Избранные труды. Кибернетика функциональных систем

Колебания этих давлений могут происходить только около вполне определенной величины, отклонение от которой немедленно включает ряд механизмов, выравнивающих это отношение, т.е. возвращающих парциальные давления к норме.

Совершенно очевидно, что в этой паре “эффект — рецептор” рецепторный аппарат и представляет собой наиболее консервативный фактор, который, оставаясь крайне постоянным и раздражаясь отклонениями содержания С0₂ и 0₂, включает попеременно многочисленные технические аппараты, выравнивающие содержание этих газов в крови (см. рис. 1).

Совершенно по такому же типу, но с еще большей жесткостью и императивностью, функционируют механизмы, поддерживающие, например, осмотическое давление крови, подробно разобранные в одной из последних наших работ⁴.

Но и здесь решающее влияние оказывает также рецепторный

Рис. 1. Принципиальная схема типичной функциональной системы на примере дыхательной функции.

о₂ — со₂ — конечный приспособительный эффект, который через возбуждение различных рецепторных аппаратов приводит к многообразным приспособительным изменениям центробежных функций, выправляющим его.

аппарат гипоталамуса, который с чрезвычайной силой и весьма разнообразно включает аппараты выравнивания, до сложных поведенческих актов включительно. Именно рецептор функциональной системы должен обладать чрезвычайным постоянством, чтобы все колебания и отклонения конечного приспособительного эффекта немедленно приводили к мобилизации аппаратов выравнивания.

Возникает вопрос: с каким элементом автоматических технических приспособлений может быть поставлен в один ряд этот аппарат?

Ответ не представляет больших затруднений.

Если регулируемый приспособительный эффект организма может быть поставлен в аналогию с “заданным эффектом”» всегда имеющимся в механизмах с автоматической регуляцией, то консервативный рецепторный механизм живого организма может быть аналогизирован с “чувствительным устройством” механической системы.

В этом “чувствительном устройстве” должны быть представлены все возможности воспринять существенные параметры заданного рабочего эффекта и реагировать на отклонения командами к регулирующим механизмам.

Таким образом, в машинных устройствах с автоматической регуляцией все свойства рабочего эффекта заданы, или программированы конструктором и, следовательно, за человеком остается только роль наблюдателя за надежностью чувствительного устройства.

Кем же “заданы” параметры рецепторных аппаратов функциональных систем организма?

Откуда появились параметры этого “чувствительного устройства”, позволяющие ему немедленно реагировать в сторону регуляторных аппаратов, выравнивающих рабочий эффект функциональной системы?

В последнее время приходится много встречать попыток объяснения саморегулирующихся приспособлений организма, однако вопрос о происхождении исключительной консервативности самого оценивающего аппарата, насколько мне известно, ни разу не возникал. А именно в этом пункте лежит причина устойчивости основных жизненно важных функций организма и, вместе с тем, эта же архитектурная особенность целиком перешла и на эпизодически складывающиеся функциональные системы.

Стоит лишь на минуту представить себе, что рецепторный аппарат гипоталамуса, оценивающий уровень осмотического давления крови, иногда на протяжении восьмидесяти лет остается абсолютно неизменным, чтобы понять значение этой консервативности для жизни организма.

Это значит, что рецепторные элементы функциональной системы, удерживающей осмотическое давление на одном уровне, обладают исключительно стабильным обменом веществ, делающим их высокочувствительными к математически

точному раздражителю на протяжении целой жизни. Таким образом, в рецепторах оценки эффекта системы мы имеем при-мер исключительной “надежности” в смысле неизменяемости порога чувствительности к адекватному химическому раздражителю.

Говоря об источнике такого постоянства рецепторной функции системы, мы прежде всего должны думать о генетических причинах. Только при наследственной детерминации свойств рецепторных элементов в жизненно важных функциональных системах может лежать причина такой исключительной устойчивости специфического обмена некоторых нервных клеток.

Если принять во внимание, что вегетативная жизнь организма поддерживается огромным количеством функциональных систем, каждая из которых имеет свой специфический рецептор, с такой же степенью постоянства рецепторной функции (сахар крови, “голодная кровь”, химические ингредиенты крови и т.д.), то можно понять, сколь важное значение имеет постоянство этой пары “эффект — рецептор”.