Строение и поведение рефлекторного механизма в ЦНС при адаптивной регуляции кризисных участков в общей физиологической системе организма

При развитии зародыша внутренние органы, мышцы и кожа получают иннервацию по месту первичной закладки, но по мере роста и развития тела изменяется его форма, размеры сегментов и их конфигурация. Нервные связи при этом не прерываются, но смещаются топографически. Таким образом, каждому отделу спинного мозга соответствуют определенные внутренние органы, мышцы, участки кожи.

Основные характеристики общего нейро-рефлекторного механизма

В 1985 и 1990-х гг. автор экспериментально показал, что кибернетическая система саморегуляции в общей системе физиологических элементов в макроорганизме выделяет две специализированные формы регуляторного надзора: специфическую (иммунную) и неспецифическую (нейроэндокринную). Кроме специализации по специфичности, отличие между ними заключается еще и в сроках их влияния на приспособление организма к внешней среде. Нейроэндокринная регуляция вызывает срочный адаптивный эффект, а иммунная – поздний приспособительный эффект.

В состав специфической формы регуляции входят: внутриклеточные ультраструктуры – гены, клеточные элементы белой крови и гуморальные вещества (антитела). Факторы неспецифического регулирования способны срочно активировать к деятельности регулируемые органы. Это позволило автору выделить их в единую форму – неспецифическая форма адаптивного надзора (сокращ., НФАН – объединенная система неспецифических факторов), которая состоит из 4-х видов факторов: мембраноклеточный, клеточный (нейроны, эндокриноциты) системноклеточный (ЦНС) и эндокринный. Объединенная система НФАН обладает более богатым выбором способов поведенческой деятельности рефлекторного механизма, чем система, представляющая собой совокупность изолированных частей.

Система рефлекторного управления в ЦНС является главным дирижером в формировании мгновенной приспособительной реакции при деятельности системы НФАН. В системе НФАН рефлекторный механизм превратился в узловой пункт, через который взаимодействуют в организме одни его элементы с другими. Проблемы построения и свойств рефлекторной взаимосвязи в системе нейрогенных элементов в ЦНС мало изучены. Процесс эволюции потребовал дифференцированной перестройки всего организма. В сложном многоклеточном организме усложнились анатомические и функциональные различия не только среди структур общей физиологической системы, но и среди рефлекторных структур ЦНС. Это позволило преодолеть регуляторную ограниченность многих эволюционных периодов развития ЦНС. Изменчивость внешней среды потребовала от эволюционного развития ЦНС создания еще и системы специализированной резервной регуляции. В иерархической системе ЦНС была создана ступенчатая система резервных уровней адаптивного управления: спинной мозг, продолговатый мозг, средний мозг, межуточный мозг, конечный мозг. При этом в каждом новом эволюционном уровне ЦНС содержатся не только центры для соответствующего органа чувств, но и все остальные центры, заложенные в ранее существующих отделах мозга. Центры, имеющиеся в более старых по развитию частях мозга, не исчезают, они сохраняются, но вступают в резервное подчинение аналогичным центрам новых отделов. Соотношение между энергетическими требованиями и энергетическими возможностями деятельности управленческого аппарата ЦНС, возникшее в результате адаптивного контакта с адекватным раздражителем, сбалансировано. При взаимодействии организма с экстремальным раздражителем это соотношение нарушается. Распределение поступающего из внешней среды избытка объема энергетической информации среди межуровнего управления ЦНС образует распределение: часть информации идет в рефлекторные центры спинного мозга и в подкорковые зоны, а часть – в корковые. Процессуальная деятельность этих структур в ЦНС взаимосвязана тем, что биологические явления стволового отдела ЦНС и сенсорные явления коры головного мозга способны активировать физиологические процессы. Кроме того, результаты исследования ученых показали специализацию сенсорных функций топографических участков коры головного мозга, на основании которых была определена «карта» функциональных систем на поверхности головного мозга (островки ассоциативной коры).

Эволюционным событием огромной важности явилось появление в ЦНС нового механизма, который позволил при определенных условиях формировать срочные и мощные по силе общие физиологические реакции в ответ на критические ситуации. Этим механизмом стало нейроэндокринное устройство в виде гипоталамо-гипофизарного комплекса, через который в конфликтных ситуациях рефлекторный механизм нейросоматической и нейропсихической систем регуляции реализует свою энергетическую перегрузку. «Нейроэндокринное устройство» использует резервный способ включения нейрохимического механизма (выделение гормонов). Это позволило усилить изменчивость функций внутренних органов. Возникла возможность организовывать две разновидности стрессовых реакций – нейросоматическую (обменную) и нейропсихическую (поведенческую).

Деятельность системы рефлекторных элементов ЦНС представляет собой рефлекторную систему с автоматическим самоуправлением. Функционирование такой системы зависит от изменения параметров ее рефлекторных функций. Получение регуляторной информации об изменении во внешнем мире обеспечивается работой общего рефлекторного механизма в ЦНС, активация деятельности которого происходит от сенсорных систем. Через рефлекторный механизм сенсорные системы помогают преобразовывать в организме регуляторную энергию. При заболевании того или иного внутреннего органа повышается чувствительность или ощущается боль в определенных участках кожи. Сенсорные системы – неотъемлемая часть органов чувств. В современной физиологии под органами чувств понимают сложные сенсорные системы (анализаторы, по терминологии И. П. Павлова), включающие воспринимающие элементы (рецепторы), проводящие нервные пути и связь соответствующих отделов в головном мозгу с механизмом нейроэндокринного устройства, где сигналы преобразуются в разновидности нейро-рефлекторной регуляции – нейрофизиологические и нейропсихические. Физиологическую основу рефлекторного механизма составляет система функциональной перестройки временных нервных связей, движущей силой которых является энергетический набор информации, т. е. энергетическая волна. В свою очередь, энергетическая волна – продукт интегральной деятельности всех органов неспецифической формы регуляции. А энергетическая волна может воздействовать на организм, проявления которой выражается отражением физико-химических процессов в организме и психоэмоциональным поведением.

