство. Подходы к повышению производительности (совместное размещение служб в ядре) идут против идеи микроядра.

Одна из таких систем — Mach, которая была разработана в CMU. Мах использовался как основа для работы над OSF / 1, которая была принята некоторыми компаниями, такими как Цифровой.Версия OSF / 1, работающая на машинах Digital Alpha: в настоящее время известна как Digital Unix.

Посмотрите статью « Архитектура операционной системы микроядра и Mach » (1992).

Однопользовательская многозадачная операционная система, предназначенная для работы на различных ПК и рабочие станции.

Использует модифицированную архитектуру микроядра (рисунок 2.13) — некоторая система службы находятся в ядре по соображениям производительности.

Уровень аппаратной абстракции (HAL) содержит программно-зависимый код.

Windows NT работает с объектами.

Пейджинг выполняется в ядре, а также во всех операциях ввода-вывода.

Предоставляет потоки уровня ядра.

Использует локальный вызов процедуры (оптимизированный механизм передачи сообщений) для общение.

Серверные процессы на уровне пользователя в основном предоставляют разные интерфейсы. Наиболее распространенной является подсистема Win32 — на самом деле другой уровень пользователя. службы должны проходить через подсистему Win32.

Посмотрите статью « Производительность систем на основе микроядер ».Слайды:
http://www.cs.wpi.edu/~cs535/s03/hartig:sosp97/

Посмотрите статью « Производительность и гибкость приложений в системах Exokernel ». Слайды:
http://www.cs.wpi.edu/~cs535/s03/kaashoek:sosp97/

Посмотрите статью « Улучшенные функции операционной системы для более быстрых сетевых серверов ». Слайды:
http://www.cs.wpi.edu/~cs535/s03/banga:wisp98/

Посмотрите статью « Методы разработки операционных систем Java ».Слайды:
http://www. cs.wpi.edu/~cs535/s03/back:usenix00/

Посмотрите статью « Подоперационные системы: новый подход к безопасности приложений ». Слайды:
http://www.cs.wpi.edu/~cs535/s03/ioannidis:ew02/

Взгляните на статью « Ninja: A Framework for Network Services ». Слайды:
http://www.cs.wpi.edu/~cs535/s03/behren:usenix02/

Посмотрите документы «Выборы» и «Облака»

Изучите сравнительный лист Amoeba и Sprite.

Много типов конструкций. Подход микроядра, хотя и с недостатками, продвинулась на рынке с Windows NT и Digital Unix.

Исследователи все еще ищут структуры операционных систем, которые поддержка новых типов приложений и сетевых потребностей.

---

Структура и система — в чем разница?

Существительное ( en имя существительное ) Сплоченное целое, состоящее из отдельных частей. * {{цитата, год = 1963, автор = ( Марджери Аллингем, ) , title = ( Китайская гувернантка ) , chapter = 1 цитата , проход = Первоначальная семья, которая начала строить дворец, чтобы соперничать с Нонесучем, вымерла прежде, чем они построили немногим больше, чем ворота, так что фактическая структура , которая дошла до потомков, сохранила тайную магию обещания а не ошеломляющее великолепие великого архитектурного достижения.}} Птицы построили удивительное сооружение из палочек и различных выброшенных предметов. Основная форма твердого тела. Он изучил структуру ее лица. Общая форма или организация чего-либо. * {{quote-magazine, date = 2012-03 , автор = , title = Pixels or Perish , объем = 100, выпуск = 2, страница = 106 , журнал = americanscientist.org/issues/pub/pixels-or-perish»> цитата , пассаж = Рисунки и картинки — это больше, чем просто украшения в научном дискурсе.Наброски на доске, геологические карты, диаграммы молекулярной структуры , астрономические фотографии, МРТ-изображения, множество разновидностей статистических диаграмм и графиков: эти графические устройства являются незаменимыми инструментами для представления доказательств, для объяснения теории, для рассказа истории.}} Структура , предложения. Структура общества все еще оставалась загадкой. Набор правил, определяющих поведение. Для некоторых структура школьной жизни была угнетающей. (вычисление) Несколько фрагментов данных, рассматриваемых как единое целое. Эта структура содержит информацию о дате и часовом поясе. (рыбалка, бесчисленное множество) Подводный ландшафт или объекты (например, мертвое дерево или затопленный автомобиль), которые привлекают рыбу Есть много строений для ловли рыбы вдоль западного берега озера; водохранилище затопило там город, когда он был построен. Орган, например политическая партия, со сплоченной целью или мировоззрением. Лидер ЮАР отправился на консультацию с структурами . (логика) Набор вместе с набором финитных функций и отношений. Синонимы * ( сплоченное целое, состоящее из отдельных частей ) образование * ( основная форма твердого тела ) формация * (Общая форма или организация чего-либо ) верстка, комплектация Производные условия * антиструктура Глагол ( структура ) Придать структуру; устроить. Я пытаюсь структурировать свое время лучше, поэтому я не всегда опаздываю. Я структурировал сделку, чтобы ограничить сумму денег, которую мы можем потерять.

