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Cybernetics of the red-blood-cell and bone-marrow stem-cell system

1970; Elsevier BV; Volume: 1; Issue: 4 Linguagem: Francês

10.1016/0020-7101(70)90004-8

1878-366X

James Kirk, T. E. Wheldon, William M. Gray, J. S. Orr, Helen M. Finlay,

Immunotoxicology and immune responses

Physiological control mechanisms are in evidence at all levels of biological organisation. Despite the great complexity of these control mechanisms, the oscillatory phenomena which would be expected on mathematical grounds in normal individuals have rarely been observed. This is probably due to evolutionary selection of optimum values of the parameters which describe biological systems. These systems can be put into an oscillatory state by disease or applied stress, either of which may alter the values of parameters. The latter cause suggests a technique which could be exploited to study systems normally in a steady state. This technique, stress-cycle analysis, has been used to study the red-cell system. The model, mathematical formulation and computer analysis of this system are described and compared with experimental data The understanding of periodic diseases may require a mathematical as well as a physiological or biochemical approach. Des mécanismes de contrôle physiologiques sont en évidence à tous les niveaux de l'organisation biologique. Malgré la complexitéénorme de ces mécanismes de contrôle on a rarement observé chez les individus normaux les phénomènes oscillatoires que l'on aurait attendus pour des raisons mathématiques. Ceci est probablement attribuable à la sélection évolutionnaire des valeurs optima des paramètres qui décrivent les systèmes biologiques. Ces systèmes peuvent être apportés dans une condition d'oscillation par une maladie ou par la tension appliquée et soit l'une ou l'autre peut changer la valeur des paramètres. Grâce à cette dernière cause une technique se présente que l'on pourrait exploiter pour étudier des systèmes qui sont normalement dans un état stabilisé. Cette technique, l'analyse par cycle de tension, a été employée pour étudier le système des cellules rouges. Le modèle, la formulation mathématique et l'analyse par ordinateur de ce système sont décrits et comparés avec les données expérimentales. La compréhension des maladies périodiques peut exiger qu'on les aborde non seulement d'une façon mathématique mais aussi d'une façon physiologique ou biochimique.