ЦНС – исключительно сложная и неоднородная по своему устройству биоэнергетическая система, каждая часть которой выполняет важнейшие для всего организма функции. ЦНС в современном представлении сравнивают с биокомпьютером, в основе которого работают две относительно самостоятельные биоэнергетические системы: стволовой мозг, ответственный за безусловные рефлексы, и головной мозг, ответственный за безусловные рефлексы. Биоэнергетическая работа стволового мозга связана с перестройкой нейрогенного импульса в биоэлектрическую информацию, а головного мозга после аналитического распределения и затем после синтеза нейрогенного импульса в коре головного мозга – сенсорной (энергочувствительной) информации. Работа двух указанных систем взаимосвязана рефлекторным механизмом. Основное назначение рефлекторного механизма организовывать сложные рефлекторные реакции организма в ответ на раздражение рецепторов. Рефлекторный механизм выполняет заданные программой преобразования информации и осуществляет управление всем адаптивным процессом. Рефлекторный механизм осуществляет самореализацию психофизиологического ориентирования в окружающей среде и позволяет приобретать практические психоповеденческие навыки, облегчающие приспособление к окружающей среде. Приобретение личных навыков в сообществе подобных индивидуумов формирует функциональный настрой головного мозга на сознательную программу психической и физиологической деятельности. Общая схема отражения головным мозгом окружающей действительности складывается из 2-х основных компонентов в ЦНС – относительно жесткой структуры (нижние отделы ЦНС), передаваемой наследственным путем, и надстраиваемых над ней функциональных систем, передаваемых за счет приобретенной программы действий.

Рассматривая болезни как результат нарушения регуляции физиологических процессов в организме, можно считать, что гармоничное сочетание в них процессов возбуждения и торможения – залог здоровья, а нарушение установившегося равновесия приводит к болезни. ЦНС обеспечивает контроль состояния общего физиологического процесса.

Что же представляет собой состояние общего физиологического равновесия (покоя)? Физиологический процесс покоя характеризуется равновесием сил между возбуждением и торможением. Это относительно устойчивая разновидность функционального состояния состава и свойств общей физиологической системы, или отдельных ее систем, в которую она самопроизвольно переходит и проявляет возможности своей работоспособности (реактивности) в меняющихся условиях внешней среды. Состояние физиологического равновесия называют гомеостазом. Гомеостаз – физиологическая константа постоянства физико-химических и биологических свойств внутренней среды организма. Признаки динамического равновесия – устойчивость и надежность адекватной (гармоничной) реакции организма в формировании ее работоспособности в ответ на воздействие внешней среды. Параметры гомеостаза в общей физиологической системе генетически запрограммированы и последовательно укладываются в рамках деятельности собственного динамического равновесия (стереотипа). Любое физиологическое нарушение гомеостаза вызывает не адекватный функциональный сдвиг в активизации рефлекторной реакции. В этом смысле нервизм вместе с иммунитетом – страж индивидуальности.

В основе жизнедеятельности клеток и органов в организме лежит принцип рефлекторного взаимодействия и взаимозависимости. На основе этих принципов происходит обмен веществ, физиологические функции, относительное постоянство и устойчивость которых является основой гомеостаза. Состояние гомеостаза зависит от гармонии и равновесия между конфликтующими сторонами в организме – между регуляторными и регулируемыми органами. Установлено, что с приходом цивилизации резко возросли психологические и физические нагрузки, способные влиять на гомеостаз и тем самым ослаблять организм. Атаковать ослабленный организм гораздо проще. Например, рефлекторно регулируемая работа сердца зависит от психологического режима, а также от качества и количества крови. Неадекватные изменения чистоты, состава крови и психологической обстановки воспринимаются регуляторным механизмом, как экстремальный раздражитель для регуляции сердца.

Адекватный режим работы нейрофизиологической системы обеспечивается нормальным обменом веществ, который создает благоприятные условия для жизнедеятельности организма в режиме нервно-рефлекторного автоматизма. Адекватность нейрофизиологических реакций организма в процессе жизнедеятельности может изменяться. Неблагоприятные (экстремальные) условия для барьерного нарушения гомеостаза в жизнедеятельности общей физиологической системы создают чрезмерные (кризисные) нагрузки на рефлекторную деятельность ЦНС. Кризисные ситуации для работоспособности общей физиологической системы могут не только выводить деятельность ЦНС из состояния пассивного автоматизма в состояние активного автоматизма, но и приводить к сбою (отказ, срыв) работоспособности в структурах нейро-рефлекторной организации.

Одной из разновидностей изменения состояния режима работы в общей физиологической системе организма, при его взаимодействии с экстремальной внешней средой, являются стрессовые реакции, проявления которых осуществляются на максимальном энергетическом уровне. При состоянии стресса свойства адаптивной стратегии меняются и требуют от всех регуляторных факторов, обслуживающих общую физиологическую систему организма, мобилизации максимальных ответных усилий, свойствами которых организм стремится выровнять и нейтрализовать (преодолеть) силы экстремального воздействия внешней среды. В этом случае стресс является самостоятельной разновидностью качественной и количественной меры специализированного состояния реактивности организма в целом или отдельных его частей. Защитно-приспособительный механизм кратковременного стресса следует рассматривать как сигнал тревоги, развивающийся при возникновении возможных зон повреждения. Однако, последствия (исход) стрессовой реакции могут быть положительными и отрицательными. С одной стороны, действия, направленные на ликвидацию повреждающих сил положительны, с другой – необходимое избавление от собственных структур, стремящихся стать чужеродными под влиянием внешней среды, ведет к патологии, опасной для здоровья. Разделить «хорошее» и «плохое» очень сложно. О положительных проявлениях стресса в научной литературе имеется достаточно фактов.

После кратковременного стрессового состояния функции организма, как правило, возвращаются на нормальный режим деятельности, а в случаях длительного стресса функции организма нарушаются. При нарушении функций всего организма или отдельных его органов, в них происходят общие или локальные изменения адаптационно-трофического и сигнального характера.

Общая физиологическая система организма, обладающая возможностью универсального реагирования в целом, способна формировать не только масштабность состояния стресса (локальное и общее), но другие состояния. Например, в сложной психологической обстановке чувства живого организма напряжены, натянуты как струна. Сама по себе кратковременная напряженность еще не страшна. Но постоянная напряженность! Она разрушает гомеостаз организма посильней неврастении. Если у человека времени в обрез, а ему необходимо решить сложную задачу, да еще в условиях быстро меняющейся обстановки, тогда напряженность может превращаться в особое состояние стресса – нервно-эмоциональный срыв. Нервно-эмоциональный срыв это новое состояние динамического стереотипа, которое сопровождается психическим расстройством (депрессия) и различными соматическими нарушениями. У человека может сформироваться устойчивое физиологическое расстройство – общее (генерализованное) или местное (локальное). Зависимость психики (душевных проявлений) от внешней среды и от жизни тела обосновывалась еще в древнегреческой натурфилософии. Поэтому медицинские работники, интересуясь организмом как единым целым, стремятся воздействовать на все системы и органы.