Существительное ( en имя существительное ) Коллекция разложенных вещей; целое, состоящее из отношений между его членами. * ‘> цитата # ( label ) Набор уравнений, включающих одно и то же, которые необходимо решать одновременно. # (медицина) Органы тела, выполняющие вегетативную функцию. # ( label ) Набор нотоносцев, обозначающих инструменты или звуки, которые должны воспроизводиться одновременно. Метод или способ организации или планирования. * Как политическая система демократия кажется мне чрезвычайно глупой, но я не стал бы изо всех сил протестовать против нее. Насколько я понимаю, мой слуга может получить как можно больше голосов. Я бы с радостью отдал ему свою, если бы мог. * ‘> цитата # (уничижительный) В система : основная культура, элиты или правительство государства или их комбинация, рассматриваемые как угнетающие личность. # * Синонимы * аппарат, устройство, комплекс, состав, логистика, оборудование, организация, установка, синтез, структура Производные условия * бинарная система * биологическая система * закрытая система * сложная адаптивная система * сложная система * компьютерная система * концептуальная система * Система Коперника * культурная система * динамическая система * экономическая система * экосистема * экспертная система * формальная система * спутниковая система навигации * информационная система * изолированная система * правовая система * метрическая система * мультиагентная система * нервная система * открытая система * Операционная система * вне системы * физическая система * политическая система * Система Птолемея * сенсорная система * социальная система * теория социотехнических систем * Солнечная система * подсистема * системная динамика * системное искусство * системная биология * категории систем * системная экология * системная инженерия * системы измерения * системная наука * теория систем Связанные термины * систематический * систематизация, систематизация * систематизировать, систематизировать См. Также * сеть Статистика * —-

Системный мыслитель — как увидеть «структуру»

Вы, наверное, уже узнали о важности различения событий, закономерностей и структуры.Но, тем не менее, вам может быть трудно применить это различие. Возможно, когда вы пытаетесь проанализировать проблему с этой точки зрения, границы между шаблонами и структурой стираются или вам становится трудно увидеть структуру. Не только вы, многие ученики сталкиваются с этими трудностями. Однако есть рекомендации, которые могут помочь вам увидеть структуру, а видение структуры предоставит вам рычаги для решения ваших долгосрочных бизнес-задач.

Что такое структура?

Допустим, по пути домой с работы вы попали в пробку.Вы знаете, что можете получить рычаги воздействия и найти потенциальные долгосрочные решения, обнаружив лежащую в основе структуру. Итак, вы спрашиваете себя: «Хорошо, что вызывает эту пробку?» Ваш первый ответ, вероятно, будет сосредоточен на силах, ответственных за интенсивное движение, таких как «разрушающееся дорожное покрытие» и «частые аварии». Но разве не эти закономерности и тенденции вы могли бы построить на графиках поведения во времени? В этот момент вы можете нахмуриться и спросить: «Так что же такое структура? Какие различия мы проводим? »

Строение сложно увидеть по своей природе.

Структура — это сеть отношений, которая создает поведение. Суть структуры не в самих вещах, а во взаимоотношениях вещей. Строение трудно увидеть по самой своей природе. В отличие от событий и закономерностей, которые обычно более заметны, многое из того, что мы считаем структурой, часто скрыто. Например, мы можем стать свидетелями дорожно-транспортных происшествий, но нам труднее увидеть основную структуру, которая их вызывает.

Нам также необходимо различать внутренние структуры или причинно-следственные связи, которые включают ментальные модели, и внешние структуры или причинные отношения, основанные на системных структурах, таких как информационные и коммуникационные системы.(Подробнее о различиях между ментальными моделями и системными структурами см. «От событийного мышления к системному мышлению», май 1996 г.) Внутренние структуры обычно являются наиболее важными структурными элементами в системе, потому что они подобны программному обеспечению, которое управляет аппаратное обеспечение организационных структур.

