На характеристиках (рис. 31, 32) они соответствуют участкам а кривых «выходов» и кривых поддержания констант среды.
Мы не будем описывать биохимию таких резервных механизмов, поскольку для разных типов клеток и их различных функций они, видимо, не одинаковы. Для энергетических процессов они представляются анаэробным гликолизом, способным обеспечить дополнительное количество энергии при перегрузке, когда не хватает кислорода для полного окисления.
Такие процессы являются пограничными между нормой и патологией. Они неэкономичны, расходуют больше энергетических материалов, обеспечив на короткое время значительное усиление функции, ведут к истощению, нарушению гомеостазиса и требуют периода покоя для восстановления резервов.
Как показывают рис. 31 и 32, границы экстремальных условий в большей степени зависят от «резервных мощностей» клетки. Для детренированной, атрофичной функции порог экстремальных условий близок и приращение энергии выхода за счет резервных механизмов невелико.*Наоборот, тренированная, гипертрофированная фунция в больших пределах нагрузок сохраняет нормальные механизмы и, следовательно, способность к продолжительным нагрузкам.
115
К экстремальным раздражителям относятся и чрезмерные регулирующие воздействия, испытываемые дифференцированными клетками сложного организма. При этом возможна значительная дисгармония между отдельными функциями клетки.
Болезни клеток можно рассматривать как режим деятельности во времени при качественных отклонениях одной или нескольких рабочих функций, сопровождающихся нарушением гомеостазиса. Причиной болезни является или количественное несоответствие «резервных мощностей» и силы внешних воздействий (включая и регулирующие воздействия со стороны других клеток организма), или действие качественно новых факторов, чаще токсинов. Патология развивается по определенной программе, в которой взаимодействуют во времени скорости процессов нарушения гомеостазиса и восстановления его за счет гипертрофии оставшихся непораженных структур и замены погибших.
Очень велико значение уровня резервов, особенно энергетических (митохондрии), в момент действия патогенного агента.
Тренированная клетка гораздо устойчивее, чем атрофичная, поскольку спесобна поддержать гомеостазис при большом диапазоне внешних воздействий и имеет энергию (АТФ) для восстановительных процессов. Дозирование нагрузок в течение болезни имеет большое значение: покой в процессе восстановления почти так же опасен, как перегрузки в период нарастания патологических сдвигов.
Клетки в сложном организме находятся в тесной зависимости друг от друга. 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».
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
Мы не будем описывать биохимию таких резервных механизмов, поскольку для разных типов клеток и их различных функций они, видимо, не одинаковы. Для энергетических процессов они представляются анаэробным гликолизом, способным обеспечить дополнительное количество энергии при перегрузке, когда не хватает кислорода для полного окисления.
Такие процессы являются пограничными между нормой и патологией. Они неэкономичны, расходуют больше энергетических материалов, обеспечив на короткое время значительное усиление функции, ведут к истощению, нарушению гомеостазиса и требуют периода покоя для восстановления резервов.
Как показывают рис. 31 и 32, границы экстремальных условий в большей степени зависят от «резервных мощностей» клетки. Для детренированной, атрофичной функции порог экстремальных условий близок и приращение энергии выхода за счет резервных механизмов невелико.*Наоборот, тренированная, гипертрофированная фунция в больших пределах нагрузок сохраняет нормальные механизмы и, следовательно, способность к продолжительным нагрузкам.
115
К экстремальным раздражителям относятся и чрезмерные регулирующие воздействия, испытываемые дифференцированными клетками сложного организма. При этом возможна значительная дисгармония между отдельными функциями клетки.
Болезни клеток можно рассматривать как режим деятельности во времени при качественных отклонениях одной или нескольких рабочих функций, сопровождающихся нарушением гомеостазиса. Причиной болезни является или количественное несоответствие «резервных мощностей» и силы внешних воздействий (включая и регулирующие воздействия со стороны других клеток организма), или действие качественно новых факторов, чаще токсинов. Патология развивается по определенной программе, в которой взаимодействуют во времени скорости процессов нарушения гомеостазиса и восстановления его за счет гипертрофии оставшихся непораженных структур и замены погибших.
Очень велико значение уровня резервов, особенно энергетических (митохондрии), в момент действия патогенного агента.
Тренированная клетка гораздо устойчивее, чем атрофичная, поскольку спесобна поддержать гомеостазис при большом диапазоне внешних воздействий и имеет энергию (АТФ) для восстановительных процессов. Дозирование нагрузок в течение болезни имеет большое значение: покой в процессе восстановления почти так же опасен, как перегрузки в период нарастания патологических сдвигов.
Клетки в сложном организме находятся в тесной зависимости друг от друга. 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».
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