Живой организм представляет собой кибернетическую систему, в которой биокомпьютерный аппарат ЦНС осуществляет обмен информацией между элементами внутренней и внешней среды. Основой биокомпьютерного аппарата ЦНС является рефлекторный механизм, который принимает, обрабатывает и распространяет поступающую информацию из внешней и внутренней среды. Рефлекторный механизм ЦНС обеспечивает приспособительное распределение реакции биологической энергии среди структур физиологической системы. В ЦНС существуют рефлекторные реакции различной сложности, анатомо-физиологическое строение которых чрезвычайно трудно объяснить, если рассматривать только исходное состояние и конечный результат. Они, однако, становятся совершенно понятными, если принять во внимание промежуточные реакции, связывающие исходное состояние с конечным. Приспособительный результат деятельности ЦНС может быть положительным (здоровье) или отрицательным (заболевание). В основе патологического заболевания лежит неустойчивая избыточная сенсорноэнергетическая нейрогенная реакция, которая проходит сложные этапы своего развития в структурах рефлекторного механизма. Иными словами, некорректная внешняя энергоинформационная дотация может привести к принудительной фиксации в памяти результатов, полученных от развития нарушенной нейрогенной адаптации. Поэтому, наряду с чисто анатомическими соединениями между нейронами в рефлексе, нужно рассматривать и их внутренние функциональные связи, т. е. готовность их к восприятию и обработке импульса. Рефлекторные связи могут быть постоянные (безусловные) и временные (условные). Рефлекторные связи – это сложная система взаимодействия нейрогенных элементов, организующих централизованный приём, переработку и передачу переменной информации в рефлекторном механизме, ответные действия которого, под влиянием изменчивой внешней и внутренней среды, побуждает регулируемые ткани организма к ответной адаптивной деятельности. Структуру рефлекторных связей, обусловленных образованием устойчивого регуляторного очага с централизованными свойствами активного автоматизма в одном из уровней рефлекторного механизма, называют доминантной связью. Адаптивная работа нервно-рефлекторной энергии может протекать в 2-х направлениях: с помощью самозащитных или саморазрушительных особенностей деятельности. Пригодность нервно-рефлекторной деятельности над контролем адаптивного направления энергии зависит от того, к каким энергетическим превращениям она способна, чтобы регулировать стабильное состояние свойств гомеостаза – защитное или разрушительное. Стабильно-разрушительное свойство гомеостаза (местное или общее) зависит от уровня реактивности (раздражимость) сенсорного анализатора в регулирующем участке нервно-рефлекторного образования. Раздражимость – свойство тканей и органов реагировать чувственным возбуждением, которое находится в зависимости от регуляции вышестоящих сенсорных центров в ЦНС. Состояние реактивности представляет собой деформацию сенсорной энергетики в кризисном участке организма, при которой интенсификация и масштабность нейрогенных и физиологических реакций резко возрастают. Для обеспечения контроля над гомеостазом используется нейрогуморальный механизм. Нейрогуморальный механизм действует по принципу цепных реакций с обратными связями. Например, изменение давления крови воспринимается барорецепторами сосудов, сигнал о нем передается в сосудистые центры, изменение состояний которых ведет к изменению тонуса сосудов и сердечной деятельности; одновременно раздражаются и хеморецепторы сосудов, включающие систему нервно-гуморальной регуляции, и кровяное давление возвращается к норме.

«Душу» рефлекторной деятельности составляют физиологические реакции. Они могут протекать в самых различных условиях. Речь идет и о физиологии экстремальных условий. Возникает вопрос, откуда может быть получена энергия для активации кризисного процесса в общей физиологической системе. Она может черпаться из энергий внешней среды: физической, химической и др. Определяя активность любого явления, наблюдаемого в системе живого организма, можно также рассматривать его и как физико-химическое, и как биологическое изменение энергии. Для того, чтобы привести в стрессовое (конфликтное) состояние тот или иной участок общей физиологической системы организма, необходимо вначале запредельно активировать в них аффекторные рецепторы. Уровень энергетической напряженности стрессового состояния в участке общей физиологической системы зависит и от величины раздражительной слабости в рефлекторных образованиях. С повышением сенсорной раздражительной слабости в аффекторных рецепторах активируются энергетические связи с «вышестоящими» рефлекторными центрами, которые увеличивают уровень и границы стрессового состояния в общей физиологической системе организма. Очень важным вопросом в физиологии экстремальной жизнедеятельности является и вопрос о взаимодействии между тканевыми и нейрогенными структурами в кризисных (поврежденных) участках тела с участками тела, подвергшимися контактному разрушению со стороны воздействий внешней среды. В адаптивном взаимодействии между тканевыми и нейрогенными структурами в кризисных участках тела природа выделила два способа включения и распространения нейрогенной реакции: а) местный способ и б) дистанционный (психогенный) способ.

Для понимания механизма нейрогенных реакций необходимо дать определение нейро-рефлекторной реакции. Рефлекторная реакция – это не только автоматизированное восприятие и превращение энергии внешней среды в энергию регуляторного сигнала, но и адаптивное распределение и обработка свойств его деятельности через иерархические уровни рефлекторного аппарата в ЦНС, с последующей реализацией регуляторного влияния нейрогенного стимула на работоспособность масштабных уровней общей физиологической системы. Рефлекторный акт представляет собой деятельность совокупности регуляторных элементов, находящихся в связях друг с другом, образующие единство системы управления. Энергетический режим работы рефлекторного механизма, при влиянии на исполнительные органы, меняется под воздействием внешней среды двумя способами: контактным и дистанционным (психогенным). Это способствует адаптивному изменению жизни общей физиологической системы организма. Режим работы исполнительных органов (общая физиологическая система) планомерно меняется при взаимодействии с рефлекторным механизмом ЦНС. Всякое заболевание представляет собой итоговый результат воздействия внешней среды на организм в виде адаптивно-рефлекторной программы. Иными словами, заболевание – это творение рефлекторного механизма в ЦНС. Факты указывают, что живой организм лишь отражает то, что происходит в его регуляторном механизме. Умение разбираться в структуре и программной деятельности рефлекса – важное звено в познании живого организма.

