В чем сущность старения? В чем тайна этого процесса, который неизбежен для живого? Сейчас существует более 200 гипотез, пытающихся объяснить механизм старения. Но количество гипотез, как известно, обратно пропорционально ясности вопроса. Эта зависимость справедлива и для проблемы долголетия. Вместе с тем крупные успехи биологии последних лет позволяют надеяться, что мы находимся в преддверии бурного развития наших знаний о сущности старения.
Исследователи сейчас ведут поиски механизмов старения на разных уровнях жизненных явлений - молекулярном, клеточном и на уровне целостного организма. Однако при всем многообразии проявлений жизни на всех этих этапах существует ряд закономерностей, свойственных любой живой системе. Одна из них - принцип саморегуляции - в последнее время привлекает все большее внимание исследователей. Система эндокринных желез, сердечно-сосудистая и дыхательная системы, весь организм в целом - все это саморегулирующиеся системы. Именно саморегуляция позволяет организму в различные возрастные периоды по-разному приспосабливаться к окружающей среде.
Подавляющее большинство исследователей стремится выяснить, какие изменения наступают в организме при его старении. Вместе с тем не менее важно установить, что же не изменяется в старости и почему. Ученые выяснили, например, что онкотическое и осмотическое , уровень сахара в крови, распределение ряда ионов в клетках, количество кровяных элементов и некоторые другие показатели не претерпевают резких изменений. Это естественно, ведь если бы уровень этих и ряда других жизненно важных констант организма с возрастом менялся, то жить до глубокой старости вообще было бы невозможно. Нам представляется, что развивающееся с возрастом «сопротивление» организма нарушению наивыгоднейшего протекания жизненных процессов именно и является важной особенностью процесса старения.
И еще одно интересное явление. Трудно, конечно, сравнивать друг с другом степень различных возрастных изменений. Однако легко заметить следующее. Внешний вид человека меняется сравнительно медленно. Действительно, не бывает так, чтобы при каком-нибудь эмоциональном напряжении кожа сразу же покрывалась морщинами, волосы седели, глаза тускнели, а через минуту человек вновь становился розовощеким, черноволосым и т. д. Вместе с тем с годами последовательно наступают резкие изменения внешнего вида человека.
Иной характер носит изменение некоторых функций организма. Артериальное давление, к примеру, может за несколько минут резко подскочить вверх и возвратиться к норме. Вместе с тем средняя величина артериального давления с годами хотя и возрастает, но все же очень незначительно. Иначе говоря, при старении организма внешний вид, структура отдельных органов могут довольно значительно изменяться, а функция, итог деятельности многих структурных элементов организма, поддерживается на относительно постоянном уровне. Какие механизмы поддерживают оптимальный уровень жизнедеятельности организма в разные возрастные периоды? Найти ответ на этот вопрос очень важно для выяснения сущности старения.
ПРИНЦИП САМОРЕГУЛЯЦИИ И ВОЗРАСТНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ОРГАНИЗМА
Человеческий организм вовсе не похож на детскую матрешку, состоящую из куколок «мал мала меньше», которые отличаются только размером. Изменения саморегулирующихся систем на молекулярном, клеточном уровне и на уровне целостного организма не повторяют друг друга, не просто суммируются друг с другом, а сложным образом взаимодействуют и взаимоопределяют друг друга. Как разобраться в этих сложных взаимосвязях?
Любую саморегулирующуюся систему можно представить себе состоящей из нескольких звеньев: центр регуляции, объект регуляции, прямая и обратная связь. Работами ученых было показано, что поддержание определенного уровня жизнедеятельности в старости достигается благодаря неравномерным изменениям в разных звеньях саморегуляции. Чтобы пояснить этот тезис, разберем, что происходит при старении организма в одной из саморегулирующихся систем. Целесообразно это сделать на примере деятельности сердца и сосудов. Ведь именно изменение функции кровообращения является одной из основных причин развития преждевременного старения.
Как известно, уровень деятельности сердечно-сосудистой системы зависит от состояния объектов регулирования (сердца и сосудов) и характера регулирующих воздействий. Есть два неразрывно связанных друг с другом механизма регуляции всех органов - нервный и так называемый гуморальный. Гуморальная регуляция осуществляется благодаря проникновению в кровь целого арсенала химических веществ - гормонов, медиаторов, метаболитов и так далее. Таким же образом влияют на организм и многие лечебные препараты.
В нашей лаборатории систематически изучали, как изменяется в старости чувствительность различных органов - сердца, сосудов, скелетных мышц, нервных клеток, желез внутренней секреции - к действию нервных и гуморальных факторов. С этой целью у подопытных животных - мышей, крыс, кроликов, кошек, собак - определялась в одних случаях минимальная интенсивность раздражения током соответствующих нервов, при которой наступает изменение деятельности органа. В других случаях определялось минимальное количество вводимого химического вещества, вызывающее тот же эффект.
Оказалось, что к старости снижается чувствительность органов к нервным влияниям, а чувствительность к гуморальным, химическим воздействиям повышается. Например, замедление ритма деятельности сердца животного можно вызвать, раздражая блуждающий нерв или же вводя в кровь такие вещества, как карбохолин, ацетилхолин. Чтобы вызвать остановку сердца старого животного, блуждающий нерв необходимо раздражать током большей силы, чем в аналогичном эксперименте с молодым животным. Однако тот же эффект можно получить действием химических веществ. В этом случае картина будет противоположной, Чтобы остановить сердце старого животного, потребуется ввести гораздо меньшее количество химикалий, нежели это нужно для остановки сердца молодого животного.
Подобные же соотношения можно заметить и на примере регуляции других органов и систем. Эти эксперименты показывают, насколько важно учитывать изменение чувствительности органов в процессе старения при лечении людей пожилого возраста. Одни и те же дозы лекарственных веществ вызывают различные изменения деятельности в старом и молодом организме. Следовательно, и применяться они должны в различных дозировках. Уже давно назрела необходимость в создании возрастной фармакологии для старых и пожилых людей в таком же виде, как она существует для детей.
Однако вернемся к разбору возрастных изменений саморегуляции. Нервные и гуморальные влияния на органы - это только одно из звеньев саморегуляции функций. Для достижения приспособительного эффекта в любой системе решающее значение имеют обратные связи, поток сигналов от работающего органа, которые информируют управляющие центры о характере сдвигов в объектах регуляции.
Важным звеном обратных связей являются чувствительные нервные окончания, которые во множестве располагаются в самых различных органах. Они чутко реагируют на изменение внутренней среды организма, в частности воспринимают сдвиги в химизме органов и сигнализируют о них в нервные центры. Это так называемые хеморецепторы. В частности, чрезвычайно богаты чувствительными нервными окончаниями сердце и сосуды.
