 |
Основные сведения из теории функциональных систем
|
|
|
|
Анализ развития медицины текущего столетия, показал, что механистическое направление, по которому развивалась медицина, исчерпало себя на рубеже 20-30 гг.
Середину 50-х годов можно характеризовать и сравнить с кризисом в который испытывала физика на рубеже 19-20 вв. Медицину этого периода отличает углубленное исследование отдельных элементов организма вне зависимости от их взаимодействия и взаимовлияния. Такой подход не мог привести к повышению объективности знаний об организме, так как известно, что применение только индуктивного подхода исключает возможность получения достоверных сведений о системе в целом (т.е. не дают представления о свойствах системы с доступной для современного уровня полнотой и глубиной).
Современный этап развития медицинских и биологических исследований отличается переходом на позиции системного подхода, который был начат еще в 20-30 гг. и наиболее последовательно и целенаправленно развивался в работах.
К полезным для организма результатам, формируемым различными ФС организма, следует отнести:
1. гомеостатические результаты, определяющие оптимальные для нормальной ЖД течение различных метаболических процессов;
2. результаты поведенческой деятельности БМО, удовлетворяющие их ведущие метаболические, биологические потребности.
Благодаря активным метаболическим процессам во ВНУС организма постоянно происходит потребление или накопление определенных веществ. Все это формирует специальные биологические, пищевые, половые, защитные, выделительные и другие потребности живых организмов. Удовлетворение этих потребностей часто требует активного воздействия живых существ на окружающую среду. Специальные раздражители ВНЕШС (пища, особи противоположного пола, защитные приспособления и др.) удовлетворяющие внутренние потребности Ж и Ч составляют результат поведенческих ФС, которые обеспечивают внутренние потребности организма (ОРГ). К результатам поведенческой деятельности ФС относятся раздражители, препятствующие удовлетворению метаболических потребностей.
|
|
|
3. результаты стадной (зоосоциальной) деятельности животных, состоящая в подчинении индивидуальных потребностей интересам всего сообщества. К таким результатам следует отнести поддержание определенных иерархических соотношений в популяциях, построение общих убежищ, обеспечение специальных приемов удовлетворения пищевых, половых и других потребностей. Таким образом результаты стадной деятельности всегда удовлетворяют потребностям сообществ.
Результаты социальной деятельности человека. Социальные побуждения
человека, основанные на специальных ФС, включая стремления к спец формам
образования, культуры, искусства, политических идеалах, мероприятиям по
защите общества и др. результаты социальной деятельности человека.
4. результаты психической деятельности человека, не представляют отражения в сознание человека жизненно-важных понятий, результаты его производственной деятельности, бытовой активности, учебной деятельности и др.
5. представлений о внешних предметах, инструкций, знаний, которые формируют специальные ФС психической деятельности человека.
Любой целый организм существует благодаря совместной деятельности многих ФС.
Предложенная П.К.Анохиным структура ФС включает в себя следующие общие универсальные узловые механизмы (изоморфизм ФС):
1-полезный результат, как ведущее звено ФС - ПР;
2-рецепторы результата (РР);
3-обратная афферентация (обр. св.) от РР к центральным образованиям системы;
4-центральная архитектура представляет собой избирательное объединение нервных элементов различных уровней - ЦО.
|
|
|
5-исполнительные самотические, вегетативные и эндокринные компоненты, включая организованное поведение - ИМ.
ГУМОРАЛЬНОЕ ВЛИЯНИЕ
НЕРВНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ
Рис. 6. Обобщенное структурное представление ФС по П.К.Анохину.
Рассмотрим основные узловые звенья и связи в структурной схеме ФС.
Основным положением в структуре ФС является то, что направление возбуждений от афферентного толчка к периферическому рабочему аппарату остается фактически стержневой частью всякой функциональной системы.
Одной из основных, ведущих в динамической, циклической организации физиологических функций является роль афферентной импульсации (АФИ), постоянно идущей в нервные центры и сигнализирующей об «успехе» перестройки той или иной физиологической функции в интересах целого организма.
Необходимо также отметить, что как следует из строения схемы ФС представляют собой замкнутые организации, объединяющие центральные и периферические механизмы на основе афферентации от периферических органов.
В исследованиях Анохина и его сотрудников было показано, что любой рефлекторный акт (РАК), на внешний стимул зависит от предварительно складывающихся у животных исходной афферентной интеграции.
Каждая ФС, имеющая строго очерченный состав компонентов, всегда имеет разнообразные афферентные влияния. Один из афферентных импульсов данной системы является для нее пусковыми, они служат толчком к развитию тем или иным способам, уже раньше интегрированной системы процессов, другие наоборот, возникают в момент осуществления афферентного комплекса функций системы (ФС) и служат поддержанию правильного течения интегрированных процессов в пространстве и во времени.
Для процессов высшей нервной деятельности, писал Анохин: «…Условный раздражитель составляет какую-то часть общей обстановке, на фоне которой он действует и благодаря которой только и объясняется его положительный эффект...».
Не менее важным является постулат об аппарате интеграции афферентных возбуждений - афферентном синтезе.