Регуляция местной адаптации в физиологической системе организма с помощью ЦНС

Развитие нервно-рефлекторного акта гораздо богаче интересными свойствами, чем могло бы показаться на первый взгляд. В этой монографии предлагается к рассмотрению строение и адаптивное поведение нейро-рефлекторного акта в кризисном участке тела, представляющие интерес не для психолога, а для физиолога. С точки зрения физиолога, адаптивное отражение действительности в физиологической системе организма связано с деятельностью рефлекторного механизма в ЦНС. Адаптация требует времени, которое необходимо для перестройки деятельности системы нервных связей, являющихся ее физиологической основой. Известно, что корректная внешняя энерго-информация никогда не приводит к нарушению деятельности физиологической системы организма. Экстремальные дозы воздействия внешней среды выводят организм из состояния пассивной деятельности в состояние сверх активной деятельности, что отражается на высоко режимных отношениях между нервной и внутренней средой организма. В 1936 г. Г. Селье были сформулированы понятия об общем и местном адаптационном синдроме при стрессе, которые являются неспецифической реакцией организма в ответ на действие сильных повреждающих факторов.

Пассивное функциональное состояние определенных структур ЦНС характеризуется равновесием сил взаимодействия между возбуждением и торможением, означает относительную самостоятельность их деятельности, т. е. «независимость» от подчинения в этот момент вышестоящим структурам. Начало формирования адаптации организма происходит с момента агрессивной активизации нейрогенных структур одного из участков общей физиологической системы. «Проснувшийся» под действием внешних сил механизм саморегуляции настраивает приспособительную регуляцию нервной системы. Приведем пример. Если воздействовать механическим или ожоговым разрушением ограниченного очага тканей в том или ином участке тела в живом организме у человека или животного, то в результате сбоя (срыв) работы рецепторного аппарата в этом очаге возникает и стремительно развивается угрожающее состояние для функционирования жизнедеятельности тканей. Возникает сигнал об опасности. Такой местный очаг представляет собой локальную зону шока (зона полной функциональной декомпенсации защитных сил), которая, приобретая свойства эндогенной патогенности, сама становится чрезвычайным антигенным раздражителем (агрессивная среда) и через свойства ЦНС предъявляет завышенное требование к специализированной деятельности общей физиологической системы. Запредельное возбуждение рецепторов в зоне шока может автоматически вызвать в рецепторах соседних участков тела охранительное торможение, которое способствует организации в них защитных реакций. После адаптивной ликвидации в организме зоны шока, функциональная деятельность рефлекторного механизма способна восстанавливаться в состояние физиологического покоя. Происходит это следующим образом.

Очаг тела с признаками эндогенной патогенности вступает в противоречие с общей физиологической системой организма, которое выражает биологический закон борьбы за существование. Ожоговый участок тела, вызванный взаимодействием с высокой температурой, реагирует и вступает в стрессовый конфликт со здоровой частью организма, образуя этим локальную зону сосудистого шока. «Сила» шоковой реакции зависит от площади и глубины поражаемой поверхности тела. Это означает, что жизнь пострадавшего находится в опасности. В условиях регуляторного антагонизма локальная зона шока и общая физиологическая система организма оказывают взаимное влияние друг на друга. Антагонизм между локальной зоной шока и общей физиологической системой проявляется стремлением взаимно подавлять деятельность друг друга. На исход локальной зоны шока (кризисный участок тела) влияет защитная жизнедеятельность общей физиологической системы. Защитная жизнедеятельность общей физиологической системы обеспечивается рефлекторным управлением со стороны ЦНС. Под рефлекторным управлением адаптивные усилия общей физиологической системы стремятся вырвать тактическую и стратегическую инициативу у локальной зоны шока. Однако, если агрессивные усилия локальной зоны шока способом болевых ощущений смогут подавить активность защитной деятельности зоны общей физиологической системы, то подобная ситуация может поставить организм на грань существования. Результатом борьбы между зонами дестабилизации и стабилизации является формирование между ними границы противодействия – зона противошока. Местное взаимодействие между зонами шока и общей физиологической системы характеризует появление в кризисном участке тела нового явления, которому автор дал название адаптивно-функциональный комплекс. Адаптивно-функциональный комплекс представляет собой локальный участок тела с признаками местной адаптации, вызванный рецепторными и между рецепторными взаимодействиями. С отступлением на расстояние от зоны шока к благополучным участкам общей физиологической системы, сила воздействия патогенности сенсорного сигнала для отдаленных афферентных рецепторов затихает. В связи с этим, зону противошока следует рассматривать как результат появления зоны с защитной реакцией, вызванной противодействием между рецепторами зоны шока и вне зоны шока. Причинное взаимодействие между аффекторными рецепторами в кризисных участках тела становится причиной функциональной интеграции прилежащих им в сером веществе спинальных клеточных нейронов. В результате этого интеграция спинальных нейронов образует рефлекторный центр, обладающий очаговой активностью. Возникает система локальной адаптации. В системе локальной адаптации чрезвычайный раздражитель запускает деятельность низшего (спинального) звена управления, образует в нем очаг возбуждения и является причиной формирования первого уровня адаптивно-регуляторной программы (АРП). АРП показывает, как чрезвычайный импульс автоматически распространяется и трансформируется в резервных структурах рефлекторного механизма. Иными словами, рефлекторный механизм, являясь аппаратом экстренного реагирования, автоматически срабатывает на сигнал об опасности и этим создаёт в структурах спинального рефлекторного центра очаг повышенной энергетической и сенсорной активности и через него начинает требовать от вышестоящих управляющих органов немедленных дополнительных регуляторных действий.

Режим биоэлектрической деятельности в очаге возбуждения спинального рефлекторного центра переключается из состояния пассивности в активное состояние. Пассивное состояние спинального рефлекторного центра означает относительно самостоятельную его деятельность, т. е. независимость от подчинения вышестоящим структурам ЦНС.

