Строение и поведение рефлекторного механизма в ЦНС при адаптивной регуляции кризисных участков в общей физиологической системе организма. Общая часть. Доказательства достоверности новизны (Ю. П. Копьев, 2017)

Внутренний мир живого организма – не статическая картина. Организм и его внутренняя среда, представляя собой сложную биологическую систему, действуют, общаются, творят, чувствуют, меняются. Органы внутренней среды организма постоянно вступают в контакт друг с другом, образовывая затейливый узор нашей жизни.

Физическое и психическое здоровье живого организма закладывается в чреве матери при рождении. И тем не менее в течении жизни у каждого человека не раз возникал вопрос – почему деятельность внутренних органов (сердечнососудистая система, пищеварительная система и др.) в организме у разных людей, казалось бы, живущих в одинаковых условиях, изменяется, а иногда и нарушается. Ответ, видимо, следует искать в управляющих системах организма. У здоровых людей они обеспечивают быстрое приспособление к любым изменениям в окружающей среде. При заболеваниях деятельность управляющих систем ослабляется, а нередко даже нарушается. Поэтому человеческий организм становится чувствительным к любым внешним изменениям. Проблемы приобретения заболеваний во многом остаются тайной. Но, всё же, ученые нашли ответы на некоторые вопросы.

Животные и человек, как правило, в своей жизни переживают альтернативные состояния, при которых развитие отдельных периодов болезненных состояний (повышенная восприимчивость к заболеваниям, сенсибилизация) в большинстве случаев может переходить в состояние выздоровления (состояние резистентности к заболеваниям). Эта их природная способность дает ключ к решению проблемы самосохранения, как способа существования организма в меняющихся условиях внешней среды. Чтобы сохранить защитную (адаптивную) функцию и целостность структуры, организм использует механизм собственной адаптивной стратегии, смысл которого заключается в организации меняющихся резервных реакций («климат здоровья») в различных звеньях общей физиологической системы. Установлено, что в возникновении, течении и исходе альтернативных состояний (заболевание и выздоровление) в организме, кроме иммунологических механизмов огромную роль играют нейрогенные, эндокринные и другие факторы организма. Исследования показали, что возникновение состояний сенсибилизации зависят не только от свойств факторов внутренней среды, но и от сложных функциональных превращений внутри их регуляторных разновидностей.

В большинстве случаев, когда говорят о единстве живого организма, обычно имеют в виду единство в строении тела: все тела построены из разных сортов структурных элементов, но имеют динамическое постоянство состава и свойств их внутренней среды. Однако, в этом проявляется только одна сторона единства организма. Не менее существенно и другое. Живой организм, как изолированная биологическая система, представляет собой многоуровневую систему общего физиологического образования, в которой регуляторная система совмещает функции всех составляющих её специализированных элементов (факторов). Адекватное согласованное взаимодействие всех функциональных систем организма в постоянно изменяющейся внешней среде – необходимое условие существования биосистемы.

Прежде чем разобраться со сложной жизнедеятельностью многоклеточного организма у животных и человека, следует рассмотреть упрощенную схему общего процесса жизнедеятельности у одноклеточных организмов. Клеточный организм имеет сложный состав из многих структурных образований. Общая схема строения клеточного организма подробно описана в специальной литературе. Несмотря на разнородный состав внутриклеточных элементов, клеточный организм представляет собой единую, функциональную систему. Единство расчленённости составных элементов клеточных организмов в процессе их жизнедеятельности базируется на адаптивном взаимодействии внутриклеточных структур. Регуляция функции клетки может осуществляться на генетическом и мембрано-клеточном уровне. Генетический аппарат через посредников (рибосомы), способом биологической трансляции, контролирует репродукцию количества и качества тех или иных ферментов и других биологических продуктов. Адаптивная активация генетического аппарата, в свою очередь, зависит от строго определенных условий физических и химических параметров окружающей его среды, допустимые изменения которой могут меняться в сравнительно узких пределах. Но чтобы внутриклеточное государство нормально развивалось и функционировало как единое целое, хромосомный «мозг» должен знать обо всём, что происходит во внутриклеточной и внешней среде, причем знать мгновенно. Динамическое равновесие внутриклеточной среды, способствующее адаптивному взаимодействию генетического аппарата с рибосомами, находится под контролем ненаследственной регуляторной внутриклеточной структуры, которая называется – клеточная мембрана. Основным свойством клеточной мембраны является энергетическая возбудимость, механизм которой основан на молекулярной перестройке её поверхности. Молекулярная перестройка клеточной мембраны приводит к изменению её проницаемости и появлению в ней ионных токов. Появление в клеточной мембране ионных токов приводит к возможности изменения в её организме количества энергии, которая является побудительной силой для неспецифической регуляции постоянства внутренней среды клетки, т. е. гомеостаза.