Нами было изучено, как изменяется с возрастом чувствительность хемо рецепторов сосудов к воздействию различных химических веществ. Оказалось, что чувствительность этих нервных окончаний к действию многих веществ - никотина, ацетилхолина, адреналина, сульфида натрия и других - с возрастом повышается. У старых животных рефлекторные изменения кровообращения и дыхания возникают под действием гораздо меньших концентрации химических веществ, нежели у молодых животных. Известно, что для хемо рецепторов раздражителями являются не только вещества, вводимые в организм, но и изменения в обмене веществ, в химизме органов. Отсюда важный вывод: с возрастом повышается восприимчивость, говоря языком кибернетики, чувствительного устройства, реагирующего на изменения химизма тканей.
Попробуем сопоставить приведенные экспериментальные данные об изменениях, происходящих в разных звеньях саморегуляции. На этапе прямой связи (управляющий центр - объект регуляции) отмечается снижение с возрастом чувствительности органов к нервным влияниям и повышение чувствительности к химическим. На этапе обратной связи (объект регуляции - управляющий центр) в старости нарастает чувствительность хеморецепторов. Нам представляется, что подобное неравномерное изменение в разных звеньях саморегуляции является важнейшим механизмом, поддерживающим гомеостазис - наивыгоднейший уровень жизнедеятельности организма в старости. Так, например, ослабление нервных влияний на орган частично компенсируется повышением чувствительности к химическим веществам, вызывающим подобный же эффект.
Есть еще один важный механизм поддержания гомеостазиса организма в старости. Нервные центры посылают «приказы» к объектам регуляции на основании информации об их состоянии. Если меняются сведения о деятельности органов, нервные центры перестраивают «командную сигнализацию». В старости, как уже указывалось, повышается чувствительность рецепторов, воспринимающих изменение химизма тканей. Благодаря этому нервный центр заблаговременно получает информацию о сдвигах, наступающих на периферии, а это, в свою очередь, может несколько компенсировать ослабление влияния центра на объекты регуляции.
Возрастные изменения саморегуляции, о которых шла речь, объясняют многие особенности реакций стареющего организма. Вот один из примеров. Человек проводит свою жизнь в движении, в труде. И, чтобы установить возрастные изменения, наступающие в разных системах, недостаточно зарегистрировать их деятельность в покое. Надо знать, какие изменения возникают при физической нагрузке.
У пожилых людей возникают менее резкие, но зато более длительные изменения кровяного давления, частоты сердечных сокращений, количества поглощенного и других показателей. Это объясняется тем, что с возрастом снижается чувствительность к нервным влияниям, которые быстро действуют на тот или иной орган, и повышается чувствительность к химическим влияниям, действующим более медленно, но длительно.
САМОРЕГУЛЯЦИЯ НА МОЛЕКУЛЯРНОМ УРОВНЕ
До сих пор мы разбирали возрастные изменения саморегуляции на примере отдельных функциональных систем - сердечно-сосудистой, дыхательной. Совершенно ясно, что эти изменения являются хотя и важнейшими, но все же вторичными в механизме старения. Им предшествуют изменения, наступающие на молекулярном уровне. И здесь жизненные явления подчиняются тому же принципу саморегуляции.
Обратимся к отдельным примерам. АТФ (аденозинтрифосфорная кислота) - одно из самых замечательных веществ, созданных природой. Сокращение мышцы, выделение желудочного сока, возбуждение нервных клеток - словом, любая энергетическая трата в организме - происходят за счет АТФ и некоторых других соединений. Нами было показано, что в старости, несмотря на то, что количество и обновляемость фосфорных соединений снижаются в клетках организма, однако энергетический потенциал клеток остается еще значительным. Как это объяснить? Оказывается, процесс обмена АТФ представляет собой сложную саморегулирующуюся систему на молекулярном уровне. АТФ синтезируется в организме двумя путями - один из них связан с потреблением кислорода при дыхании (окислительное фосформирование), другой путь синтеза (гликолиз) кислорода не требует.
Когда АТФ отдает энергию, она превращается в аденозиндифосфорную кислоту (АДФ). В молекуле этого соединения уже не три, а две фосфорных группы. Оказывается, что интенсивность синтеза АТФ во многом зависит от накопления продукта ее распада - АДФ. Получается своеобразная замкнутая система; АТФ, отдавая фосфорную группу, превращается в АДФ, а это соединение, активируя сначала дыхание, а затем процесс гликолиза, способствует, в свою очередь, синтезу АТФ. В клетках стареющего организма накапливаются большие количества АДФ, и за счет этого своеобразного усиления обратной связи стимулируются резервные пути синтеза АТФ, в частности гликолиз. Таким образом, возрастные изменения в этой саморегулирующейся системе направлены на поддержание некоторого уровня энергии клетки.
В наши дни биологию революционизировали новые представления о роли нуклеиновых кислот в синтезе белка. Накапливаются данные о том, что многие особенности индивидуального развития, в том числе и физиологический срок продолжительности жизни, «закодированы» в ДНК. Однако и система «нуклеиновые кислоты - » тоже является саморегулирующейся. Можно полагать, что выяснение возрастных изменений взаимосвязи отдельных компонентов этой саморегулирующейся системы позволит понять важнейшие стороны механизма старения, установить закономерности наследования возрастных изменений, сложившиеся в ходе жизни организма. Сейчас уже, в частности, накапливаются первые факты о возможных «ошибках», изменениях структуры ДНК и их роли в старении.
Существенной ошибкой большинства теорий старения в прошлом была своеобразная односторонность. Этот сложный процесс объяснялся изменениями, наступающими в одном каком-нибудь звене структуры и функции организма. В наши дни широко распространено представление о старости как об инволюции, обратном развитии организма. Это положение следует признать методологически неверным. Оно не подкреплено серьезными фактами. Истинные представления о сущности старения будут похожи на многоэтажное здание со сложной системой взаимосвязи его различных уровней. Отдельные этажи этого здания успешно возводятся в наши дни, и, как это часто бывает в науке, строительство это не всегда начинается с фундамента.
P. S. О чем еще говорят британские ученые: о том, что порой некоторые люди и в старости остаются весьма молодыми в душе, например активно осваивают интернет, занимаются какими то своими хобби, например ремонтом , попутно на сайте http://realcars.su/ черпая всю самую свежую информацию по этой теме.
Человек разделен на тело и голову. Головной мозг как-то управляет собой и телом, организмом с помощью центральной нервной и вегетативной нервной систем. Первая обеспечивает произвольные действия. Захотел поднять руку - подумал - поднял. Вторая система занимается менее интересными для сознания делами. Ее задача - управление внутренними органами и регуляция деятельности различных тканей. Мы привыкли, что, например, биение сердца или сокращение кишечника происходит как бы «автоматически». На самом деле ими управляет вегетативная нервная система. Получая сигналы из внешнего мира, спинной мозг перерабатывает их, оценивает ситуацию и «дает указания» через вегетативную нервную систему внутренним органам. Побежал человек, значит, сердце должно работать быстрее.
Перешел с бега на шаг, и сердце замедлило свой ритм.
Вегетативная нервная система участвует в регуляции температуры тела, работе желез внутренней секреции, отвечает за благоприятный биохимический фон организма (гомеостаз).