Активированный спинальный рефлекторный центр при взаимодействии с резервными центрами вышестоящих рефлекторных уровней в ЦНС своими регуляторными действиями адаптирует защитную деятельность управляемых ими клеток, тканей и органов. Цель – нейтрализовать очаг агрессивной эндогенности в организме за счет регулируемой деятельности элементов в общей физиологической системе. Каждый фактор рефлекторного механизма несёт на себе функциональное своеобразие тем или иным способом влиять на ход локальной адаптации. Адаптивный исход этого явления во многом зависит от работоспособности резервов в нервно-рефлекторном механизме.

Природа наделила живой организм резервным составом центральных механизмов управления и сделала это мудро. Резервы появляются только в том случае, если в них есть нужда.

На начальной стадии развития активации нейрофизиологического процесса в очаге повреждения, основную роль играют местные особенности пускового нейрогенного сигнала. Известно, что изменение биологической энергии в кризисных участках общей физиологической системы организма не протекает самопроизвольно, для этого необходимо вначале их «активировать» источниками энергий из внешней среды. Необходим первичный очаг взаимодействий между раздражителем внешней среды («активирующий» агент) и живым организмом. «Активирующим» раздражителем может стать любое экстремальное новшество (например, контакт с высокой температурой, концентрированными химическими растворами и т. д.), способное вызвать местное нарушение гомеостаза. Стрессовый раздражитель, как источник информации, начинает нейрогенный процесс воздействием на первичный нейрогенный пусковой механизм, которым являются клеточные мембраны и рецепторы в зоне шока. Сигнал об опасности производит свою работу с клеточной мембраной и рецепторами в зоне шока и вне нее. Из сказанного становится понятной исключительная роль интегративного взаимодействия клеточной мембраны с рецептором в составе афферентного синтеза нейрогенного сигнала. Возникновение активирующего нейрогенного сигнала в рецепторах в очаге повреждения организма является 1-м этапом нейрофизиологического процесса.

Свойства нейрофизиологического процесса зависят не только от свойств раздражителя внешней среды, но и от внутренних причин. Рефлекторный механизм, воздействуя своей регуляцией на деятельность физиологической системы в очаге повреждения, влияет также на местное и общее динамическое постоянство внутренней среды организма, т. е. на гомеостаз. Регуляторное изменение гомеостаза становится стойкой внутренней причиной (раздражителем), от которой зависят регуляторные свойства рефлекторного механизма. Судьба очага повреждения в любом участке тела зависит от адаптивной стратегии рефлекторного механизма, который стремится направить привлечение защитного регуляторного содействия со стороны местных и центральных структур ЦНС. Схема взаимодействия человека и природы имеет определенный порядок: органы восприятия (слышу, чувствую) – головной мозг (обдумываю) – органы действия (действую). Это говорит о том, что в кризисных ситуациях формирование адаптивного нейрогенного сигнала образуется за счёт распространения энергетического импульса от рецепторов из очага повреждения в 2-х направлениях:

1). местное направление – в сторону активизации взаимодействий между системными рецепторами в зоне шока и рецепторами вне зоны шока. Цель – формирование охранительного торможения в рецепторах вне зоны шока;

2). центральное направление – распределением в сторону афферентной активизации энергетических связей в структурах внутри спинального рефлекторного центра и в сторону «вышестоящих» рефлекторных структур в ЦНС.

Локальная зона шока находится в тесной биоэнергетической взаимосвязи и взаимозависимости с окружающими тканями. Установлено, что физическая природа явления, связанного с рефлекторной регуляцией в организме, имеет отношение к биоэлектрическим процессам. В 1771 г. итальянским ученым Л. Гальвани было открыто таинственное для своего времени явление – электричество жизни. В 1794 г. другой итальянский ученый А. Вольта пришел к выводу, что живая ткань является источником электричества. Доказательством существования прямой связи между соседними участками в общей физиологической системе организма могут служить исследования английского ученого Лиссмана (1962), который сумел объяснить механизм передачи нервного импульса электрическими процессами от клетки к клетке. Это означает, очаг шоковой зоны, работая в режиме зоны агрессии, исполняет роль не только прямого пускового нейрогенного сигнала по афферентному проводнику, но и влияет на него результатами своей деятельности. Возникает явление обратной афферентации, которое генерирует местное усиление физиологических показателей: нарушается кровоток, гомеостаз и т. д. В этом случае состояние активизации рефлекторных реакций шоковой зоны провоцирует свою сенсорную восприимчивость к любым раздражителям внешней среды, которые в своей зоне резко повышают способность артерий отрицательно реагировать на нервные импульсы. Сенсорное возбуждение нейрогенного сигнала рецепторов из зоны шока оказывает биоэнергетическое влияние и на афферентный рецепторный аппарат в прилегающих тканях вне зоны шока, изменяя их состояние в сторону торможения с целью образования в этих тканях зоны антистрессорного противодействия – зону противошока, которая на начальной фазе заболевания имеет признаки неполной функциональной декомпенсации. Зона противошока усиливает способность артерий увеличивать кровоснабжение тканей при усиленной работе. Зона противошока является промежуточной зоной, находящейся между зонами полного неблагополучия (шоковая декомпенсация) и полного благополучия (нейтральная или компенсированная) защитных сил. Взаимодействие между рассогласованными системами нервных связей, находящихся в зоне шока и противошока, является пусковым механизмом перестройки структуры регуляторного (рефлекторного) акта. В зоне противошока постепенно начинает проявляться снижение раздражительности и нарастать эффект защитных неспецифических сил. Посредниками, осуществляющими энергетическое взаимодействие между тканями шоковой, противошоковой и нейтральной зон, являются содержащиеся в них рецепторы. Активированный рецептор шоковой зоны создает агрессивное электромагнитное поле, которое способно изменять электромагнитное поле и в рецепторах вне зоны шока, вызывая в них охранительное торможение. Местным рецепторным взаимодействием организм, как бы, «отгораживается» от опасной зоны и включает местные резервные механизмы защиты. При благоприятных условиях вокруг противошоковой зоны происходит постепенное формирование защитных физиологических показателей: кровоток, температура и концентрация электролитного состава в тканях. Это связано с тем, что состояние противошоковой зоны характеризуется пониженной восприимчивостью к любым дополнительным раздражителям из внешней среды. Усиление течения кровотока и положительные изменения других физиологических показателей в зоне противошока оказывают решающее значение на адаптивно-защитные свойства гомеостаза в кризисном участке тела и общей физиологической системе организма. Противошоковая зона становится как бы границей энергетической обороны для общей физиологической системы организма против локальной зоны шока. В результате, вокруг местного (первичного) очага повреждения образуется адаптивно-функциональный комплекс, состоящий из 3-х зон рецепторного противодействия. Уровни биоэнергетического состояния каждой зоны рецепторного противодействия неравнозначны. От уровня параметров сенсорных взаимоотношений зон противодействия в адаптивно-функциональном комплексе зависит направление адаптивного процесса в одном из двух направлений: а) адаптивно-защитное или б) адаптивно-разрушительное. Защитно-адаптивные свойства направлены на подавление и ликвидацию угрозы нарушения гомеостаза в очаге повреждения. Адаптивно-разрушительные свойства адаптивно-функционального комплекса действуют по-иному. Повышение агрессивной активности сенсорного аппарата усиливает разрушительные последствия в кризисном очаге системы гомеостаза. Адаптивно-функциональный комплекс в неблагоприятных условиях работает как система, которая мобилизует жизнедеятельность всех специализированных структур организма. Дальнейшая судьба адаптивно-функционального комплекса зависит от развития нейрофизиологического процесса в центральных механизмах нервно-рефлекторного аппарата. Судьба развития адаптивно-функционального комплекса в очаге повреждения зависит от работы рефлекторного механизма в 2-х условиях:

