Механизмы регуляции вегетативных функций организма

Объединение различных соматических и вегетатив­ных компонентов реакции возможно благодаря их ор­ганизации в единую функциональную систему (П. К. Ано­хин). Такая система состоит обычно из рабочих эле­ментов, относящихся к различным анатомо-физиологическим системам: отделы мозга, скелетные мышцы, эн­докринные железы, органы систем кровообращения, ды­хания, пищеварения, выделения и др. Системообразую­щим фактором является только одно — способствует ли включение деятельности данного органа достижению определенного полезного приспособительного результата минимумом энергетических затрат. Поэтому функцио­нальные системы всегда гетерогенны, динамичны, воз­никают и исчезают по поводу конкретной ситуации. Каждый компонент (элемент) функциональной системы вступает в действие в точно определенный момент вре­мени и в определенном объеме. Те стороны деятельности каждого компонента системы, которые в данный момент не нужны, т. е. не помогают или даже мешают получению полезного результата, устраняются из актив­ной деятельности (ограничение степеней свободы). Одни и те же анатомо-физиологические образования могут последовательно включаться в различные функциональ­ные системы.

Функциональные системы могут быть многоконтурны­ми, в их деятельности используется принцип саморе­гуляции. Через каналы обратной связи на вход системы поступает информация о результатах ее деятельности, на основе которой система стабилизируется или пере­страивает свою функцию. Следовательно, будущее со­стояние системы в значительной мере определяется ее предыдущим состоянием.

Для любой функциональной системы характерны консерватизм специализированных рецепторных приборов, воспринимающих тот или иной полезный результат (настройка на определенный уровень артериального давления, напряжения кислорода в крови, концентрации глюкозы, осмотического давления, температуры крови и т. д.), и большая пластичность в использовании исполнительных центров и рабочих органов для полу­чения этого результата. Такое сочетание свойств рецепторов и исполнительных аппаратов обеспечивает функциональной системе динамическую перестройку, целесообразную деятельность в широком диапазоне изменений параметров внешней среды и компенсацию при возможном нарушении функций.

В организме функционирует множество различных функциональных систем: по содержанию определенного уровня артериального давления, объема циркулирующей крови, реакции (рН) и газового состава крови, уровня осмотического давления, температурного гомеостаза, системы пищевого и полового поведения и т. д. Их взаимодействие осуществляется по принципу доминанты и иерархии результатов, т. е. в каждый момент вре­мени проявляется деятельность функциональной системы, удовлетворяющей ведущую потребность, и одна функци­ональная система может включаться как компонент в другую, более сложную функциональную систему. Например, функциональные системы по поддержанию газового состава крови и уровня артериального давления могут включаться как элементы в систему пищевого поведения.

Концепция функциональной системы как единицы интегративной деятельности организма, впервые раз­работанная в СССР академиком П. Е. Анохиным и его учениками, показывает, что в целостном организме не может быть изолированного функционирования какой-либо анатомо-физиологической системы, независимого от всех других систем. Функции организма как целого приурочены к деятельности специализированных, струк­турно дифференцированных в тканевом отношении ор­ганов, но всегда имеют организменные свойства, т. е. все органы и системы органов функционируют не только «для себя», но и для «всех». Организм является целостным в своем внутреннем и внешнем единстве, он многомерен по свойствам и функциям, и вектор проявления его сил зависит от потребностей организма и условий внешней среды.

ОТВЕТЫ К ПРОБЛЕМНЫМ ЗАДАЧАМ

1. При кровопотере у первого кролика развилось состояние гипо­ксии, что способствовало усилению продукции у него эритропоэтина. Плазма с избытком эритропоэтина, перелитая второму кролику, выз­вала у него стимуляцию эритропоэза.

2. Пережатие почечной артерии у собаки вызвало гипоксию ткани почки и усилило продукцию эритропоэтина, а следовательно, и эритропоэз.

3. Животным с сывороткой ввели в организм ингибитор эритро­поэза; у альпинистов в горах развилась полицитемия, поэтому после спуска с гор у них начинается выработка ингибиторов эритропоэза.

4. При воспалении в крови животных в зависимости от срока реакции появляются стимуляторы и ингибиторы лейкопоэза.

5. При тромбоцитопении в крови животных увеличивается концен­трация тромбоцитопоэтинов, которые и вызывают описанный эффект. Более поздние изменения в периферической крови объясняются тем, что созревание тромбоцитов в костном мозге продолжается 6—8 дней.