Вегетативная (автономная) нервная система представлена двумя звеньями - симпатическим и парасимпатическим. Можно расценивать их влияние на внутренние органы, в том числе сердце и сосуды, как противоположно направленное (тормоз - газ).
Например, преобладание симпатического влияния (симпатикотония) вызывает учащение пульса, повышение артериального давления, сухость и холодность кожи, сужение зрачка, белый дермографизм (если провести острым предметом по коже, остается стойкий белый след).
Человек плохо переносит шум, яркий свет, кофе, жару и духоту. Могут возникать парестезии, мышечная дрожь, сердцебиение, атонические запоры. Масса тела нередко снижена при хорошем аппетите. Нарушен сон. Физическая активность повышена. Работоспособность лучше в вечернее время. Способность к запоминанию и сосредоточению понижена.
При ваготонии (когда ведущим является парасимпатическое звено) признаки наблюдаются с точностью до наоборот. Характерны акроцианоз (синюшная окраска конечностей), усиление сосудистого рисунка, временами - чувство прилива и покраснение кожи, яркий, стойкий красный или смешанный дермографизм, повышенная влажность ладоней и стоп, усиленное слюноотделение, плохая переносимость холода. Могут наблюдаться головокружение, чувство «неполноты вдоха», тошнота, периодические боли в верхней части живота, повышенное газообразование, спастические запоры или диарея. Люди склонны к лимфатизму, прибавке в массе тела (нередко при сниженном аппетите, апатичны, малоинициативны, боязливы. Повышена сонливость, замедлен переход к активному бодрствованию по утрам. Иногда возникают обморочные состояния, часто наблюдаются аллергические реакции, снижена переносимость умственных и физических нагрузок, на фоне которых и возникает приступ.
В норме на холоде кровеносные сосуды кожи сужаются; большее количество крови поступает в сосуды брюшной полости и, тем самым, ограничивается теплоотдача. Поверхностные слои кожи, получая меньше теплой крови, излучают меньше тепла, поэтому теплоотдача уменьшается. Кроме того, при сильном охлаждении кожи происходит открытие артериовенозных анастомозов (соединительных сосудов между артериями и венами), что уменьшает количество крови, поступающей в капилляры, и, тем самым, препятствует теплоотдаче.
Перераспределение крови, происходящее на холоде, - уменьшение количества крови, циркулирующей через поверхностные сосуды, и увеличение количества крови, проходящей через сосуды внутренних органов, - способствует сохранению тепла во внутренних органах, температура которых поддерживается на постоянном уровне.
При повышении температуры окружающей среды сосуды кожи расширяются, количество циркулирующей в них крови увеличивается. Возрастает также объем циркулирующей крови во всем организме вследствие перехода воды из тканей в сосуды, а также потому, что селезенка (кровяное депо) выбрасывает в общий кровоток дополнительное количество крови. Увеличение количества крови, циркулирующей через сосуды поверхности тела, способствует теплоотдаче посредством радиации и конвекции. Для сохранения постоянства температуры тела при высоких температурах окружающей среды имеет значение и потоотделение, происходящее за счет теплоотдачи в процессе испарения воды.
При ненормальной зябкости вегетативная нервная система работает в совершенно неправильном режиме. Так, в ответ на небольшое волнение, а вовсе не на повышение температуры окружающей среды, вегетатика заставляет работать мелкие сосуды рук и ног с утроенной силой, сужая их.
Так же, как и в сознании, в организме происходит постоянное противоборство двух принципов - пассивности и активности. Эта двойственность представлена двумя антагонистическими частями вегетативной нервной системы (ВНС) - симпатической и парасимпатической. Функция ВНС - обеспечение гомеостаза (постоянства внутренней среды организма) и физической, психической деятельности организма.
Симпатическая система обеспечивает физическую и психическую деятельность организма, является активизирующей, возбуждающей и ответственна за колебания до максимальных амплитуд гомеостатических констант.
Парасимпатическая система (базисная) отвечает за возврат всех констант к исходному уровню для обеспечения постоянства внутренней среды (гомеостаза)
Обе системы находятся в состоянии подвижного равновесия, колебательный контур которого различен, с минимальной амплитудой колебания - в покое и максимальной - при стрессовых физических и психических нагрузках.
Вегетативная нервная система служит посредником между психическими реакциями человека и их телесными проявлениями. С помощью эндокринной системы ВНС обеспечивает целостность и полноту реагирования человека на внешние и внутренние стимулы. Регуляция деятельности ВНС в организме происходит как со стороны вышестоящих, так и со стороны нижестоящих нервных структур. На деятельность ВНС оказывает влияние центральная нервная система. Регулируют деятельность внутренних органов через ВНС в основном подкорковые структуры (лимбическая система). Их активация зависит от подсознательных реакций человека, от эмоций. Сознательно регулировать деятельность внутренних органов (под воздействием импульсов из коры головного мозга) могут очень немногие люди, например, йоги. Коммунисты пытались сделать это во всемирном масштабе!
В зависимости от того, в каком душевном и психическом состоянии находится человек, активизируется та или иная система.
Если человек в силу неустойчивого мировоззрения находится в состоянии постоянного стресса, то симпатическая система приходит в состояние патологического возбуждения (симпатикотония). В организме начинаются процессы, ведущие к стойким изменениям внутренних органов. Например, к заболеваниям, связанным с патологической активацией симпатоадреналовой системы, относят гипертоническую болезнь, ишемическую болезнь сердца, мигрень, тиреотоксикоз, сахарный диабет, заболевания суставов.
Если в силу воспитания и других факторов человек имеет повышенную потребность в опеке, заботе, внимании и любви, а жизнь ему этого не предоставляет, то у него могут возникать различные расстройства, связанные с патологической активацией парасимпатической системы (ваготония). Это происходит вследствие подсознательного или сознательного стремления к стабильности, постоянству, защите (иначе говоря, к безопасному состоянию материнской опеки). Человек в таком случае занимает пассивную жизненную позицию или, пытаясь бороться с собой, преодолевает трудности и препятствия, но испытывает при этом внутреннее сопротивление изменениям, которые неизменно несет жизнь. У него парасимпатическая система чаще всего находится в состоянии патологического возбуждения (внутренние, часто неосознаваемые стремления превращаются в импульсы ВНС, изменяющие состояние внутренних органов). Чрезмерная и постоянная стимуляция парасимпатической системы (под воздействием сознательных и подсознательных импульсов в поведении человека) может привести к определенному спектру заболеваний (бронхиальная астма, язвенная болезнь, нейродермит).
В разные возрастные периоды преобладает влияние той или иной системы. Например, младший возрастной период характеризуется ваготонией, а в подростковом возрасте преобладает симпатоадреналовые реакции. Даже смена дня и ночи оказывает действие: в темное время активнее вагус, а в светлое - симпатическая нервная система.
Но вернемся к холодным конечностям. Они бывают при перевозбуждении симпатической нервной системы. Периферическое расстройство кровообращения в области рук указывает на нежелание вплотную заняться насущными проблемами, на боязнь не справиться с ними и на недоверие к самому себе. Расстройство кровообращения в области ступней свидетельствует об отказе от дальнейшего развития или о неблагополучии в денежном вопросе.