ГЛУБОКАЯ СТРУКТУРА

Подобно затопленной части айсберга, нижележащую структуру бывает трудно увидеть. «Водная линия» разделяет то, что легко увидеть (события), от того, что труднее увидеть (основная структура, вызывающая события).Мы можем видеть некоторые закономерности, но другие не так очевидны.

Видение структуры

Часто упоминаемая диаграмма айсберга полезна для перехода от уровней событий и закономерностей к структурному уровню (см. «Видение более глубокой структуры»). Но вместо того, чтобы думать об айсберге как о различных вещах, существующих в мире, представьте, что он показывает различные способы видения мира. То есть сосредоточьтесь на видении структур, причинно-следственных связей и отношений, чтобы начать объяснять происходящее.

Если мы смотрим на мир с точки зрения событий, то лучшее, что мы можем сделать, чтобы быть эффективными, — это отреагировать на происшествие, спросив: «Что случилось?» Если мы можем видеть не только отдельные события, но и закономерности и тенденции, тогда мы сможем предвидеть, планировать, прогнозировать и адаптироваться. Чтобы увидеть закономерности, мы спрашиваем: «Что произошло? Где есть различия, контрасты или преемственность во времени? » Но если мы сможем перейти на третий уровень видения мира, мы сможем найти структурные объяснения. Спрашивая: «Чем объясняются эти закономерности?» мы можем начать видеть причинно-следственные связи и делать гипотезы о факторах, лежащих в основе наблюдаемых событий и закономерностей.

Поскольку структура — это отношения между частями системы, структурное наблюдение должно включать причинную связь, а не просто список сил или элементов системы. Итак, чтобы сделать структурные наблюдения, нам нужно выйти за рамки перечисления факторов (например, «системы компенсации») и сформулировать причинно-следственные связи (например, «система компенсации заставляет людей сосредотачиваться на краткосрочных целях»).

И поскольку структуру не всегда можно наблюдать напрямую, мы часто должны выдвигать гипотезы о том, как она действует, а затем проверять наши теории.Если вам не удается увидеть структурные взаимосвязи и выдвинуть гипотезы, вернитесь на уровень закономерностей и посмотрите данные. Ищите отличия и изменения с течением времени. Ответ на вопрос «Чем объясняются эти закономерности?» часто стимулирует структурные наблюдения.

Видеть на нескольких уровнях

Давайте вернемся к нашей проблеме с трафиком, чтобы увидеть, как мы можем рассматривать ситуацию на нескольких уровнях.

Наблюдение за событиями Уровень: Произошла авария на шоссе; резервное копирование трафика; и машины скорой помощи находятся на месте происшествия.Водитель, попавший в эту неразбериху, думает: «Черт! Я снова опоздаю на ужин! Я никогда не должен был идти этим путем! »

Увидеть закономерности и тенденции Уровень: На этом шоссе всегда бывают аварии. Кроме того, существуют ежедневные и еженедельные модели загруженности дорог, часы пик и время отдыха. Водители в час пик испытывают больший стресс и больше думают, чем водители в другое время дня. Они больше всего озабочены тем, чтобы быстро добраться куда-нибудь и избежать штрафов за нарушение правил дорожного движения; они не замечают собственной практики вождения.

ПЛОХОЙ РАЙОН ШОССЕ

Чтобы отслеживать сложность и видеть, как элементы конструкции работают вместе. Поместите свои структурные наблюдения на диаграмму и добавьте стрелки, чтобы указать причинно-следственные связи. Этот метод обычно приводит вас к обнаружению еще большего количества связей.

Видение на структурном уровне:

Структурное наблюдение должно включать причинную связь.

1) Это старое узкое шоссе с плохой обзорностью, что приводит к большему количеству аварий при интенсивном движении.

2) Большинство водителей, выезжающих из города на север и юг, вынуждены использовать эту дорогу, что затрудняет движение.

3) Автомобилисты меняют полосу движения из-за множества съездов и съездов.

4) Водители думают, что полиция штата не будет вводить ограничения скорости, потому что полицейские круизеры могут вызвать серьезные заторы на дорогах. Таким образом, водители, как правило, едут быстрее, вызывая больше аварий.

5) Так как автомобилисты спешат и не замечают собственных методов вождения, они совершают небезопасные действия (например, врезаются в машину, сбегают с дороги и превышают скорость).

Чтобы отслеживать сложность и видеть, как структурные элементы работают вместе для получения общего результата, вы можете поместить свои структурные наблюдения на диаграмму и добавить стрелки, чтобы указать причинно-следственные связи (см. «Плохой участок дороги»). Этот метод обычно приводит вас к обнаружению еще большего количества связей.

