Реабилитология. Функциональная система: принципы организации и реализации

20 Мая в 7:06 651 0


Выдающимся русским ученым П. К. Анохиным более полувека назад (1935 г.) для понимания фундаментальных законов жизни биологических организмов была предложена теория функциональных систем. Если рефлекторная теория предлагала изучать отраженные (рефлекторные) реакции организма в процессе его жизнедеятельности, то теория функциональных систем предлагала изучать механизмы саморегуляции и самоорганизации его физиологических функций.

Теория функциональных систем, являясь по существу продолжением и развитием рефлекторной теории, давала возможность обосновать в медико-биологических науках и в первую очередь в физиологии новый методологический подход - системный функционально-структурный (функционально-морфологический), который позволил перейти от традиционного описательного изучения физиологических реакций живого организма на разнообразные стимулы к изучению механизмов их формирования и реализации, а следовательно, к пониманию фундаментальных биологических законов. Он позволял по-иному взглянуть на уже известные, но не всегда понятные до конца феномены и открывал новые горизонты научных исследований, позволяя изменить принципы практического использования полученных знаний. Сегодня теория функциональных систем является приоритетной в области физиологической кибернетики.

По П. К. Анохину, функциональные системы - это «динамические, самоорганизующиеся и саморегулирующиеся организации, все составные компоненты которых «взаимосодействуют» достижению полезных для самой функциональной системы и организма в целом приспособительных результатов». Можно привести и иную трактовку этого понятия. Функциональная система -динамическое, центрально-периферическое интегративное построение, избирательно включающее в свою деятельность на основе саморегуляции различные по своей природе центральные и периферические структуры (ЦНС, органы и ткани), которые «взаимосодействуют» друг другу для достижения полезных для организма результатов.

«Центральная архитектоника» функциональной системы поведенческого уровня
Рис. 1. «Центральная архитектоника» функциональной системы поведенческого уровня

В функциональных системах различного назначения и уровня просматривается однотипный принцип организации, получивший название «изоморфизм». Функциональная система любого уровня организации включает в себя следующие общие и универсальные для разных систем периферические и центральные механизмы (рис. 1).

«Полезный приспособительный результат» - ведущий фактор образования функциональной системы и показатель ее деятельности, которая направлена на обеспечение эффективной жизнедеятельности организма в биологическом и социальном плане. В качестве полезных для организма приспособительных результатов, необходимых для успешного выживания и обеспечивающих адаптивный эффект, могут выступать: а) результаты метаболических реакций в тканях в виде оптимального контрольного биологического параметра организма; б) изменение гомеостатических показателей внутренней среды организма (уровень кровяного давления, концентрация газов, количество форменных элементов крови, температура, осмотическое давление и др.).

В качестве полезного приспособительного результата могут выступать результаты поведенческой деятельности, удовлетворяющие ведущие биологические и социальные потребности организма (питание, дыхание, размножение, самосохранение, социальное положение, профессиональные навыки и т. д.). Полезным приспособительным результатом могут являться результаты обобщенной групповой деятельности животных, а также психической и социальной деятельности человека. Многообразие полезных для организма приспособительных результатов указывает на то, что число функциональных систем организма, обеспечивающих различные аспекты жизнедеятельности организма, чрезвычайно велико.



«Рецепторы результата» - сенсорные анализаторы результата (проприорецепторы, висцерорецепторы, зрительно-слуховые и т. д.), отслеживающие какой-либо физиологический параметр.

«Обратная афферентация» - информационные, нервные и гуморальные механизмы передачи информации от периферических рецепторов результата в центральные аналитические структуры функциональной системы.

«Исполнительные структуры» - соматовегетативные, нейроэндокринные структуры (клетки, ткани и органы).

«Центральная архитектоника» - избирательное объединение нейроэндокринных структур разного уровня. Если понятия «рецептор результата», «обратная афферентация» и «исполнительные структуры» достаточно знакомы и понятны в традиционном морфологическом смысле, то термин «центральная архитектоника» требует особого пояснения.

Все элементы «центральной архитектоники» являются структурами систем управления и регуляции в общепринятом морфофункциональном смысле и их можно разделить на информационную, гуморальную и нервную системы управления.

Информационная система представляет собой совокупность энергетических каналов и меридианов, посредством которых, согласно восточной (тибетской) медицине, осуществляется информационная регуляция, т. е. передача сигналов кодированной информации (по-видимому, электромагнитной природы), и которые могут быть использованы клеткой, тканью, органом или какой-либо системой как побудительный мотив для реагирования. Это позволяет, с определенной долей допущения, рассматривать информацию как регуляторный стимул, как первичный элемент системы управления.

Отличительной особенностью такой регулирующей системы является отсутствие какого-либо императива (обязательности исполнения). Полученная извне информация может быть воспринята живой системой как руководство к действию, а может быть, в силу каких-то внутренних причин, и проигнорирована. Но, несмотря на то что информационная система регуляции в живых системах, вероятно, филогенетически самая древняя и давно используется в восточной (тибетской) медицине, западной медико-биологической наукой она еще не достаточно хорошо изучена и используется лишь в практике рефлексотерапии.

Гуморальная система регуляции является филогенетически более молодой, чем предыдущая. Информационным носителем в ней является молекула химического вещества различной природы. Передача информации происходит за счет структурного взаимодействия информационной молекулы и специфического клеточного рецептора. Гуморальная система, представляя собой систему специализированных клеток, состоит:

а) из центральной части, которая представлена эндокринными железами - специальными органами, синтезирующими гормоны - информационные молекулы, достигающие клеток-мишеней посредством их переноса через кровь;

б) из периферической тканевой (паракринной) системы, которая представлена клетками ткани (APUD-система), синтезирующими тканевые биологически активные вещества, достигающие клеток-мишеней посредством их диффузии через межклеточные пространства. Гуморальная регуляция осуществляется гораздо медленнее, чем другие ее виды. Кроме того, она не предполагает непосредственную оценку эффекта регулирования ввиду отсутствия в большей ее части полноценной обратной связи. Адаптация сигнала управления к эффекту регулирования возможна лишь косвенным способом: чем больше концентрация в крови не провзаимодействовавших с клетками-мишенями информационных молекул, тем меньшее количество их в дальнейшем синтезируется (отрицательная обратная связь). Но в отличие от информационной регуляции гуморальная система предполагает безусловное реагирование со стороны клетки-мишени на регуляторный стимул.

А.С. Медведев
Похожие статьи
показать еще
 
Реабилитация и адаптация