Холодные руки и ноги - это страх потерять стаю, стать беззащитным.
Некий зрительник сказал, что на неделе у него есть целых два абсолютно безопасных дня, когда не нужно ни о чем беспокоиться и ни за что переживать. Эти дни - вчера и завтра!
Вы часто встречаете эти два словосочетания: саморегуляция организма и самовосстановление организма. Вы уже знаете, что Биологическое Центрирование помогает Вам запустить механизмы саморегуляции и восстановления организма.
Скажу честно, я хочу, чтобы каждый мой пациент понимал, что только механизмы саморегуляции могут реально работать для излечения организма .
О механизмах саморегуляции и самовосстановления мы можем узнать как из трудов ученых, например, академика П.К.Анохина:
Функциональные системы -это самоорганизующиеся и саморегулирующиеся динамические центрально-периферические организации, объединенные нервными и гуморальными регуляциями, все составные компоненты которых взаимосодействуют обеспечению различных полезных для самих функциональных систем и для организма в целом адаптивных результатов, удовлетворяющих его различные потребности.
так и из религиозных учений. Вот что говорит нам учение Буддизм:
Что-то всегда зависит от чего-то. Человеческое существование в любой момент времени зависит от внешних и внутренних условий. Всё во вселенной взаимосвязано паутиной причин и следствий таким образом, что и целое и части этого целого зависят друг от друга. Характер и состояние какого-либо феномена в каждый миг времени связаны с характером и состоянием других феноменов, даже если внешне кажется, что никакой связи между ними нет.
Давайте попробуем понять механизмы саморегуляции и самовосстановления организма.
В этом нам поможет системный подход.
Для начала, посмотрим, что такое система
- система состоит из элементов, каждый из которых связан со всеми другими
- изменение одного элемента вызывает изменение других
- у любой системы есть механизмы саморегуляции.
Никто внутри системы или вне ее не может знать, что в данный момент необходимо для данной системы. Только механизмы саморегуляции системы обеспечивают наиболее оптимальное сочетание и взаимодействие ее элементов .
- технологические (механические, электрогидравлические и др.)
- физическое тело – система, состоящая из внутренних органов, частей тела, кровеносной, нервной и других систем,
- человек – система, состоящая из физического тела, эмоций, мыслей,
- группы людей – системы, состоящие из людей, их взаимосвязей и реакций на внешние факторы (семья, коллеги по работе, доктор-пациент),
- организация, государство,
- планета,
- галактика и т.д.
Сегодня нам интересны системы «человек» и «группы людей».
За работу механизмов саморегуляции и самовосстановления организма человека отвечает правое полушарие нашего мозга.
Во время медитации природа лечит и восстанавливает Ваш организм
Исследования показали, что когда Вы медитируете, молитесь, находить под гипнозом, мыслительный процесс останавливается, левое полушарие мозга значительно снижает свою активность, а правое полушарие активизируется, запуская механизмы саморегуляции организма.
Во время медитации, например, Ваш организм находится во власти природы. И природа, принимая его как часть своей огромной системы, лечит и восстанавливает Ваш организм.
Когда мы не чувствуем связи с природой и считаем себя чем-то отдельным, нами управляет левое полушарие мозга.
Левое полушарие отвечает за Ваши мысли, рациональное восприятие окружающего мира, ведет постоянный внутренний диалог и управляет Вами практически постоянно, зачастую даже во сне. Причем, это управление, как правило, осуществляется в интересах других людей, требований социума.
Большой поток информации, быстрый ритм современной жизни… И у Вас нет времени на то, чтобы остановиться, осознать свое поведение и поступки.
Если даже сон после тяжелого рабочего дня не приносит ожидаемого отдыха и не восстанавливает Ваши силы, Вам необходимо «запустить» механизмы саморегуляции. Они дадут Вашему телу возможность самостоятельно восстановиться.
А что нужно сделать, чтобы запустить механизмы саморегуляции и самовосстановления?
Просто «выключить» левое полушарие и «включить» правое. Этому Вы научитесь в моем клубе «Сотвори Себя Сама».
Вот очень простой и доступный всем и всегда способ: просто начните чувствовать свое тело. Мысли при этом исчезают сами. Вы можете самостоятельно справиться практически с любой с болью, неадекватным мышечным напряжением, если направите все свое внимание на проблемное место и полностью сконцентрируетесь на нем. Организм «услышит» этот сигнал. И через некоторое время в том месте, на которое направлено Ваше внимание, Вы почувствуете расслабление, тепло, боль уйдет или станет гораздо меньше.
Наш организм сам отлично знает, что ему нужно здесь и сейчас, в нем заложены мощнейшие механизмы саморегуляции и самовосстановления. Научитесь его слушать и слышать, начните диалог с собственным телом и дайте ему возможность привести себя в порядок.
Вот еще одно подтверждение мудрости нашего организма.
Есть очень простой способ, позволяющий легко определить, подходит ли человеку тот или иной продукт питания или предмет. Фиксируется максимальное усилие, которое человек может создать вытянутой правой рукой в вертикальном направлении – второй человек фиксирует ладонью его запястье и сопротивляется движению. Потом человек берет в левую руку продукт или предмет и снова проверяется уровень максимально развиваемого правой рукой усилия. Если то, что он держит в левой руке, подходит ему, усилие увеличивается, если нет – уменьшается. Для проверки можете взять в левую руку мобильный телефон.
О балансе правого и левого полушарий нашего мозга.
Как у любого человека, у Вас есть два способа восприятия окружающего мира:
- разум – левое полушарие
- чувства – правое полушарие
Получить полную картину окружающего мира возможно, только используя оба эти способа познания. Необходим баланс разума и эмоций, логического и нелогического в каждом человеке. Чтобы увеличить картинку, щелкните на нее мышкой.
Получить полную картину окружающего мира возможно, только используя оба эти способа познания.
Обеспечить этот баланс можете только Вы сами.
Начните с ощущения своего тела, осознания эмоций, чувств, их причин. В результате, Вы начнете новую счастливую жизнь в гармонии с собой и окружающим миром. Любой человек может изменить себя в лучшую сторону. Поверьте, и окружающие Вас люди также изменятся. Потому что вместе с ними Вы образуете какую-то систему.
Механизмы саморегуляции и самовосстановления работают не только на уровне нашего организма, но и на более высоких уровнях.
Никто не исцелит вас, кроме вас самих, как никто не может принимать вместо вас пищу или смеяться. Неважно, сколько трудятся над вашим исцелением другие. Всегда помните, что одно только ваше тело вершит исцеление. Проще говоря, ваше тело само исцеляет себя.