Превращениям различных связей сопутствует изменение количества и качества биологической энергии. Известно, что изменение биологической энергии на каждом этапе биологического процесса внутри клетки не протекает самопроизвольно, для этого необходимо их «активировать» источниками энергии из внешней среды. Источником активизации внутренней энергии организма является стимул внешней среды. Физиологическая активность клеточной мембраны в ответ на воздействие внешней среды меняется. Эти изменения носят защитно-приспособительный характер. Приспособительные механизмы мобилизуют резервные силы, переводя обменные и другие процессы на новые уровни, ритмы, режимы, которые являются прямым или оповестительным сигналом для продуктивной взаимосвязи между генетическим аппаратом и рибосомами. Деятельность клеточной мембраны также осуществляет контроль в специализированных структурах, не только синтез, но и распад веществ. Смысл энергетической деятельности клеточной мембраны в том, чтобы как можно лучше адаптировать (согласовывать) взаимодействие внутриклеточных структур к сохранению постоянства гомеостаза, т. е. здоровья. Известно, что гомеостаз – основа, непреложное условие существования клеточного организма в меняющихся условиях внешней среды. Любое количественное изменение гомеостаза в биологической системе клетки придает ей принципиально новое качество: в ней начинается процесс адаптации, направленный на возможность не только самоорганизации и самозащиты, но и саморазрушения. Чтобы организм равновесно поддерживал оптимальный режим саморегуляции, он должен приобрести хорошую приспособительную способность.

В процессе эволюционного развития многоклеточных организмов появились высокоорганизованные организмы – животные и человек, у которых появилась сложная система регуляторного контроля над жизнедеятельностью внутренней среды – адаптивная система. Адаптация – процесс приспособления строения и функции организма и их органов к условиям среды. Основным в теории адаптации является представление о конфликтном взаимодействии между организмом и внешней средой. Конфликтные разногласия между силами внешней среды и живого организма приводят к борьбе последнего за свое существование в окружающей среде. Возможные исходы конфликта приводят к ситуациям стабилизации или дестабилизации физиологического постоянства внутренней среды живого организма, т. е. – гомеостаза. В условиях такого конфликта энергетические силы регуляторных органов живого организма стремятся использовать резервные возможности специализированных структур своей внутренней среды, чтобы отстоять своё постоянство. Цель адаптации – сохранить биологическую индивидуальность живого организма. Сохранение биологической индивидуальности организма зависит и от деятельности системы органов неспецифической регуляции (кооперация клеточных мембран, ЦНС, эндокринных органов) и органов специфической регуляции (напр., фагоциты и др.). Специализация деятельности органов неспецифической регуляции – контроль гомеостаза, а органов специфической регуляции – иммунный контроль.

Кооперативная организация таких элементов, как клеточная мембрана, ЦНС и эндокринные органы образовала особую форму реагирования – неспецифическую, которая осуществляет срочные адаптивные реакции организма на любые изменения внешней и внутренней среды. Организмы животных и человека – наиболее сложная саморегулируемая биологическая система. Огромная система специализированных элементов (факторов) живого организма – это уже не количественно, а качественно новое образование. Система существует для того, чтобы обеспечить выживание организма в меняющихся условиях среды. Её возможности, мощность, эффективность выше, чем суммарные возможности составляющих её частей. Арифметика здесь работает иначе. Вступая во взаимодействие, кооперация специализированных структур «вскрывает резервы энергии», которые не проявляются вне взаимодействия. Важнейшей заслугой физиологической биологии следует считать установление системной, а не конгломеративной структуры организма. Системой управлять можно, конгломератом – нельзя. А практическая медицина стремится к управлению внутренней средой больного организма. В связи с этим, становится понятным значение системы саморегуляции. Оно несёт глубокий смысл для понимания глубинных процессов адаптации в живом организме.

Организм животных и человека, в сравнении с одноклеточными организмами, представляют собой несравнимо более сложную систему. Организм, также как и клетка, не только связан со средой, но и обособлен от неё. Поддержание «постоянства» своей среды связано с тем, что живой организм – саморегулирующая система. Живая система в процессе эволюции представляет собой объединение специализированных клеток, органов и тканей, организует мощный приспособительный аппарат – центральную нервную систему, целостность которой сохраняется благодаря взаимодействию частей. Нервная система характеризуется не только регуляцией обмена веществ и энергии, но и обменом информации в управляемых органах. Особенность сложной системы кибернетической саморегуляции организма – единство центрального и автономного управления. Саморегулирующая деятельность ЦНС, характерная для всех уровней управления живой системы, обеспечивается автономными механизмами, пока не возникают такие возмущения, которые требуют вмешательства центральных (резервных) механизмов управления.

Гомеостаз многие специалисты называют климатом здоровья.

Гомеостаз – основа существования живого организма. При гомеостазе показатели биологического, физического и химического составов организма сохраняются в строго определенных параметрах, в виде функций относительного постоянства здоровья. Оказывается в таких системах события меняющегося «климата здоровья» зависят не только от активности и специфики внешней причины, но и от деятельности и состояния самого регуляторного аппарата в ЦНС. Иными словами, как живая система, живое существо способно к сложному обмену информацией, как с внешней средой, так и внутри самого организма. Для функционирования информации в биологической системе необходима ещё энергия, которая поступает в систему из внешней среды и в результате обмена веществ. Это свойство обеспечивается системой саморегуляции, которая обладает способностью осуществлять адаптацию организма к внешней среде. Смысл адаптации состоит в том, чтобы как можно лучше согласовать деятельность организма человека и животных к существованию постоянно меняющихся внешних условий среды. Выживают не сильнейшие, выживают те, у кого наиболее выражены приспособительные способности к постоянно меняющимся условиям существования в окружающей среде. Цель процессов приспособления – сохранение постоянства внутренней среды организма, то есть здоровья.