а) от уровня энергетической активности (патогенности) стрессорного раздражителя, т. е. силы эндогенного или экзогенного раздражителя.

б) от исходного состояния ЦНС и рецепторов, от уровня активности вегетативной нервной системы.

Ход борьбы между зонами противодействия в очаге поражения зависит от этих условий.

Исследования современной биологии показали, что на базе форм биоэлектричества возникло новое явление – свойство автономной раздражимости тканей, которое является относительно постоянной стереотипной врождённой реакцией живого организма. С развитием у животных ЦНС в коре головного мозга возник специализированный аппарат анализаторов, обладающих не только свойством афферентного анализа и синтеза информаций раздражителя внешней среды, но и сенсорным свойством эфферентного активизатора раздражимости, влияющих на течение физиологических процессов. Чувствительность (сенсорность) оценивается на основе ощущений и восприятий. В процессе эволюции специализированных анализаторов в коре головного мозга возникли новые нейрогенные функции – информативные виды ощущений, способные влиять на изменения параметров биологического электричества и степень раздражимости тканей в организме. Дело в том, что ЦНС в состоянии деятельности представляет собой низкий источник ЭДС, электрическая активность которого выражается в миллионных доли вольта, такой электрической активности недостаточно для адаптивной активизации физиологических процессов. Поэтому природой был создан особый механизм, где в роли дополнительного индуктора к биоэлектрической и биохимической активности при регуляции физиологической системы стал выступать сенсорно-перцептивный процесс, который является продуктом деятельности анализатора коры головного мозга. Сенсорная информация способом изменения чувствительности компенсирует недостаток биоэлектрической энергии и расширяет возможности нейрорефлекторного управления в активации физиологических процессов. Сенсорная информация формирует в доминантном очаге нервной системы особое функциональное состояние. Это состояние – реактивная (раздражительная) слабость сенсорной деятельности при восприятии внешней среды. Реактивная сенсорная слабость – охранная величина, характеризующаяся сигнальным предупреждением о сенсорных нагрузках, создаваемых в нервной системе изменениями внешней среды. Реактивная сенсорная слабость (неустойчивость) нервной системы может мощно усиливать действие биоэлектрической и биохимической активаций при регуляции физиологических процессов.

В процессе эволюционного усложнения основных структур рефлекторного механизма потребовалось и совершенствование систем сенсорных ощущений, природа которых имеет противоречивый характер. Противоречивость сенсорных функций рефлекса при регуляции общей физиологической системы организма заключается в том, что в случаях снижения сенсорных ощущений энергетический потенциал раздражительного рефлекса вызывает защитное физиологическое действие (противостояние), а при усилении сенсорных ощущений – сенсибилизирующее (повреждающее). Одним из факторов, определяющих скорость и интенсивность нервно-рефлекторного процесса, являются сенсорные ощущения, которые, как и катализ в химии, оказывают влияние на скорость и интенсивность качества физиологических процессов. Существует многообразие видов ощущений: осязательные, зрительные, слуховые, обонятельные и другие. Направляющее действие ощущений в развитии нейрофизиологического процесса зависит от изменения параметров их энергетических величин. При изменении величины параметров нейрофункциональных величин в рефлекторном механизме сенсорность приобретает новые формы и качества ощущений: боль, жжение, зуд, парастезии и др. Сенсорная комфортность в ощущениях организма зависит от степени раздражительной слабости в регуляторных центрах ЦНС. Поступление такой информации в кору головного мозга воспринимается сознанием как определенное чувство, от гипостезии до гиперстезии и боли.

Путей и средств сохранения биологической индивидуальности существует немало. Одним из таких средств является влияние экстремальной внешней среды на информационную изменчивость сенсорной чувствительности. Известно, что информация нейрогенного сигнала составляет сущность работы кибернетической системы, являющейся регуляторной частью рефлекторного механизма. Информационный состав нейрогенного сигнала в анализаторе коры головного мозга предназначен для управления живого организма способом двух видов информаций: биоэлектрического и сенсорно-раздражительного. Закон Вебера-Фехнера утверждает, что ощущение пропорционально логарифму возбуждения. Это означает, что чувствительная информация коры головного мозга также отражает обратной связью все изменения явлений и событий, происходящих в физиологической системе. Взаимодействие сенсорных информаций с биоэлектрической информацией в конкретных органах чувств может сигнализировать повышенными ощущениями и восприятиями (сенсорность) не только о силе и качестве раздражителя, но и об интенсивности и качестве физиологического процесса в организме. Такое явление может предупреждать о влиянии энергетического потенциала на изменение информации в нервном импульсе, который влияет на зону повреждения в организме, тем самым меняя эффект метаболического процесса в тканях очага повреждения.