Гордон Ричард, Квантовое прикосновение
Для подготовки статьи использовались материалы с сайта http://svet-mil.ru/
Организм как саморегулирующаяся система
Углубленный анализ физиологических механизмов регуляции невозможен без кибернетики и применения ее основ в виде теории автоматического регулирования и теории информации. Необходимо согласиться с мнением В.В. Ларина (1962), что ряд положений современной патологической физиологии, являющейся основой медицинского мышления, нуждается в пересмотре с учетом данных кибернетики. В связи с этим следует уяснить ее роль в разбираемой проблеме гомеостаза.
Молодая наука кибернетика представляет собой целую ветвь научных дисциплин, имеющих самостоятельные задачи и методы исследования, разбор которых, разумеется, не входит в нашу задачу. Вопросу о применении кибернетики в биологии и медицине посвящен ряд превосходных монографий (Парин В.В., Баевский Р.М., 1966; Коган А.Б., 1972; Эшби У.Р., 1959, 1964; Гродинз Ф., 1966, и др.). Отсылая читателей к указанным монографиям, мы на основе главным образом этих материалов кратко остановимся на некоторых принципиальных вопросах. Прежде всего об определении понятия. Наиболее просто кибернетику характеризуют как науку об общих закономерностях управления (Эшби У.Р., 1962). По А.И. Бергу, слово "кибернетика" древнегреческого происхождения и первоначально обозначало искусство управления кораблем. Моряк по гречески "наутес", командир корабля - "хипернаутес", отсюда искусство управления кораблем "хипернаутека". При дальнейшем многовековом применении этого слова и некотором совершенно неизбежном искажении получилось слово "кибернетика", имеющее уже другой смысл.
В настоящее время под кибернетикой понимают науку о целенаправленном и оптимальном управлении сложными процессами, происходящими в живой природе, человеческом обществе или в промышленности (Берг А. И., 1962). Таким образом, кибернетика занимается установлением общих закономерностей регулирования независимо от того, происходят ли они в живой или неживой природе.
Кибернетика пользуется единой терминологией, единым комплексом понятий, согласно которым любой управляемый комплекс представляет собой систему (Эшби У. Р., 1959). Основным достоинством кибернетических определений является то, что все они доступны методам математической обработки. В связи с этим интересно отметить научное предвидение И. П. Павлова, который еще в 1932 г., т. е. до внедрения кибернетики в физиологию, писал, что человек есть система, как и всякая другая в природе, подчиняющаяся неизбежным и единым для всей природы законам. Теперь, пользуясь терминологией кибернетики, действительно можно сказать, что живой организм представляет собой сложную управляемую систему, в которой постоянно происходит взаимодействие множества переменных внешней и внутренней среды. Ф. Гродинз (1966) определяет систему "как совокупность элементов, определенным образом связанных и взаимодействующих между собой". Общим для всех систем живой и неживой природы является наличие определенных входных переменных, которые преобразуются в ней в соответствии с ее функциями в выходные переменные (Милсум Дж., 1968).
Зависимость выходных переменных от входных определяется законом поведения системы. Все сказанное может быть представлено в упрощенной схеме (Гродинз Ф., 1966) (рис. А).
Действие входа иначе называют возмущением. В биологии входные переменные характеризуются понятиями: причина, стимул, раздражитель; выходные: следствие, эффект, ответ, реакция и т. д. В реакциях гомеостаза причиной или раздражителем, побуждающим систему к действию, часто (но далеко не всегда) служат возникающие в организме отклонения от определенных границ "нормы".
Любая система должна иметь аппарат связи для передачи информации от управляющего устройства к объекту управления. Передача информации осуществляется по каналу связи (К). При этом происходит преобразование входного сигнала в передаточный, что носит название кодирования. Передаче информации могут мешать "шумы", иначе говоря, "помехи", которые из-за искажения сигнала препятствуют выполнению программы, осуществляемой системой. Ниже приведена обобщенная схема связи (Шеннон).
В процессах саморегуляции решающую роль играет обратная связь, что означает влияние выходного сигнала на управляющую часть системы. Различают отрицательную (-) и положительную (+) обратную связь. Отрицательная обратная связь уменьшает влияние входного воздействия на величину выходного сигнала. Положительная обратная связь обладает противоположным свойством - она увеличивает действие входного сигнала.
В. В. Парин и Р. М. Баевский (1966) подчеркивают, что если отрицательная обратная связь способствует восстановлению исходного уровня, то положительная связь чаще уводит систему все дальше от исходного состояния. Вследствие этого не происходит надлежащего корригирования процесса, и это может послужить причиной возникновения так называемого порочного круга, хорошо известного патологам. Однако на основе этого нельзя считать, что положительные обратные связи всегда вредны, так как в принципе любые обратные связи могут быть основой саморегулирования. Все виды саморегуляции действуют по одному принципу: самоотклонение от базального уровня служит стимулом к включению механизмов, корригирующих нарушение.
На этот принцип в работе организма впервые обратил внимание П. К. Анохин еще в 1935 г., назвав этот эффект обратной афферентацией. Она служит для осуществления приспособительных реакций.
Когда под влиянием какого-либо раздражителя в организме возникают сигналы, передающие "приказ" к действию, т. е. к изменению каких-либо функций, то необходим известный порядок осуществляемых процессов. Этот порядок (например, по последовательности и интенсивности) действий получил название алгоритма. Здесь уместно привести еще одно понятие, ставшее весьма употребительным в литературе, - "черный ящик". Данный термин применяется в тех случаях, когда неизвестны внутренние механизмы изучаемой системы и когда эффективность действия и принципы работы системы исследуются путем сопоставления входных влияний и выходных результатов. Такой путь исследования "черного ящика" наиболее трудный, но в то же время и наиболее распространенный в решении различных биологических задач. В качестве примера можно указать, что по принципу "черного ящика" у И. П. Павлова шло изучение условных рефлексов, когда путем сопоставления внешних воздействий (входных данных) определялась деятельность пищеварительных желез или изучались поведенческие реакции (выходные данные). Попутно отметим, что по Ф. Гродинзу, в биологии могут решаться другие задачи:
- известны: входные данные, закон поведения системы; требуется предсказать выходную величину. Такая "прямая" задача наиболее проста;
- известны: закон поведения системы, выходная величина; нужно определить ее вход (следовательно, причину). Это одна из задач диагностики, которую часто приходится решать врачу. Разновидность этой задачи заключается в том, что известны вход, выход, общий вид закона поведения системы. Требуется установить значение числовых постоянных, определяющих параметры системы. Это пример интерпретации результатов функциональной диагностики, которые могут показать устойчивость изучаемой физиологической функции или готовность к нарушениям гомеостаза.
Имея в виду человека и его высшую нервную деятельность, И. П. Павлов писал, что эта система "единственная по высочайшему саморегулированию" и что она "сама себя поддерживающая, восстанавливающая и даже совершенствующаяся". К этой принципиальной павловской физиологической характеристике современная кибернетика должна была безоговорочна присоединиться, добавив лишь некоторые специальные для данной дисциплины определения. Так, говоря языком кибернетики, живые системы представляют собой очень сложные вероятностные системы , поведение которых может быть предсказано только с известным приближением (долей вероятности), так как оно не имеет строго детерминированного результата действия. Степень вероятности ответа нужно определять экспериментально для каждого конкретного показателя. Она может меняться при разных условиях. Вероятность ответа обозначается цифрами от 0 до 1. Если вероятность равна 1, то это означает 100% однозначный результат, если 0,8, то это свидетельствует о 80% вероятности.