Основным свойством живого организма является способность автоматически устанавливать и поддерживать на определенном, относительно постоянном уровне показатели гомеостаза. При саморегуляции управляющие факторы не воздействуют на регулирующую систему извне, а возникают в ней самой. Рефлекторные механизмы саморегуляции весьма разнообразные. На организменном уровне в процессе адаптации участвуют наследственные (специфические) и ненаследственные (неспецифические) регуляторные механизмы, посредством которых у животных и человека устанавливаются и поддерживаются на определенном уровне показатели внутренней среды – температура, кровяное и осмотическое давления, уровень сахара крови и т. п. Понятие саморегуляции связано с системой адаптации (самонастраивающиеся, самоорганизующиеся, самообучающиеся), которая автоматически приспосабливаются к меняющимся внешним условиям.

В системе саморегуляции выделяют два блока – объект управления и управляющая система. Управляющая система состоит из нескольких устройств, которые контролируют наследственные (специфические) и ненаследственные (неспецифические) признаки живого организма. Саморегуляция деятельности ненаследственных признаков в живом организме обеспечивается структурами, ответственными за неспецифические (физиологические) изменения в организме.

Представление о природе структур неспецифического реагирования менялось по мере развития научных знаний о живом организме у животных и человека. До середины прошлого столетия нервные и эндокринные системы воспринимались как изолированные. Последующие исследования показали связь нервной и эндокринной систем. Это позволило объяснить некоторые стороны функционирования общей физиологической системы. Возникло новое понятие об особом состоянии организма, возникающем в чрезвычайно трудных условиях обитания во внешней среде. Это состояние назвали стрессом. В конце 20 в. (1990 г.) автором опубликована принципиально новая классификация саморегулирующей системы у животных и человека, в которой он выделил и объединил четыре эволюционных уровня биологических структур в единую систему неспецифического реагирования. Это – клеточная мембрана (внутриклеточный неспецифический регулятор), клетки нервной и эндокринной систем (клеточный уровень), ЦНС и эндокринные органы (высшие системные уровни неспецифической регуляции), межсистемное взаимодействие ЦНС с эндокринными органами. В 2004 г. автор ввел новый термин – неспецифическая форма адаптивного надзора (сокращенно НФАН). Система факторов НФАН осуществляет энергетическую связь между организмом и внешней средой. Как ни велико значение клеточных мембран и эндокринных органов, душой регуляторной адаптации является, конечно, ЦНС. Слагаясь из массы структурных элементов, ЦНС представляет собой единый рефлекторный механизм. Многоуровневое строение факторов системы неспецифического реагирования у высокоорганизованных животных и человека приобрело свойства высшей формы жизнедеятельности, обладающей огромным потенциалом (с резервными возможностями) физической и психической энергетик. Функциональные особенности каждого эволюционного вида факторов неспецифической регуляции подробно описано в специальной литературе. Деятельность рефлекторного механизма системы факторов неспецифической регуляции обеспечивает срочный ненаследственный контроль жизнеобеспечивания живого организма и направлена на прием, преобразование и распределение адаптивной информации, полученной от свойств раздражителей внешней среды. Это связано с тем, что объединенные свойства факторов неспецифического реагирования способны мгновенно реагировать на любые изменения внутри и вне организма и воздействовать меняющимся уровнем биоэнергетической информации на деятельность исполнительных факторов живой системы организма. Организуя таким образом эффект срочного физиологического ответа (субъективный – боль и объективный – сокращение мышц, секреция эпителиальных и железистых клеток и др.).

Преобразование функциональной активности системы факторов неспецифического реагирования осуществляется за счет каждого ее элемента, которые являются не только биологическими преобразователями энергии внешней среды, но и усилителями по отношению друг к другу. Одной из важнейших особенностей рефлекторной деятельности, имеющей отношение к функциональному автоматизму, является автономизация функций, которые способны работать в режиме пассивного и активного автоматизма. Автономизация функций рефлекса – форма автоматического управления, при которой сохраняется независимость некоторых управляемых величин от изменений остальных управляемых величин. Другой важнейшей особенностью низших уровней факторов неспецифического реагирования является способность функционировать в режиме автономного автоматизма до определенного энергетического уровня. В экстремальных условиях жизнедеятельности, в связи с возникновением угрозы нарушения биологического постоянства на местном уровне внутренней среды, происходит включение центральных (резервных) механизмов управления.

