Для примера рассмотрим гомеостат мышцы как органа, с помощью которого
осуществляется механическое движение. Гомеостат состоит из мышечных во-
локон экстрафузальных и интрафузальных, моторных концевых пластинок, яв-
ляющихся входом информации из внешней среды, детекторов обратной связи
(проприорецепторов, располагающихся на интрафузальных волокнах, телец
Пачини, свободных нервных окончаний, рецепторов Гольджи в сухожилиях),
мотонейронов соответствующего сегмента спинного мозга, сухожилий, лимфа-
тического окружения, кровеносных сосудов.
Рис.13 Модель гомеостата мышечного аппарата движения конечности.
Как видно из модели, орган не является целостным (симметричным) гоме-
остатом, так как для организации функционального единства такого гомеос-
тата необходимо участие нескольких специализированных систем: нервной,
гуморальной и собственно мышечной.
Из анатомии и физиологии известно большинство структурно-функцио-
нальных единиц, составляющих гомеостаты органов единого организма. Как
уже отмечалось ранее, целостный организм приобретает новое качество -
симметричность. Симметричность низшего уровня организации (клетка) от
высшей (организм) отличается только широтой свободы воли, т.е. качест-
венно большим спектром компенсаторных реакций на изменения информацион-
ных потоков внешней среды.
О ГОМЕОСТАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ОРГАНИЗМА
КАК ЦЕЛОГО
Многоклеточный организм, как целое, обладает качественно новыми воз-
можностями, дающими ему преимущество в выживании по сравнению с более
низкоорганизованными формами. Эволюция многоклеточных форм симметричных
гомеостатов протекает главным образом по пути усложнения аппарата инфор-
мационной переработки сигналов внешней среды, что сопровождается соот-
ветствующими морфологическими изменениями. В результате этих усложнений
организм от непосредственной реакции на изменение потоков веществ и
энергии внешней среды эволюционирует К ОПЕРЕЖАЮЩЕМУ КОМПЕНСАТОРНО-АДАП-
ТАЦИОННОМУ РЕАГИРОВАНИЮ.
Возможность к опережающему реагированию (преадаптации) возникает на
основе особенности функционального строения гомеостата любого уровня ин-
теграции - наличию двух информационных моделей: модели (или информацион-
ной цепи) потока, отражающего состояние внешней среды, и модели, отража-
ющей состояние внутренней среды, постоянного сравнения и минимизации до
какой-то константы их различий.
Для гомеостата, являющегося ячейкой в сети гомеостатов и окруженного
подобными функциональными единицами, внешней средой будет его окружение,
все информационные потоки, которые приходят к нему как от гомеостатов,
связанных с ним входными и выходными цепями, так и информация, приходя-
щая помимо структурных цепей, например, электромагнитное излучение, гра-
витация, акустическая волна и т.п. Эволюционно первым шагом к созданию
опережающей модели послужили достаточно стабильные цикличные изменения
среды обитания: фотопериодизм, температурная суточная и сезонная циклич-
ность, гравитационные девиации, связанные с обращением Луны. С одной
стороны, эти изменения привели к созданию механизмов накопления пласти-
ческих и энергетических ресурсов на период снижения их притока из цикли-
чески изменяющейся среды (создание запаса противоречия), с другой - к
механизму регулирования их величины. Это означает эволюционное приобре-
тение и закрепление в наследовании собственного циклического механизма
опережающего накопления и последующего снижения активности в накоплении
веществ и энергии, связанных с внешними пейсмекерами. Вслед за этим и
параллельно подобным приобретениям в разных гомеостатах, отслеживающих
циклы различной длительности, возникла необходимость образования коорди-
нирующего механизма, регулирующего последовательность активации того или
иного материального цикла.
Создание единого координирующего (интегрирующего) механизма является
качественно новым приобретением симметричного гомеостата, так как для
его работы требуется универсальный носитель информации о состоянии всех
гомеостатов, работающих на разных биохимических носителях, и имеющего
значительно большую скорость переноса информации. Таким механизмом стала
нервная система. Наряду с гуморальной, являющейся исходно древней систе-
мой массопереноса различных биохимических веществ (а, следовательно, и
информации), нервная система структурно пронизала все тканевые и орган-
ные гомеостаты целостного организма. В отличие от гуморальной системы
она выработала универсальный кодовый язык, единый для всех гомеостатов,
и способы его трансляции. Такой язык позволил также создать новые высо-
коэффективные специализированные структуры приема и кодирования разно-
родных информационных потоков внешней среды.
Накоплен громадный экспериментальный материал о строении нервной сис-
темы. На базе этого материала сложилась определенная концепция физиоло-
гических механизмов моторного и вегетативного регулирования функциями
организма. Дальнейшее накопление клинического и экспериментального мате-
риалов привели к кризису канонизированных представлений в неврологии, в
частности, с пирамидально-экстрапирамидальной концепцией. В результате
критического анализа накопленных знаний была предложена новая нейродина-
мическая модель моторновегетативной структурно-функциональной единицы
соматовегетативной регуляции [111,112]. В качестве новой модульной
структурно-функциональной единицы соматовегетативного регулирования вы-
делен фазотон. По своей функциональной структуре весьма близок строению
гомеостата. Показано, что обеспечение моторновегетативного гомеостаза
достигается в ходе нейродинамической эволюции через флуктуации и нерав-
новесные фазовые переходы путем смены конформационных нейродинамических
состояний. Оказалось, что характер автоволновых процессов, происходящих
в нейромоторной системе, может быть представлен моделью предельных цик-
лов и странного аттрактора. Т.е. процессы, протекающие в нервной систе-
ме, принципиально идентичны другим процессам, широко распространенным в
природе.
Используя универсальный информационный язык (спайковую активность и
тонические колебания), нервная система на разных интеграционных уровнях
может создавать модели состояний этих уровней, включая модель состояния
организма в целом. Такой интегративный гомеостат имеет вторую цепь, по
которой циркулирует информационный поток о состоянии внешней среды. Со-
поставление динамических различий и единства двух информационных моделей
определяет поведенческую активность. Так как большинство информационных
потоков могут в конечном счете быть переведены на единый носитель, появ-
ляется уникальная возможность использовать его для сигналов, которые не
актуальны для каждого отдельного гомеостата, но важны как корреляты бу-
дущих жизненно важных материальных процессов в окружающей среде. Это и
есть опережающая адаптивно-компенсаторная реакция организма.
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