Механизм сенсорной сенсибилизации присутствует и при аллергических заболеваниях. Уровень сенсорных ощущений в процессе приспособительных реакций является важной составляющей частью в устойчивости функциональной деятельности системы нервно-рефлекторных механизмов, которые контролируют развитие неспецифических реакций организма в направлении действия адаптации процесса – защитного (положительного) или разрушительного (отрицательного). С помощью регуляции сенсорными ощущениями со стороны ЦНС меняется скорость и интенсивность обменных реакций в общей физиологической системе. Этот факт доказывает, что регуляторное поведение нервно-рефлекторной функции меняется под действием изменения норм параметров возбуждений (ощущений). Следовательно, степень сенсорной чувствительности – важная характеристика для системы экстренного реагирования, показывающая возможности её адаптивной регуляции. Зная степень сенсорной информативности, можно определить и предсказать поведение физиологической системы организма в адаптивных реакциях.

Например, местные и отраженные болевые ощущения, возникающие в организме на базе раздражимости из очага конфликта, можно сравнить с высоким напряжением сенсорного ощущения. В процессе эволюции живого организма болевая сенсибилизация превратилась не только в сигнал опасности, но и стала важным биологическим фактором, обладающая каталитическими свойствами способными изменять химические и физиологические реакции в очаге сенсорного раздражения.

Согласно современным представлениям боль и все виды сенсорных ощущений относятся к познавательным психологическим процессам. В психологической физиологии эти процессы называются сенсорно-перцептивными. Сенсорно-перцептивные процессы являются не только отражением, но и отношением к воздействию окружающего мира. Механизм рефлекторной сенсорности отражает приобретенную способность осуществлять адаптацию организма, создавая особо чувствительно воспринимающие действия в виде защитных или повреждающих неспецифических реакций, происходящих в его общей физиологической системе. Схематически, по мнению автора, формирование структуры сенсорно-персептивного процесса связано с деятельностью свойств оповестительной информации, которую поставляют афферентные нейроны. Афферентные нейроны обладают особыми свойствами централизованного распределения нейрогенной информации среди резервных рефлекторных центров ЦНС. Афферентные нейроны представляют собой форму восходящих проводников, которые благодаря своим свойствам расщепления последовательно распределяют нейрогенную информацию в межуровневых отделах ЦНС двумя способами: оперативно-исполнительным и афферентным оповещением. В соответствие с этими свойствами, ощущения формируются через оповестительную информацию афферентных проводников в анализаторе коры головного мозга. Анализатор коры головного мозга на основании поступающей информации оценивает явления внешней среды. В случае необходимости, когда здоровью или жизни угрожает опасность в виде чрезвычайного раздражителя, анализатор коры головного мозга включает процессы усиления регуляторного возбуждения в подкорковых болевых и сенсорных центрах коры головного мозга.

Отрицательные адаптивные перестройки функциональных отношений между центрами средоточий боли выражаются экстремальным реагированием, приводящим к развитию местной или общей сердечнососудистой недостаточности (т. е. стрессовые ситуации), вплоть до состояния шока.

Боль – отрицательное физиологическое (моральное и физическое) чувство организма, реализуемое при ответной его реакции во время восприятия экстремального раздражителя. Сенсорная интенсивность боли – важнейшая способность приспособительной реакции организма в неспецифической деятельности рефлекторного механизма, позволяющая способом сенсибилизации предупреждать о необходимости противостоять превышению недопустимых регуляторных норм физиологической реакции в регулируемых органах. Функция болевых ощущений содержит чрезвычайно важную информацию о значении уровней неспецифической сопротивляемости организма. Они не только предупреждают об энергетических перегрузках, но и вызывают дестабилизирующий сдвиг (функциональный срыв, раздражительную слабость регуляторных центров) в неспецифической деятельности рефлекторных реакций, способствуя развитию реакций декомпенсации в деятельности тканей общей физиологической системы. Задачу болевых ощущений можно рассматривать как одно из условий кризисного развития нервно-рефлекторного управления в предположении, что сенсорные возмущения, вызванные изменением энергетических параметров в афферентном проводнике, являются причиной изменения свойств его реактивности и исчерпывания защитных сил регуляторного автоматизма. Функциональный срыв деятельности в низших рефлекторно-регуляторных уровней способствует возникновению в них поискового эффекта, направленного на объединение с «вышестоящими» уровнями регуляторной функции в единый регуляторный механизм (а это означает, что программа воздействия энергетическим импульсом меняется). Болевые ощущения возникают в организме при экстремальном раздражении чувствительных нервных окончаний, входящих в состав коркового анализатора. Боль – сложный бессознательный рефлекс самосохранения, обеспечивающий сигнализацию об опасности усиленного влияния разрушительных физиологических процессов в очаге экстремального раздражения в организме. Эволюционная способность к восприятию болевых ощущений развивалась с целью сигнального (информативного) предупреждения организма о жизненно критических ситуациях в его внутренней среде, возникших в результате экстремального взаимодействия с внешней средой. От уровня болевых ощущений зависит острота раздражения в прилежащих нервных окончаниях, которая автоматически усиливает и распространяет развитие патологического режима работы в нейрофизиологических и физиологических структурах. Болевой нейрогенный сигнал своей упорной импульсацией в направлении рецепторов прилежащих тканей может способствовать не только искажению и извращению, но и парадоксальности в регуляторной активизации физиологической деятельности тканевых структур. Эти сигналы действуют в местных кризисных участках общей физиологической системы и параллельно устремлены по афферентному проводнику на дальнейшее развитие патологических резервных связей в централизованном направлении на структуры внутри и вне спинального рефлекторного уровня в ЦНС, расширяя масштабность регуляторной декомпенсации в жизнедеятельности местных регулируемых территорий тканей тела, а затем и организма в целом. В этом случае кризисный участок своими сенсорными свойствами кричит организму болью, информируя его о том, что он не может справиться с возникшей агрессией. В результате, в очаге повреждения лавинообразно нарастает масса энергетической информации, которая повышает уровень её чувствительности. При этом она многократно перерабатывается, выплескивая из местной в общую физиологическую систему поток побудительной силы чувствительной информации. От этого эффект болезненного состояния прогрессирует. Описанная ситуация указывает на то, что продолжающее усиление болевых ощущений угрожает привести к развитию кризисной масштабности в физиологической системе организма, к общей шоковой реакции (к «сбою» работы организма), при которой последствия могут быть очень опасными.