Особая роль в системе факторов (элементов) неспецифической регуляции отводится ЦНС, которой принадлежит ведущая роль в решении энергетических проблем внутренней среды живого организма. В процессе эмбриогенеза, ЦНС и кожа формируются из наружного зародышевого листка – эктодермы, а все прочие органы (в т. ч. и внутренние) из среднего листка (энтодермы). Связь внутренних органов с нервной системой, а через неё с наружной поверхностью зародыша (кожей) обеспечивается в процессе органогенеза врастанием нервной системы в органы.

При развитии зародыша внутренние органы, мышцы и кожа получают иннервацию по месту первичной закладки, но по мере роста и развития тела изменяется его форма, размеры сегментов и их конфигурация. Нервные связи при этом не прерываются, но смещаются топографически. Таким образом, каждому отделу спинного мозга соответствуют определенные внутренние органы, мышцы, участки кожи.

Основные характеристики общего нейро-рефлекторного механизма

В 1985 и 1990-х гг. автор экспериментально показал, что кибернетическая система саморегуляции в общей системе физиологических элементов в макроорганизме выделяет две специализированные формы регуляторного надзора: специфическую (иммунную) и неспецифическую (нейроэндокринную). Кроме специализации по специфичности, отличие между ними заключается еще и в сроках их влияния на приспособление организма к внешней среде. Нейроэндокринная регуляция вызывает срочный адаптивный эффект, а иммунная – поздний приспособительный эффект.

В состав специфической формы регуляции входят: внутриклеточные ультраструктуры – гены, клеточные элементы белой крови и гуморальные вещества (антитела). Факторы неспецифического регулирования способны срочно активировать к деятельности регулируемые органы. Это позволило автору выделить их в единую форму – неспецифическая форма адаптивного надзора (сокращ., НФАН – объединенная система неспецифических факторов), которая состоит из 4-х видов факторов: мембраноклеточный, клеточный (нейроны, эндокриноциты) системноклеточный (ЦНС) и эндокринный. Объединенная система НФАН обладает более богатым выбором способов поведенческой деятельности рефлекторного механизма, чем система, представляющая собой совокупность изолированных частей.

Система рефлекторного управления в ЦНС является главным дирижером в формировании мгновенной приспособительной реакции при деятельности системы НФАН. В системе НФАН рефлекторный механизм превратился в узловой пункт, через который взаимодействуют в организме одни его элементы с другими. Проблемы построения и свойств рефлекторной взаимосвязи в системе нейрогенных элементов в ЦНС мало изучены. Процесс эволюции потребовал дифференцированной перестройки всего организма. В сложном многоклеточном организме усложнились анатомические и функциональные различия не только среди структур общей физиологической системы, но и среди рефлекторных структур ЦНС. Это позволило преодолеть регуляторную ограниченность многих эволюционных периодов развития ЦНС. Изменчивость внешней среды потребовала от эволюционного развития ЦНС создания еще и системы специализированной резервной регуляции. В иерархической системе ЦНС была создана ступенчатая система резервных уровней адаптивного управления: спинной мозг, продолговатый мозг, средний мозг, межуточный мозг, конечный мозг. При этом в каждом новом эволюционном уровне ЦНС содержатся не только центры для соответствующего органа чувств, но и все остальные центры, заложенные в ранее существующих отделах мозга. Центры, имеющиеся в более старых по развитию частях мозга, не исчезают, они сохраняются, но вступают в резервное подчинение аналогичным центрам новых отделов. Соотношение между энергетическими требованиями и энергетическими возможностями деятельности управленческого аппарата ЦНС, возникшее в результате адаптивного контакта с адекватным раздражителем, сбалансировано. При взаимодействии организма с экстремальным раздражителем это соотношение нарушается. Распределение поступающего из внешней среды избытка объема энергетической информации среди межуровнего управления ЦНС образует распределение: часть информации идет в рефлекторные центры спинного мозга и в подкорковые зоны, а часть – в корковые. Процессуальная деятельность этих структур в ЦНС взаимосвязана тем, что биологические явления стволового отдела ЦНС и сенсорные явления коры головного мозга способны активировать физиологические процессы. Кроме того, результаты исследования ученых показали специализацию сенсорных функций топографических участков коры головного мозга, на основании которых была определена «карта» функциональных систем на поверхности головного мозга (островки ассоциативной коры).

Эволюционным событием огромной важности явилось появление в ЦНС нового механизма, который позволил при определенных условиях формировать срочные и мощные по силе общие физиологические реакции в ответ на критические ситуации. Этим механизмом стало нейроэндокринное устройство в виде гипоталамо-гипофизарного комплекса, через который в конфликтных ситуациях рефлекторный механизм нейросоматической и нейропсихической систем регуляции реализует свою энергетическую перегрузку. «Нейроэндокринное устройство» использует резервный способ включения нейрохимического механизма (выделение гормонов). Это позволило усилить изменчивость функций внутренних органов. Возникла возможность организовывать две разновидности стрессовых реакций – нейросоматическую (обменную) и нейропсихическую (поведенческую).