Живой организм представляет собой пример ультрастабильной системы , которая осуществляет активный поиск наиболее оптимального и наиболее устойчивого состояния, что выражается в адаптации, т. е. в удержании переменных показателей организма в физиологических пределах, несмотря на изменения условий существования. Ультрастабильность биологических и технических систем объясняется многоконтурностью систем . Это означает, что один и тот же управляемый процесс может регулироваться несколькими управляющими системами благодаря наличию связей между ними или возникновению цепной реакции (см. главу II).
Современная техника позволила У. Р. Эшби создать машину, которая обладает некоторой способностью к адаптации. Прибор был назван им гомеостатом. Этим было доказано в принципе, что одна из особенностей поведения живых организмов - адаптация, считавшаяся раньше свойством только живых систем, в какой-то мере может быть создана искусственно. То же можно сказать и по поводу электронно-вычислительных машин, которые производят математические операции в тысячи раз быстрее, чем человек, в то время как прежде считалось, что умение считать является прерогативой только человека. Подобные примеры могут служить показателем того, что метод объяснения действий живых систем на основе технических моделей вполне оправдан и что многие процессы организма могут создаваться искусственно. Моделирование различных систем организма представляет собой большую проблему, на которой мы не можем останавливаться, и поэтому отсылаем читателей к специальной монографии В. И. Шумакова и соавт., вышедшей под редакцией Б. В. Петровского в 1971 г.
Данные пути открывают большие перспективы для клинической медицины. Успехи свидетельствуют о том, что грани между живой и неживой природой не так резки, как думали прежде, ибо закономерности действия, автоматической регуляции и управления систем во многом едины. Такое утверждение не может расцениваться как механический подход к физиологическим явлениям, о чем будет сказано ниже. Здесь речь идет о результатах использования современной техники и о применении математического анализа в объяснении весьма сложных биологических явлений, что, несомненно, является весьма прогрессивным. Однако при этом не следует забывать, что "целесообразная" работа машины не имеет никакой самостоятельной ценности и является лишь техническим придатком в разумной деятельности человека (Колмогоров А. Н., 1959).
Иерархия управления
В предыдущем разделе уже говорилось о живом организме как об ультрастабильной системе. Такая система позволяет не только удерживать свойства внутренней среды в известных физиологических пределах, но и проявлять спонтанную активность (свободную жизнь) и долгие годы противодействовать дезорганизующему влиянию вредных факторов внешней среды. Мало того, живой организм, проявляя пластичность, может "приспосабливаться" к изменившимся условиям. Это достигается прежде всего многоконтурностыо, придающей особую устойчивость биологической системе. Многоконтурность характеризуется не только наличием в известной мере параллельных систем управления, иначе говоря, дублированием функций, о чем будет речь ниже, но и явлениями иерархии, которую мы уже отмечали на примере нервной системы. Приведем схему иерархии управления живых организмов какого-либо вида по А.Б. Когану (1972).
Эту схему можно продолжить и говорить об управлении на молекулярном уровне, когда речь идет о молекулах как об элементах химического состава ядра и цитоплазмы; на субмолекулярном уровне, т. е. о возможности регулирующих влияний на процессы образования и передачи электронов - как об элементах состояний молекулярного состава. Уровни иерархии систем могут анализироваться в разных аспектах и масштабах. Например, в приведенной выше схеме рассмотрена проблема иерархии в плане вида. Однако можно трактовать иерархию в аспекте свойств саморегуляции и самоорганизации целостного организма потому, что состояние и свойства организма пе являются простой суммой всех его систем.
По С. Н. Брайнису и В. С. Свечинскому (1963), различают три уровня саморегуляции организма. Низший уровень определяет постоянство основных физиологических констант и обладает известной автономностью управления. Средний уровень осуществляет приспособительные реакции в связи с изменениями внутренней среды организма. Высший уровень обеспечивает по сигналам внешнего мира изменение вегетативных функций и поведения организма. Здесь физиологические системы регуляции переведены на "язык" кибернетической терминологии. К этому можно добавить, что вопросы взаимодействия высших и низких уровней регуляции в физиологии и патологии были показаны в работах К. М. Быкова и его школы при изучении роли коры головного мозга в деятельности внутренних органов.
В качестве иллюстрации построения кибернетических схем иерархической регуляции различных констант организма приведена схема регуляции сахара в крови по Г. Дришелю (1960) (Рис. В.). На ней показано, что регуляция величины содержания сахара в крови прежде всего осуществляется гомеостатическим механизмом печени, который самоуправляется в известных пределах уровнем сахара в крови независимо от гормональных влияний. Следующий этап регуляции - островковый аппарат поджелудочной железы, где еще независимо от вышестоящих сигналов гипофиза реализуют свое действие гормоны: инсулин и глюкагон, действующие в противоположном направлении. О значении контраинсулярных гормонов см. главу III .
Более высокий уровень регуляции: система гипофиз - промежуточный мозг, и наконец, возможно влияние коры головного мозга. Таким образом могут включаться различные степени регулирования в зависимости от условий и состояния организма.
Включение различных уровней во многом определяется интенсивностью возмущающего воздействия, степенью отклонения физиологических параметров, лабильностью адаптивных систем. Вопрос о реакции стресс как механизме гомеостаза и причине развития болезни будет рассмотрен в главе XVI .
Саморегуляция и сохранение гомеостаза клеточных систем
Проблема саморегуляции клеточных систем подробно изложена в специальных трудах (Уотермен Т., 1971; Режабек Б. Г., 1972). Здесь мы даем лишь общую характеристику.
При рассмотрении регуляции на любом уровне организма прежде всего необходимо учитывать, что для саморегуляции требуется наличие свободной энергии. Жизнь непрерывно поддерживается тратой энергии. Установлено, что организм с точки зрения энергетики постоянно находится в состоянии устойчивого неравновесия. Бауэр, сформулировавший этот принцип, утверждает, что "только живые системы не бывают в равновесии и исполняют за счет свободной энергии постоянно работу против равновесия, требуемого законами физики и химии при существующих внешних условиях" (цит. по Когану А. Б., 1972).
Не вдаваясь в подробности, кратко напомним, что регулируемыми источниками энергии в клетках являются система переноса электронов, цикл Кребса, гликолиз и обмен фосфорных соединений.
Процесс образования богатого энергией аденозинтрифосфата (АТФ) зависит от концентрации аденозиндифосфата (АДФ) и неорганического фосфата (Р неорг). Эта взаимозависимая саморегулирующаяся система может быть представлена в следующем виде:
АТФ АДФ + Р неорг
За счет использования аккумулированной в АТФ энергии в клетках происходит синтез белков, необходимый для клеточной регенерации и осуществления других процессов обмена. Особенностью синтеза в живых клетках в отличие от синтетических процессов химии является использование высокоспециализированных ферментных систем.
