Глава 22. Моделирование биофизических процессов
22.1. Метод моделирования. Основные этапы моделирования
Разнообразие процессов в живом организме настолько велико, что невозможно получить полного и детального представления о поведении столь сложной системы. Поэтому исследователь, разрабатывая новые методы лечения, диагностики, фармации, применяет метод моделирования, а именно заменяет некоторый объект (процесс, явление) вследствие его сложности моделью, т.е. объектом, подобным ему, но осознанно упрощенным. Моделирование - один из основных методов биофизики. Он используется на всех уровнях изучения живых систем, начиная от молекулярной биофизики, биофизики мембран, биофизики клетки и органов и заканчивая биофизикой сложных систем.
Практически в каждой теме курса биофизики рассматриваются разнообразные модели, например жидкостно-мозаичная модель мембраны, модель формирования потенциала действия (модель Ходжкина-Хаксли), модель скользящих нитей при описании сокращения мышцы, модель кровеносной системы (модель Франка) и целый ряд других.
При изучении сложных систем исследуемый объект может быть заменен другим, более простым, но сохраняющим основные, наиболее существенные для данного исследования свойства. Такой более простой объект исследования называется моделью. Модель - это всегда некое упрощение объекта исследования и в смысле его структуры, и по сложности внутренних и внешних связей, но обязательно отражающий те основные свойства, которые интересуют исследователя.
Моделирование - это метод, при котором производится замена изучения какого-то сложного объекта (процесса, явления) исследованием его модели.
На идее моделирования по существу базируется любой метод научного исследования как теоретический (при котором используется абстрактная модель), так и экспериментальный (используются предметные модели).