Деятельность системы рефлекторных элементов ЦНС представляет собой рефлекторную систему с автоматическим самоуправлением. Функционирование такой системы зависит от изменения параметров ее рефлекторных функций. Получение регуляторной информации об изменении во внешнем мире обеспечивается работой общего рефлекторного механизма в ЦНС, активация деятельности которого происходит от сенсорных систем. Через рефлекторный механизм сенсорные системы помогают преобразовывать в организме регуляторную энергию. При заболевании того или иного внутреннего органа повышается чувствительность или ощущается боль в определенных участках кожи. Сенсорные системы – неотъемлемая часть органов чувств. В современной физиологии под органами чувств понимают сложные сенсорные системы (анализаторы, по терминологии И. П. Павлова), включающие воспринимающие элементы (рецепторы), проводящие нервные пути и связь соответствующих отделов в головном мозгу с механизмом нейроэндокринного устройства, где сигналы преобразуются в разновидности нейро-рефлекторной регуляции – нейрофизиологические и нейропсихические. Физиологическую основу рефлекторного механизма составляет система функциональной перестройки временных нервных связей, движущей силой которых является энергетический набор информации, т. е. энергетическая волна. В свою очередь, энергетическая волна – продукт интегральной деятельности всех органов неспецифической формы регуляции. А энергетическая волна может воздействовать на организм, проявления которой выражается отражением физико-химических процессов в организме и психоэмоциональным поведением.

ЦНС – исключительно сложная и неоднородная по своему устройству биоэнергетическая система, каждая часть которой выполняет важнейшие для всего организма функции. ЦНС в современном представлении сравнивают с биокомпьютером, в основе которого работают две относительно самостоятельные биоэнергетические системы: стволовой мозг, ответственный за безусловные рефлексы, и головной мозг, ответственный за безусловные рефлексы. Биоэнергетическая работа стволового мозга связана с перестройкой нейрогенного импульса в биоэлектрическую информацию, а головного мозга после аналитического распределения и затем после синтеза нейрогенного импульса в коре головного мозга – сенсорной (энергочувствительной) информации. Работа двух указанных систем взаимосвязана рефлекторным механизмом. Основное назначение рефлекторного механизма организовывать сложные рефлекторные реакции организма в ответ на раздражение рецепторов. Рефлекторный механизм выполняет заданные программой преобразования информации и осуществляет управление всем адаптивным процессом. Рефлекторный механизм осуществляет самореализацию психофизиологического ориентирования в окружающей среде и позволяет приобретать практические психоповеденческие навыки, облегчающие приспособление к окружающей среде. Приобретение личных навыков в сообществе подобных индивидуумов формирует функциональный настрой головного мозга на сознательную программу психической и физиологической деятельности. Общая схема отражения головным мозгом окружающей действительности складывается из 2-х основных компонентов в ЦНС – относительно жесткой структуры (нижние отделы ЦНС), передаваемой наследственным путем, и надстраиваемых над ней функциональных систем, передаваемых за счет приобретенной программы действий.

Рассматривая болезни как результат нарушения регуляции физиологических процессов в организме, можно считать, что гармоничное сочетание в них процессов возбуждения и торможения – залог здоровья, а нарушение установившегося равновесия приводит к болезни. ЦНС обеспечивает контроль состояния общего физиологического процесса.

Что же представляет собой состояние общего физиологического равновесия (покоя)? Физиологический процесс покоя характеризуется равновесием сил между возбуждением и торможением. Это относительно устойчивая разновидность функционального состояния состава и свойств общей физиологической системы, или отдельных ее систем, в которую она самопроизвольно переходит и проявляет возможности своей работоспособности (реактивности) в меняющихся условиях внешней среды. Состояние физиологического равновесия называют гомеостазом. Гомеостаз – физиологическая константа постоянства физико-химических и биологических свойств внутренней среды организма. Признаки динамического равновесия – устойчивость и надежность адекватной (гармоничной) реакции организма в формировании ее работоспособности в ответ на воздействие внешней среды. Параметры гомеостаза в общей физиологической системе генетически запрограммированы и последовательно укладываются в рамках деятельности собственного динамического равновесия (стереотипа). Любое физиологическое нарушение гомеостаза вызывает не адекватный функциональный сдвиг в активизации рефлекторной реакции. В этом смысле нервизм вместе с иммунитетом – страж индивидуальности.

В основе жизнедеятельности клеток и органов в организме лежит принцип рефлекторного взаимодействия и взаимозависимости. На основе этих принципов происходит обмен веществ, физиологические функции, относительное постоянство и устойчивость которых является основой гомеостаза. Состояние гомеостаза зависит от гармонии и равновесия между конфликтующими сторонами в организме – между регуляторными и регулируемыми органами. Установлено, что с приходом цивилизации резко возросли психологические и физические нагрузки, способные влиять на гомеостаз и тем самым ослаблять организм. Атаковать ослабленный организм гораздо проще. Например, рефлекторно регулируемая работа сердца зависит от психологического режима, а также от качества и количества крови. Неадекватные изменения чистоты, состава крови и психологической обстановки воспринимаются регуляторным механизмом, как экстремальный раздражитель для регуляции сердца.