Исследованиями Шумиленой А.И. на собаках показано, что при удалений лобовых долей (отделов мозга) приводит к нарушению адекватных взаимоотношений между условным стимулом и обстановкой в процессе условно-рефлекторной деятельности при выборе одной из двух сторон пищевого подкрепления.
|
|
|
Вывод из этого: лобные отделы мозга имеют наиболее тесные отношения при формировании предпусковой интеграции возбуждений.
Каждая ФС имеет определенный комплекс афферентных сигнализаций, которые через акцептор действия направляют выполнение ее функций. Отдельные афферентные импульсы (АФИ) в ФС могут исходить от самых различных и разнообразных и даже часто удаленных друг от друга органов.
Например: дыхательная деятельность (информация, поступающая в мозг).
1 канал - меняется положение легкого;
2 канал - меняется положение мышц грудной клетки;
3 канал - меняется положение диафрагмы грудной клетки.
Поведение каждой ФС находится в весьма тесной зависимости от качества и количества афферентных импульсов (АФИ).
Вмешательство обратной афферентации происходит только тогда, когда нарушается стандартное функционирование в пределах целой ФС.
ФС как целостное объединение, подчиненное к получению определенного приспособительного результата (ПР), имеет возможность динамически перераспределять участие афферентной импульсации, сохраняя какой - то постоянный их уровень.
ФС есть разветвленный морфологический аппарат, обеспечивающий ряд ее собственных закономерностей. Таких как гомеостазис и саморегуляцию.
Центральным пунктом ФС является рецепторное образование, которое по своим переключательным (спусковым, триггерным) свойствам можно приспособить к физическим или химическим параметрам данного полученного результата.
Конечно, приспособительный эффект ФС и его рецепторный аппарат составляют взаимосвязанный комплекс. Именно рецепторные части ФС являются наиболее консервативными ее образованиями, удерживающими часто в течении всей жизни организма постоянства полезного эффекта.
Центральная архитектура целенаправленного поведенческого акта развертывается последовательно и включает ряд узловых механизмов (рис.7).
|
|
|
Свойство реактивности проявляется в большинстве случаев правилом исходно-го состояния, согласно которому величина и направленность эффекта регуляторного сигнала зависит от особенностей метаболизма и функции, имеющихся в регулируемой системе перед действием этого сигнала. Последовательность и сущность проявления правила исходного состояния (ИС) состоит в том, что, если функции клетки, ткани, органа или физиологической системы, либо метаболические пути находятся в активи-рованном состоянии, то на стимулирующий регуляторный сигнал отмечается или слабый эффект или отсутствие эффекта, или даже противоположный эффект, а регулятор подавляющего действия, напротив, вызывает максимально возможный эффект.
Наоборот, если же в ИС функции и метаболизм снижены, стимулирующий регулятор вызывает максимальный эффект, а действие подавляющего регулятора ослаблено или даже приводит к стимуляции эффекта. Механизмы регуляции ЖДО принято делить на нервные и гуморальные:
- нервные - используют для передачи и переработки информации структуры нервной
системы (нейроны, нервные волокна) и импульсы электрических потенциалов.
- гуморальные - используют ВНУС и молекулы химических веществ.
Рис.7. Структура поведенческого акта.
1. Нервная регуляция обеспечивает: быструю и направленную передачу сигналов, которые в виде нервных импульсов по соответствующим нервным проводникам поступают к определенному адресату - объекту регуляции. Быстрая передача сигналов (до 80-120 м/с) без затухания и потери энергии обусловлена свойствами проводящих возбуждение структур, преимущественно состоянием их мембран.
Нервной регуляции подлежат как соматические (деятельность скелетной мускулатуры), так и вегетативные (деятельность внутренних органов) функции. Основной и элементарный принцип нервной регуляции - рефлекс.
2. Гуморальная регуляция представляет собой способ передачи регулирующей информации к эффекторам через жидкую ВНУС организма с помощью молекул химического вещества, выделяемых клетками или специальными тканями и органами.
Гуморальная регуляция ЖДО может обеспечивать как относительно автономный местный обмен информацией об особенностях метаболизма и функции клеток и тканей, так и системный (эфферентный) канал информационной связи (ИС), находящийся в большей или меньшей зависимости от нервных процессов восприятия и передачи информации о состоянии ВНУС и ВНЕС.
Таким образом гуморальная регуляция (ГР):
1)местная - малоспециализированная (тканевая саморегуляция) не управляется нервной системой.
|
|
|
2)высокоспециализированная система ГР, обеспечивающая генерацию эффекторов с помощью гормонов - эта ГР составляет часть единой нейрогуморальной системы.
Изложенное разделение регуляции ЖДО на нервные и гуморальные условно и используется только при его изучении.
Этот вывод обоснован следующим:
- информация о состоянии ВНУС и ВНЕС воспринимается почти всегда элементами нервной системой (ЭНС), где может трансформироваться в сигналы исполнительных устройств либо нервной, либо гуморальной регуляции. Следовательно для 2-го и 3-го СР физиологические функции управляющим устройством является, как правило, нервная система (НС).
- сигналы, поступающие по управляющим каналам НС передаются в местах окончания нервных проводников в виде химических молекул-посредников, поступающих в микроокружение клеток, т.е. гуморальным путем. Специализированные для ГР железы внутренней секреции управляются НС. Следовательно можно утверждать, что механизм действия нейрогуморальной СР физиологических функций является единым.
|
|
|