Сложный синтез белка, осуществляемый генетическим аппаратом клетки, в наиболее упрощенном виде можно представить в такой последовательности:
ДНК -----------> мРНК ----------> белок транскрипция трансляция
Схема синтеза белка приведена на рис. 1. Как показывают многочисленные исследования, генетический аппарат клетки усиливает синтез белка в тех случаях, когда повышается функциональная деятельность клетки или увеличивается изнашиваемость клеточных структур.
Большую роль в регуляции функций клетки играют мембраны, через которые могут передаваться химические сигналы и которые представляют собой сложноорганизованные липопротеидные структуры, включающие в себя ряд ферментов. Кроме того, клеточные мембраны, меняя свою проницаемость, принимают участие в регуляции электролитного состава клетки (натрия, калия, кальция, магния и других электролитов), осуществляя также функцию биологических "насосов".
Клеточные процессы находятся под регулирующим влиянием различных гормонов, которые могут усиливать или ослаблять активность тех или иных реакций. Например, анаболические гормоны увеличивают процессы синтеза, катаболические гормоны, как правило, ведут к увеличению интенсивности распада органических веществ клетки. Ниже представлена схема взаимодействия генов, ферментов и гормонов в общей регуляции клеточного гомеостаза (рис.2).
Саморегуляция вегетативных функций
Этот вопрос подробно рассмотрен в ряде работ (Чороян О. Г., 1972; Дришель Г., 1960; Гродинз Ф., 1966). Остановимся на наиболее важных положениях. Устойчивый автоматизм регуляции вегетативных функций обеспечивается тем, что физиологические системы одновременно принимают участие в выполнении нескольких функций. Например, кровообращение служит для доставки к тканям газов и питательных веществ, удаления газов и конечных продуктов обмена, доставки гормональных регуляторов. Кроме того, кровообращение участвует в регуляции дыхания, терморегуляции, обеспечении мышечной деятельности и т. д. Физиологические процессы могут дублироваться разными системами организма. Например, экскреторная функция почек в какой-то мере замещается деятельностью потовых желез, не говоря уже о взаимной компенсации парных органов. На языке кибернетики приведенные примеры характеризуют наряду с иерархией многоконтурность ультрастабильных систем путем дублирования функций. Все это создает нелинейность связей между отдельными блоками системы, что крайне затрудняет математические расчеты.
В качестве примера кибернетического анализа состояний гомеостаза, обусловленных процессом дыхания, приводим блок-схему дыхательного хемостата по Ф. Гродинзу (1966).
Термин "хемостат" применяется для обозначения постоянства химического состава внутренней среды организма. Дыхательная система служит главным образом для сохранения постоянства напряжения кислорода и углекислого газа, а также концентрации водородных ионов (pH). На этой схеме в качестве входного сигнала принята альвеолярная концентрация V a . Буквой i обозначены исходные величины нормы. "Возмущениями" (раздражителями), поступающими на вход, являются повышенное содержание углекислого газа, недостаток кислорода во вдыхаемом воздухе или сдвиги pH крови. Эта модель и предложенная в ее развитие динамическая модель Грея позволили решать такие вопросы, как потребность пилотов в кислороде на больших высотах, характер изменения вентиляции легких и напряжения углекислого газа в артериальной крови (РА со 2) в процессе регулирования дыхания. При этом автор указывает, что встретились большие трудности, так как в схеме не учтены некоторые физиологические детали, например то, что хеморецепторы расположены в разных частях организма, а не на входе управляющей системы, как показано на схеме; в схеме опущено значение механорецепторов и сигналов к дыхательным мышцам; недостаточно учтен воздух мертвого пространства.
Таким образом, управляющая система в жизни всегда более сложна, чем на кибернетических схемах, но тем не менее, по мнению автора, модель оказалась весьма полезной. Она позволила не только решить некоторые задачи, но и более четко сформулировать ряд, казалось бы, уже известных физиологии вопросов. Изучение современных проблем медицины с применением кибернетики, с использованием ее методов математического анализа развивается все более плодотворно. Однако при этом не следует забывать необходимость развития физиологии и патофизиологии, так как материалы этих дисциплин служат основой логического построения новых схем. Это необходимо еще и потому, что любая кибернетическая система абстрактна. Конкретные процессы, протекающие в жизни, всегда более сложны. Сошлемся для примера на работу П. К. Анохина о теории функциональных систем в качестве предпосылки к построению физиологической кибернетики.
П. К. Анохин понимает под функциональной системой "такое сочетание процессов и механизмов, которое, формируясь динамически в зависимости от данной ситуации (разрядка наша. - П. Г.), непременно приводит к конечному приспособительному эффекту как раз именно в данной ситуации". В данном определении нам хотелось подчеркнуть только одну задачу, которая пока входит в планы кибернетических исследований далеко не в полной мере, а именно физиологическое формирование динамической системы в зависимости от данной ситуации. Она может быть решена лишь путем афферентного синтеза сигналов, поступающих с периферии в центральную нервную систему. На основе этого предварительного синтеза дается сигнал к запуску тех или иных кибернетических систем. Иначе говоря, возникает какой-то новый функциональный аппарат регуляции именно только для данной ситуации, поэтому он определен как динамический. П. К. Анохин назвал его "акцептором действия". Таким образом, любая приспособительная реакция протекает по принципу образования функциональных систем организма, куда, по П. К. Анохину, входят афферентный синтез, акцептор действия, формирование действия и обратная афферентация о его результатах.
Значение этой схемы функциональных систем может быть показано на примере регуляции дыхательной функции организма.
В этой схеме проблема регуляции дыхания представлена значительно шире, чем в данной схеме Ф. Гродинза (см. выше). В ней отмечены возможные пути компенсации дыхательной функции. Выбор этих путей и их включение, очевидно, могут происходить по-разному в зависимости от причины, вызвавшей изменение дыхания. Например, оно может быть следствием нарушения тканевого дыхания (гистотоксическая гипоксия), изменений центральной регуляции дыхания или состава вдыхаемого воздуха (аноксическая гипоксия), возникновения различных типов циркуляторной гипоксии, недостатка гемоглобина или его инактивации и т. д. Выбор соответствующих механизмов регуляции при разных формах гипоксии был бы вообще невозможен без афферентного синтеза, без возникновения функционального аппарата - акцептора действия. Эти вопросы представляют собой пример чисто патофизиологических задач, которые решаются на различных моделях экспериментальной патологии. Проблема дыхания и физико-химического гомеостаза обсуждается в главе VI . Разумеется, включение кибернетики в анализ получаемых результатов всегда весьма полезно. Мы подчеркиваем: включение, но не самостоятельное решение различных вопросов физиологии и патологии.