Адекватный режим работы нейрофизиологической системы обеспечивается нормальным обменом веществ, который создает благоприятные условия для жизнедеятельности организма в режиме нервно-рефлекторного автоматизма. Адекватность нейрофизиологических реакций организма в процессе жизнедеятельности может изменяться. Неблагоприятные (экстремальные) условия для барьерного нарушения гомеостаза в жизнедеятельности общей физиологической системы создают чрезмерные (кризисные) нагрузки на рефлекторную деятельность ЦНС. Кризисные ситуации для работоспособности общей физиологической системы могут не только выводить деятельность ЦНС из состояния пассивного автоматизма в состояние активного автоматизма, но и приводить к сбою (отказ, срыв) работоспособности в структурах нейро-рефлекторной организации.

Одной из разновидностей изменения состояния режима работы в общей физиологической системе организма, при его взаимодействии с экстремальной внешней средой, являются стрессовые реакции, проявления которых осуществляются на максимальном энергетическом уровне. При состоянии стресса свойства адаптивной стратегии меняются и требуют от всех регуляторных факторов, обслуживающих общую физиологическую систему организма, мобилизации максимальных ответных усилий, свойствами которых организм стремится выровнять и нейтрализовать (преодолеть) силы экстремального воздействия внешней среды. В этом случае стресс является самостоятельной разновидностью качественной и количественной меры специализированного состояния реактивности организма в целом или отдельных его частей. Защитно-приспособительный механизм кратковременного стресса следует рассматривать как сигнал тревоги, развивающийся при возникновении возможных зон повреждения. Однако, последствия (исход) стрессовой реакции могут быть положительными и отрицательными. С одной стороны, действия, направленные на ликвидацию повреждающих сил положительны, с другой – необходимое избавление от собственных структур, стремящихся стать чужеродными под влиянием внешней среды, ведет к патологии, опасной для здоровья. Разделить «хорошее» и «плохое» очень сложно. О положительных проявлениях стресса в научной литературе имеется достаточно фактов.

После кратковременного стрессового состояния функции организма, как правило, возвращаются на нормальный режим деятельности, а в случаях длительного стресса функции организма нарушаются. При нарушении функций всего организма или отдельных его органов, в них происходят общие или локальные изменения адаптационно-трофического и сигнального характера.

Общая физиологическая система организма, обладающая возможностью универсального реагирования в целом, способна формировать не только масштабность состояния стресса (локальное и общее), но другие состояния. Например, в сложной психологической обстановке чувства живого организма напряжены, натянуты как струна. Сама по себе кратковременная напряженность еще не страшна. Но постоянная напряженность! Она разрушает гомеостаз организма посильней неврастении. Если у человека времени в обрез, а ему необходимо решить сложную задачу, да еще в условиях быстро меняющейся обстановки, тогда напряженность может превращаться в особое состояние стресса – нервно-эмоциональный срыв. Нервно-эмоциональный срыв это новое состояние динамического стереотипа, которое сопровождается психическим расстройством (депрессия) и различными соматическими нарушениями. У человека может сформироваться устойчивое физиологическое расстройство – общее (генерализованное) или местное (локальное). Зависимость психики (душевных проявлений) от внешней среды и от жизни тела обосновывалась еще в древнегреческой натурфилософии. Поэтому медицинские работники, интересуясь организмом как единым целым, стремятся воздействовать на все системы и органы.

Живой организм представляет собой кибернетическую систему, в которой биокомпьютерный аппарат ЦНС осуществляет обмен информацией между элементами внутренней и внешней среды. Основой биокомпьютерного аппарата ЦНС является рефлекторный механизм, который принимает, обрабатывает и распространяет поступающую информацию из внешней и внутренней среды. Рефлекторный механизм ЦНС обеспечивает приспособительное распределение реакции биологической энергии среди структур физиологической системы. В ЦНС существуют рефлекторные реакции различной сложности, анатомо-физиологическое строение которых чрезвычайно трудно объяснить, если рассматривать только исходное состояние и конечный результат. Они, однако, становятся совершенно понятными, если принять во внимание промежуточные реакции, связывающие исходное состояние с конечным. Приспособительный результат деятельности ЦНС может быть положительным (здоровье) или отрицательным (заболевание). В основе патологического заболевания лежит неустойчивая избыточная сенсорноэнергетическая нейрогенная реакция, которая проходит сложные этапы своего развития в структурах рефлекторного механизма. Иными словами, некорректная внешняя энергоинформационная дотация может привести к принудительной фиксации в памяти результатов, полученных от развития нарушенной нейрогенной адаптации. Поэтому, наряду с чисто анатомическими соединениями между нейронами в рефлексе, нужно рассматривать и их внутренние функциональные связи, т. е. готовность их к восприятию и обработке импульса. Рефлекторные связи могут быть постоянные (безусловные) и временные (условные). Рефлекторные связи – это сложная система взаимодействия нейрогенных элементов, организующих централизованный приём, переработку и передачу переменной информации в рефлекторном механизме, ответные действия которого, под влиянием изменчивой внешней и внутренней среды, побуждает регулируемые ткани организма к ответной адаптивной деятельности. Структуру рефлекторных связей, обусловленных образованием устойчивого регуляторного очага с централизованными свойствами активного автоматизма в одном из уровней рефлекторного механизма, называют доминантной связью. Адаптивная работа нервно-рефлекторной энергии может протекать в 2-х направлениях: с помощью самозащитных или саморазрушительных особенностей деятельности. Пригодность нервно-рефлекторной деятельности над контролем адаптивного направления энергии зависит от того, к каким энергетическим превращениям она способна, чтобы регулировать стабильное состояние свойств гомеостаза – защитное или разрушительное. Стабильно-разрушительное свойство гомеостаза (местное или общее) зависит от уровня реактивности (раздражимость) сенсорного анализатора в регулирующем участке нервно-рефлекторного образования. Раздражимость – свойство тканей и органов реагировать чувственным возбуждением, которое находится в зависимости от регуляции вышестоящих сенсорных центров в ЦНС. Состояние реактивности представляет собой деформацию сенсорной энергетики в кризисном участке организма, при которой интенсификация и масштабность нейрогенных и физиологических реакций резко возрастают. Для обеспечения контроля над гомеостазом используется нейрогуморальный механизм. Нейрогуморальный механизм действует по принципу цепных реакций с обратными связями. Например, изменение давления крови воспринимается барорецепторами сосудов, сигнал о нем передается в сосудистые центры, изменение состояний которых ведет к изменению тонуса сосудов и сердечной деятельности; одновременно раздражаются и хеморецепторы сосудов, включающие систему нервно-гуморальной регуляции, и кровяное давление возвращается к норме.

