Для большинства из них «внешней средой» являются регулирующие системы целостного организма — кровь с ее химией и гормонами, нервная система '. При высокой дифферен-цировке клеток организма каждый орган обеспечивает специфическую функцию всех других клеток, действуя через кровь, поэтому существует много положительных и обратных связей, способствующих генерализации патологических процессов по типу «лавин» и «порочных кругов» (термины, принятые в патологии). Отсюда вытекает важность тренировки всех жизненно важных органов, чтобы придать устойчивость целому организму.
Принципиальная схема организма высших животных отличается от одноклеточного только тем, что на «входе», кроме энергетического материала и физических условий, действует еще информация — то есть сведения, передаваемые сигналами с очень низкой физической энергией. Соответственно на «выходе» подается как энергия движения, так и информация. Схематически это показано на рис. 33. У человека информационные взаимодействия со средой очень важны, поскольку социальная система во много раз сложнее, чем физическая среда.
Программы деятельности человека очень сложны. Хотя все они представлены движениями мышц, но пространственное разнообра-
1 Подробнее см.: Амосов Н. М. Регулирование жизненных функций и кибернетика.—Киев: Наукова думка, 1964.— 116 с.
зие движений и их протяжен- __________ Информация. ность во времени весьма вели- ' ' э—"—- ——••
ки и, следовательно, модели таких движений требуют системы управления соответствующей сложности. Такую сложность и обеспечивает кора
Организм
Энергия питания.
Физические и другие
условия
Энергия движения, информация
большого мозга, представляющая собой огромную модели- Рис 33. Связи организма с внешней рующую установку, предназна- средой ченную для оптимизации действий по реализации основных программ поведения — инстинктов, измененных социальными условиями.
Более сложная схема организма показана на рис. 34. Рабочие органы представлены мышцами, которые являются средством воздействия на внешний мир, и внутренними органами, выполняющими функции обеспечения организма энергией и защиты от микробов. Управляющие подсистемы можно грубо разделить на две части: а) анимальная нервная система, обеспечивающая «внешнее поведение» человека — переработку информации, получаемой извне и из тела через рецепторы, и управление движениями (мышцами) с целью силового и информационного воздействия на внешнюю среду; б) вегетативная нервная и эндокринная системы, призванные регулировать функцию внутренних органов, обеспечивающих внешнюю деятельность.
Стимулы поведения — чувства — как производные инстинктов имеют корни в эндокринной и нервно-вегетативной системах с вторичным представительством в коре, а модели социального поведения первично закладываются в коре через обучение.
Кора действует по принципу управления (включая отдельные, дискретные функциональные акты), а подкорка выполняет функции регулирования путем непрерывного поддержания управляемого гомеостазиса — уровня физических и химических констант, запрограммированного применительно к степени мышечной и психической активности. При напрлженной деятельности, как правило, поддерживаются более высокие уровни многих функциональных показателей, например артериального давления, температуры и др.
Все функции организма осуществляются через дифференцированные клетки, организованные в органы. Деятельность органов описывается количественными характеристиками, подобными характеристикам специфической деятельности их основных клеток (рис. 31). Энергия «выхода» органа — будь то механическая энергия сокращения мышцы или сердца или химическая энергия в секретах или инкретах железы, изменяется, прежде всего, в зависимости от специфического «входа», регулирующего воздействия со стороны регулирующий систем — частоты нервных импульсов или концентрации гормона. Неспецифические воздействия в виде, например, констант крови, уровня кислорода или глюкозы должны поддерживаться на постоянном уровне механизмами гомеостазиса
117
Кора-психика
Органы чувств
I»
I И
* С:
Вегетативная нервная счете на. Эндокринная система. Кровь и лимфа
I
Внутренние органы. Покровы
Химические, физические и биологические факторы
среды, В том числе
питание
Мышцы
Механическое сопротивление среды
Механические и информационные воздействия на среду
"5 У
е-
•§
РИС. 34. Функциональная схема организма
и не должны поэтому влиять на «выходы». Однако в случае патологического отклонения этих показателей от заданного уровня выходные характеристики органов существенно смещаются вниз или вверх. Чем меньше уровень «резервов мощности» (ниже тренированность), тем значительнее и быстрее проявляется влияние на клетку (орган) нарушения гомеостазиса.
Каждый орган тренируется интенсивностью своей специфической функции: мышца — силой и длительностю сокращений, железа — секрецией, нервный узел — частотой импульсов его нейронов. Но все органы тренируются через внешнюю деятельность целого организма, а точнее—через его мышечную деятельность. Работа мышц требует больше всего энергии и этим нагружает все обеспечивающие внутренние органы, а через них и регулирующие системы.
Законы тренировки организма те же, что и клетки, потому что организм тренируется через тренировку клеток. При этом тренируют только те нагрузки, которые доводят организм до предела физиологической нормы.
Гомеостазис сложного организма выражается в поддержании постоянства основных показателей внутренней среды — крови (рН, Рсо2 и Ро2 артериальной крови, щелочной резерв, уровень глюкозы, содержание белков и пр.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85