Гомеостаз представляет собой одну из важнейших проблем современной медицины. Постановка этой проблемы, осуществленная в свое время Клодом Бернаром, позволила выяснить многие вопросы необычной устойчивости живых организмов. Дальнейшие работы В. Кеннона обосновали идею о том, что механизмы гомеостаза обусловлены деятельностью различных физиологических систем, среди которых, по данным ранее проведенных исследований И. П. Павлова, решающая роль принадлежит коре головного мозга. Именно большие полушария обеспечивают "тончайшее и точнейшее уравновешивание организма со средой".
В. Кеннон обоснованно возражал против статического понимания постоянства внутренней среды организма. Основное постоянство живого организма - это постоянная изменчивость совершающихся процессов в целях адаптации и сохранения единства организма. В связи с этим мы считаем ошибочным стремление некоторых исследователей трактовать сущность гомеостаза только как постоянство различных физиологических констант организма. Это выражается, например, в неоправданном применении таких терминов, как хемостат, гемостат, осмостат, плазмо-гемостат, прессостат, иммуногемостат и т. д. В этих применяемых в специальной (особенно кибернетической) литературе терминах, несомненно, заключена известная механистичность в определении сложных биологических процессов. Вряд ли уместно определять механизмы терморегуляции у животных термином "термостат". По-видимому, не всегда учитывают, что механизмы гомеостаза, т. е. динамического уравновешивания организма и внешней среды, могут вести к выработке других констант; процессы иногда протекают вопреки законам неорганической химии, вопреки законам термодинамики. Это объясняется своеобразием использования энергетических ресурсов, в основе которого лежит устойчивое неравновесное состояние материи, свойственное только живым системам. Следовательно, любые константы организма не могут находить объяснения только в обычном уравновешивании сил, свойственном статике, вне учета всех физиологических закономерностей.
Большая роль в объяснении механизмов гомеостаза и в создании различных физиологических моделей принадлежит кибернетике. Применение теорий информации и автоматического регулирования позволило использовать математический анализ в решении ряда биологических вопросов. Это открыло новые перспективы для дальнейших исследований и применения современной техники для нужд здравоохранения. Однако на основании этого не следует думать, что кибернетика закрыла дорогу чисто физиологическим исследованиям. Путь дальнейшего прогресса науки лежит в совместном решении специалистами различного профиля актуальных задач медицины. Особенно плодотворным может оказаться именно комплексное решение задач, так как различный подход позволяет выявлять и различные аспекты изучаемой проблемы.
Гомеостаз - большая проблема современной патологии, потому что явление гомеостаза означает не только сохранение постоянства или оптимальное восстановление и приспособление к условиям окружающей среды. С механизмами гомеостаза связано качественное изменение свойств организма и его реактивности. Сама болезнь по своей биологической сущности также представляет собой проблему гомеостаза, нарушения его механизмов и путей восстановления. На основе закономерностей гомеостаза разрабатываются эффективные методы гигиены и рациональной терапии. Однако решение многих вопросов этого "черного ящика" - дело будущего.
Основным свойством живых систем является способность к саморегуляции, к созданию оптимальных условий для взаимодействия всех элементов организма и обеспечения его целостности.
Основные принципы саморегуляции.
Принцип неравновесности или градиента – это свойство живых систем поддерживать динамическое неравновесное состояние, асимметрию относительно окружающей среды. Например, температура тела теплокровных животных может быть выше или ниже температуры окружающей среды.
Принцип замкнутости контура регулирования. Каждый организм не просто отвечает на раздражение, а еще и оценивает соответствие ответной реакции действующему раздражителю. Чем сильнее раздражитель, тем больше ответная реакция. Принцип осуществляется за счет положительной и отрицательной обратной связи в нервной и гуморальной регуляции, т.е. контур регуляции замкнут в кольцо. Например, нейрон обратной афферентации в двигательных рефлекторных дугах.
Принцип прогнозирования. Биологические системы способны прогнозировать результат ответной реакции на основе прошлого опыта. Например, избегание уже знакомых болевых раздражителей.
Принцип целостности. Для нормального функционирования организма необходима его целостность.
Учение об относительном постоянстве внутренней среды организма было создано в 1878 году Клодом Бернаром. В 1929 году Кеннон показал, что способностью поддержанию гомеостаза организма является следствием работы его систем регулирования и предложил термин – гомеостаз.
Гомеостаз – постоянство внутренней среды (крови, лимфы, тканевой жидкости). Это устойчивость физиологических функций организма. Это основное свойство, отличающее живые организмы от неживого. Чем выше организация живого существа, тем более оно независимо от внешней среды. Внешняя среда – это комплекс факторов, определяющий экологический и социальный микроклимат, действующий на человека.
Гомеокинез – комплекс физиологических процессов, обеспечивающий поддержание гомеостаза. Он осуществляется всеми тканями, органами и системами организма, включая функциональные системы. Параметры гомеостаза являются динамическими и в нормальных пределах изменяются под влиянием факторов внешней среды. Пример: колебание содержания глюкозы в крови.
Живые системы не просто уравновешивают внешние воздействия, а активно противодействуют им. Нарушение гомеостаза приводит к гибели организма.
Физиология и биофизика возбудимых клеток. Понятие о раздражимости, возбудимости и возбуждении. Классификация раздражителей.
Раздражимость – это способность клеток, тканей, организма в целом переходить под воздействием факторов внешней или внутренней среды из состояния физиологического покоя в состояние активности. Состояние активности проявляется изменением физиологических параметров клетки, ткани, организма, например, изменение метаболизма.
Возбудимость – это способность живой ткани отвечать на раздражение активной специфичной реакцией – возбуждением, т.е. генерацией нервного импульса, сокращением, секрецией. Таким образом, возбудимость характеризует специализированные ткани – нервную, мышечные, железистые, которые называются возбудимыми .
Возбуждение – это комплекс процессов реагирования возбудимой ткани на действие раздражителя, проявляющийся изменением мембранного потенциала, метаболизма и т.д.
Возбудимые ткани обладают проводимостью . Это способность ткани проводить возбуждение. Наибольшей проводимостью обладают нервы и скелетные мышцы.
Раздражитель – это фактор внешней или внутренней среды действующей на живую ткань.
Процесс воздействия раздражителя на клетку, ткань, организм называется раздражением .
Все раздражители делятся на следующие группы:
По природе.
Физические (электричество, свет, звук, механические воздействия и т.д.);
Химические (кислоты, щелочи, гормоны и т.д.);
Физико-химические (осмотическое давление, парциальное давление газов и т.д.);
Биологические (пища для животного, особь другого пола);
Социальные (слово для человека).
По месту воздействия.
Внешние (экзогенные);
Внутренние (эндогенные).
Подпороговые (не вызывающие ответной реакции).
Пороговые (раздражители минимальной силы, при которой возникает возбуждение).
Сверхпороговые (сила выше пороговой).
По физиологическому характеру:
Адекватные (физиологичные для данной клетки или рецептора, которые, приспособились к нему в процессе эволюции, например, свет для фоторецепторов глаза).
Неадекватные
Если реакция на раздражитель является рефлекторной, то выделяют также:
Безусловно-рефлекторные раздражители
Условно-рефлекторные.
Loading...