«Душу» рефлекторной деятельности составляют физиологические реакции. Они могут протекать в самых различных условиях. Речь идет и о физиологии экстремальных условий. Возникает вопрос, откуда может быть получена энергия для активации кризисного процесса в общей физиологической системе. Она может черпаться из энергий внешней среды: физической, химической и др. Определяя активность любого явления, наблюдаемого в системе живого организма, можно также рассматривать его и как физико-химическое, и как биологическое изменение энергии. Для того, чтобы привести в стрессовое (конфликтное) состояние тот или иной участок общей физиологической системы организма, необходимо вначале запредельно активировать в них аффекторные рецепторы. Уровень энергетической напряженности стрессового состояния в участке общей физиологической системы зависит и от величины раздражительной слабости в рефлекторных образованиях. С повышением сенсорной раздражительной слабости в аффекторных рецепторах активируются энергетические связи с «вышестоящими» рефлекторными центрами, которые увеличивают уровень и границы стрессового состояния в общей физиологической системе организма. Очень важным вопросом в физиологии экстремальной жизнедеятельности является и вопрос о взаимодействии между тканевыми и нейрогенными структурами в кризисных (поврежденных) участках тела с участками тела, подвергшимися контактному разрушению со стороны воздействий внешней среды. В адаптивном взаимодействии между тканевыми и нейрогенными структурами в кризисных участках тела природа выделила два способа включения и распространения нейрогенной реакции: а) местный способ и б) дистанционный (психогенный) способ.

Для понимания механизма нейрогенных реакций необходимо дать определение нейро-рефлекторной реакции. Рефлекторная реакция – это не только автоматизированное восприятие и превращение энергии внешней среды в энергию регуляторного сигнала, но и адаптивное распределение и обработка свойств его деятельности через иерархические уровни рефлекторного аппарата в ЦНС, с последующей реализацией регуляторного влияния нейрогенного стимула на работоспособность масштабных уровней общей физиологической системы. Рефлекторный акт представляет собой деятельность совокупности регуляторных элементов, находящихся в связях друг с другом, образующие единство системы управления. Энергетический режим работы рефлекторного механизма, при влиянии на исполнительные органы, меняется под воздействием внешней среды двумя способами: контактным и дистанционным (психогенным). Это способствует адаптивному изменению жизни общей физиологической системы организма. Режим работы исполнительных органов (общая физиологическая система) планомерно меняется при взаимодействии с рефлекторным механизмом ЦНС. Всякое заболевание представляет собой итоговый результат воздействия внешней среды на организм в виде адаптивно-рефлекторной программы. Иными словами, заболевание – это творение рефлекторного механизма в ЦНС. Факты указывают, что живой организм лишь отражает то, что происходит в его регуляторном механизме. Умение разбираться в структуре и программной деятельности рефлекса – важное звено в познании живого организма.

Регуляция местной адаптации в физиологической системе организма с помощью ЦНС

Развитие нервно-рефлекторного акта гораздо богаче интересными свойствами, чем могло бы показаться на первый взгляд. В этой монографии предлагается к рассмотрению строение и адаптивное поведение нейро-рефлекторного акта в кризисном участке тела, представляющие интерес не для психолога, а для физиолога. С точки зрения физиолога, адаптивное отражение действительности в физиологической системе организма связано с деятельностью рефлекторного механизма в ЦНС. Адаптация требует времени, которое необходимо для перестройки деятельности системы нервных связей, являющихся ее физиологической основой. Известно, что корректная внешняя энерго-информация никогда не приводит к нарушению деятельности физиологической системы организма. Экстремальные дозы воздействия внешней среды выводят организм из состояния пассивной деятельности в состояние сверх активной деятельности, что отражается на высоко режимных отношениях между нервной и внутренней средой организма. В 1936 г. Г. Селье были сформулированы понятия об общем и местном адаптационном синдроме при стрессе, которые являются неспецифической реакцией организма в ответ на действие сильных повреждающих факторов.