И, наоборот, – снятие болевого ощущения разрывает патологическую связь сенсорной рефлекторной цепочки, помогает преодолеть кризисный барьер шоковой реакции. Это приводит к постепенной стабилизации жизнедеятельности тканей в кризисных участках организма, способствуя организации защитных механизмов в структурах физиологической системы и отступлению границ шоковой зоны, которые вытесняются и разрушаются защитными реакциями противошоковой зоны. В связи с этим можно считать, что носителем защитно-адаптивных свойств необходимо считать снижение сенсорных ощущений в аффекторных нервных окончаниях. Укрепление позиций противошоковой зоны можно сравнить с антистрессорными реакциями. Антистрессорные мероприятия способом снижения сенсорной активности обеспечивают усиление неспецифической (нейрогенной) сопротивляемости организма к повреждающим факторам внешней среды. Эти свойства активируют адаптивно-защитные механизмы в кризисных участках и общей физиологической системе, под действием которых эффект патологического состояния регрессирует.

Существование двух адаптивных направлений в развитии нервно-рефлекторного процесса имеет важное практическое значение для приспособления организма к условиям внешней среды. Развитием сигнального предупреждения о расширении масштаба повреждающих (декомпенсаторных) реакций в общей физиологической системе организма болевые ощущения стремятся привлекать к работе новые объёмы общей физиологической системы, и этим расширяют адаптивные возможности рефлекторного механизма. Этот маневр рассчитан на возможность появления благоприятных условий, которые способны повлиять на погашение адаптивно-повреждающего направления в развитии нервно-рефлекторного процесса.

Информационные свойства нейрогенного сигнала в рефлекторном механизме

Живой организм состоит из бесчисленного количества разнообразных клеток, которые составляют единую общую физиологическую систему. Процесс жизненной адаптации общефизиологичекой системы находится под воздействием общего рефлекторного механизма, деятельность которого основана на срочном автоматическом регулировании и преобразовании агрессивной энергии, поступающей из организма и внешней среды. При этом программа работы рефлекторного механизма организует свое общение с внешней и внутренней средой через соответствующую систему аффекторных рецепторов.

В первичном звене рефлекторного механизма основная роль превращения энергии внешней среды в энергию биоэлектрической информации в организме принадлежит рецепторному аппарату. Каждый специализированный рецептор воспринимает и преобразует только один вид информационной энергии: рецепторы глаза способны воспринимать световые электромагнитные волны, рецепторы уха – звуковые колебания воздуха. Рецепторы кожи реагируют на механические (прикосновение, давление и др.) и температурные раздражения. Основное значение рецепторного аппарата состоит и в том, что, реагируя на внешний раздражитель, он изменяет и распределяет энергосенсорные характеристики в афферентном проводнике в виде нейрогенного сигнала в структурных свойствах режимного управления со стороны ЦНС, тем самым он определяет развитие регуляторного процесса, т. е. регулирует этот процесс. Результаты изменения характеристик нейрогенного импульса в афферентных рецепторах через свойства ЦНС определяют «движение» (развитие) процесса физиологической адаптации. Свойства воспринимающего рецептора заключаются не только в воспроизведении любого вида ощущений от раздражителя, но и в превращениях энергии раздражителя внешней среды в энергию пускового нейрогенного сигнала, активизирующего адаптирующую деятельность всего рефлекторного аппарата. Первичное (причинное) контактное взаимодействие любого участка тела с чрезвычайным раздражителем внешней среды вызывает в воспринимающих (аффекторах) рецепторах некорректную реакцию (потенциал действия), которая в определенных случаях может вызывать последовательность развития цепной реакции в системе нервно-рефлекторного механизма. Каждая стадия развития нейрогенной реакции в многоуровневой системе нервно-рефлекторного механизма имеет свои качественные особенности, цель которых – способом функциональных перестроек внутри рефлекторной организации в ЦНС предупредить и мобилизовать к действию весь организм к масштабам опасности, которыми они грозят структурам общей физиологической системы.

Современная биология, установив множество фактов, вплотную приблизилась к разгадке построения динамики нервно-рефлекторного акта при организации адаптивной регуляции кризисных участков, возникающих в общей физиологической системе организма. С этой стороны подходят к проблеме некоторые современные физики. От них пошло выражение: "электронный мозг". Здесь выступает новая категория – не электрическая, а биоэнергетическая (биохимическая, биоэлектрическая). Однако жизнь, по определению академика Владимира Энгельгардта, это единство трех потоков: вещества, энергии и информации, совершенно неотделимых один от другого.

Известно, что ЦНС в состоянии деятельности представляет собой ЭДС, которая электромагнитными сигналами разных диапазонов регулирует работу общей физиологической системы. Кроме того, например, электрическая активность мозга мала и выражается в миллионных долях вольта. Это явление, влияющее на изменение скорости и селективной активности электрохимических реакций в жизнедеятельности мозга, вероятнее всего, компенсируется за счёт индуктивного изменения сенсорной информации. Электроэнцефалография и электрокардиография показывают, что нейрогенный сигнал – это сложная кривая, состоящая из волн различных частот с меняющимися фазовыми отношениями и различными амплитудами, ритмами. У здорового, а тем более у больного человека могут различаться электроэнцефалограммы в зависимости от физиологического состояния (сна и бодрствования, различные эмоции и др.).

Жизнедеятельность живого организма обеспечивается системой саморегуляции, в основе которой лежат многоуровневые свойства рефлекторного механизма, находящегося в ЦНС. Основные свойства общего рефлекторного механизма – адаптивная работа в саморегулирующемся автоматическом режиме по обеспечению принятия, обработки и распределению 2-х видов энергии: физиологической (сенсорной) и физической (биоэлектрической). Общий рефлекторный механизм состоит из сложной системы многоуровневых рефлекторных образований, взаимодействующих между собой.

Всякая ткань, орган тела обладают раздражимостью, которая в виде возбуждения распространяется по проводящей нервной системе, и проявляется специализированной деятельностью (сократимостью у мышечных волокон и продуцированием секрета у эпителиальных и железистых клеток). Любая ткань, орган обладают, кроме того, способностью к ритмическому автоматизму, т. е. способностью ритмически выполнять свою деятельность без всякой стимуляции извне под влиянием импульсов, возникающих в них самих. Благодаря этому свойству органы и ткани будут функционировать и после извлечения из живого тела, если органы отмываются от накапливающихся продуктов обмена веществ. Однако координированная энергетическая деятельность органов находится под сенсорным контролем всего рефлекторного аппарата в ЦНС.