Мир, с которым мы имеем дело, очень похож на нашу диаграмму айсберга. Под поверхностью много скрытого, и одна из целей системного мышления — помочь нам это обнаружить! Цель прохождения различных уровней айсберга — стимулировать видение, мышление и понимание. Конечно, мы не просто хотим лучше видеть и понимать, а хотим действовать и вмешиваться по-другому для достижения лучших результатов. Однако видение и понимание — это важные первые шаги для более эффективных действий.

Ричард Карашис независимый консультант из Бостона, Массачусетс, специализирующийся на обучении системному мышлению, фасилитации и развитии потенциала. Он является дополнительным сотрудником Innovation Associates, Inc., компании Arthur D. Little Company.

Редакционная поддержка этой статьи была предоставлена ​​Дженис Моллой.Дополнительное обсуждение перехода от понимания к действию см. В «Идем глубже: от понимания к действию», ноябрь 1995 г.

Различные подходы или структуры операционных систем

Различные подходы или структуры операционных систем

Операционная система может быть реализована с помощью различных структур. Структура ОС зависит главным образом от того, как различные общие компоненты операционной системы взаимосвязаны и объединены в ядро.В зависимости от этого мы имеем следующие структуры операционной системы:

Простая структура:
Такие операционные системы не имеют четко определенной структуры и представляют собой небольшие, простые и ограниченные системы. Интерфейсы и уровни функциональности плохо разделены. MS-DOS является примером такой операционной системы. Прикладные программы MS-DOS имеют доступ к базовым процедурам ввода-вывода. Эти типы операционных систем вызывают сбой всей системы в случае сбоя одной из пользовательских программ.
Схема структуры MS-DOS показана ниже.

Многоуровневая структура:
Операционная система может быть разбита на части и сохранить гораздо больший контроль над системой. В этой структуре ОС разбита на несколько уровней (уровней). Нижний уровень (уровень 0) — это оборудование, а самый верхний уровень (уровень N) — это пользовательский интерфейс. Эти слои спроектированы таким образом, что каждый уровень использует функции только нижних уровней. Это упрощает процесс отладки, так как если отлаживаются уровни нижнего уровня и во время отладки возникает ошибка, то ошибка должна быть только на этом уровне, поскольку уровни нижнего уровня уже были отлажены.

Основным недостатком этой структуры является то, что на каждом уровне данные необходимо модифицировать и передавать, что увеличивает нагрузку на систему. Кроме того, необходимо тщательное планирование слоев, так как слой может использовать только слои нижнего уровня. UNIX является примером этой структуры.

Микро-ядро:
Эта структура проектирует операционную систему, удаляя все несущественные компоненты из ядра и реализуя их как системные и пользовательские программы.В результате получается меньшее ядро, называемое микроядром.
Преимущества этой структуры заключаются в том, что все новые службы необходимо добавлять в пространство пользователя и не требуется изменение ядра. Таким образом, это более безопасно и надежно, так как в случае сбоя службы остальная часть операционной системы остается нетронутой. Mac OS является примером этого типа ОС.

Модульная структура или подход:
Считается лучшим подходом для ОС. Это предполагает проектирование модульного ядра.Ядро имеет только набор основных компонентов, а другие службы добавляются в ядро ​​как динамически загружаемые модули либо во время выполнения, либо во время загрузки. Она напоминает многоуровневую структуру из-за того, что каждое ядро ​​имеет определенные и защищенные интерфейсы, но она более гибкая, чем многоуровневая структура, поскольку модуль может вызывать любой другой модуль.
Например, ОС Solaris организована, как показано на рисунке.

Вниманию читателя! Не прекращайте учиться сейчас. Получите все важные концепции теории CS для собеседований SDE с курсом CS Theory Course по приемлемой для студентов цене и будьте готовы к отрасли.

Страница не найдена | MIT

Перейти к содержанию ↓

• Образование
• Исследование
• Инновации
• Прием + помощь
• Студенческая жизнь
• Новости
• Выпускников
• О MIT
• Подробнее ↓
  • Прием + помощь
  • Студенческая жизнь
  • Новости
  • Выпускников
  • О MIT

Меню ↓ Поиск Меню Ой, похоже, мы не смогли найти то, что вы искали!
Попробуйте поискать что-нибудь еще! Что Вы ищете? Увидеть больше результатов

Предложения или отзывы?

.