Пассивное функциональное состояние определенных структур ЦНС характеризуется равновесием сил взаимодействия между возбуждением и торможением, означает относительную самостоятельность их деятельности, т. е. «независимость» от подчинения в этот момент вышестоящим структурам. Начало формирования адаптации организма происходит с момента агрессивной активизации нейрогенных структур одного из участков общей физиологической системы. «Проснувшийся» под действием внешних сил механизм саморегуляции настраивает приспособительную регуляцию нервной системы. Приведем пример. Если воздействовать механическим или ожоговым разрушением ограниченного очага тканей в том или ином участке тела в живом организме у человека или животного, то в результате сбоя (срыв) работы рецепторного аппарата в этом очаге возникает и стремительно развивается угрожающее состояние для функционирования жизнедеятельности тканей. Возникает сигнал об опасности. Такой местный очаг представляет собой локальную зону шока (зона полной функциональной декомпенсации защитных сил), которая, приобретая свойства эндогенной патогенности, сама становится чрезвычайным антигенным раздражителем (агрессивная среда) и через свойства ЦНС предъявляет завышенное требование к специализированной деятельности общей физиологической системы. Запредельное возбуждение рецепторов в зоне шока может автоматически вызвать в рецепторах соседних участков тела охранительное торможение, которое способствует организации в них защитных реакций. После адаптивной ликвидации в организме зоны шока, функциональная деятельность рефлекторного механизма способна восстанавливаться в состояние физиологического покоя. Происходит это следующим образом.

Очаг тела с признаками эндогенной патогенности вступает в противоречие с общей физиологической системой организма, которое выражает биологический закон борьбы за существование. Ожоговый участок тела, вызванный взаимодействием с высокой температурой, реагирует и вступает в стрессовый конфликт со здоровой частью организма, образуя этим локальную зону сосудистого шока. «Сила» шоковой реакции зависит от площади и глубины поражаемой поверхности тела. Это означает, что жизнь пострадавшего находится в опасности. В условиях регуляторного антагонизма локальная зона шока и общая физиологическая система организма оказывают взаимное влияние друг на друга. Антагонизм между локальной зоной шока и общей физиологической системой проявляется стремлением взаимно подавлять деятельность друг друга. На исход локальной зоны шока (кризисный участок тела) влияет защитная жизнедеятельность общей физиологической системы. Защитная жизнедеятельность общей физиологической системы обеспечивается рефлекторным управлением со стороны ЦНС. Под рефлекторным управлением адаптивные усилия общей физиологической системы стремятся вырвать тактическую и стратегическую инициативу у локальной зоны шока. Однако, если агрессивные усилия локальной зоны шока способом болевых ощущений смогут подавить активность защитной деятельности зоны общей физиологической системы, то подобная ситуация может поставить организм на грань существования. Результатом борьбы между зонами дестабилизации и стабилизации является формирование между ними границы противодействия – зона противошока. Местное взаимодействие между зонами шока и общей физиологической системы характеризует появление в кризисном участке тела нового явления, которому автор дал название адаптивно-функциональный комплекс. Адаптивно-функциональный комплекс представляет собой локальный участок тела с признаками местной адаптации, вызванный рецепторными и между рецепторными взаимодействиями. С отступлением на расстояние от зоны шока к благополучным участкам общей физиологической системы, сила воздействия патогенности сенсорного сигнала для отдаленных афферентных рецепторов затихает. В связи с этим, зону противошока следует рассматривать как результат появления зоны с защитной реакцией, вызванной противодействием между рецепторами зоны шока и вне зоны шока. Причинное взаимодействие между аффекторными рецепторами в кризисных участках тела становится причиной функциональной интеграции прилежащих им в сером веществе спинальных клеточных нейронов. В результате этого интеграция спинальных нейронов образует рефлекторный центр, обладающий очаговой активностью. Возникает система локальной адаптации. В системе локальной адаптации чрезвычайный раздражитель запускает деятельность низшего (спинального) звена управления, образует в нем очаг возбуждения и является причиной формирования первого уровня адаптивно-регуляторной программы (АРП). АРП показывает, как чрезвычайный импульс автоматически распространяется и трансформируется в резервных структурах рефлекторного механизма. Иными словами, рефлекторный механизм, являясь аппаратом экстренного реагирования, автоматически срабатывает на сигнал об опасности и этим создаёт в структурах спинального рефлекторного центра очаг повышенной энергетической и сенсорной активности и через него начинает требовать от вышестоящих управляющих органов немедленных дополнительных регуляторных действий.

Конец ознакомительного фрагмента.