Интегративность біологічних структур організму - рівень загальної неспецифічної реактивності організму
ГЛАВА 2
УОНРО - інтегративної ПОКАЗНИК ФУНКЦІОНАЛЬНОГО СТАНУ ОРГАНІЗМУ
З точки зору фізіології будь-який організм являє собою комплекс гомеостатических і адаптаційних реакцій. Причому кожен організм має якимось своїм, генетично зумовленим діапазоном реакцій, що, мабуть, дозволяє забезпечувати популяційної та видову стійкість до різних надзвичайних природних впливів. З огляду на значний індивідуальний розкид адаптивних норм, навіть всередині генетично стабільних стоків лабораторних тварин, буде актуально вивчення залежності проявів можливих функціональних особливостей від УОНРО в умовах моделювання реальних експериментальних ситуацій.
- Интегративность біологічних структур організму (літературна довідка)
Живий організм являє собою складну саморегульовану систему. Завдяки функціонуванню безлічі каналів прямого і зворотного зв`язку, його біологічні структури об`єднані в інтегративну ціле. Будь-яка частина організму відчуває безперервні впливу з багатьох джерел і сама служить джерелом впливу на різні біологічні структури. Наслідком багатостороннього постійної взаємодії біологічних структур є узгодження рівнів їх функціональної активності [Зав`ялов А.В., 1990 Судаков К.В., 1984].
Загальні принципи взаємозв`язків різних функцій організму засновані на фундаментальних положеннях загальної теорії систем і уявлень про біологічне об`єкті як системі. Відкриття системних закономірностей в діяльності живих організмів пов`язано з ім`ям П.К. Анохіна [1978, 1980], який вперше констатував, що системи живих організмів не просто упорядковують що входять до них окремі елементи, але і об`єднують їх для здійснення окремих, життєво важливих функцій організму. Такі системи отримали назву функціональних систем.
Системоутворюючим фактором функціональної системи будь-якого ступеня складності є корисний пристосувальний для системи і організму в цілому результат [Анохін П.К., 1970- 1976]. Оскільки в організмі існує безліч корисних пристосувальних механізмів, що забезпечують різні сторони його життя, цілий організм будується з сукупної діяльності багатьох функціональних систем [Судаков К.В., 1984].
Головний принцип динамічної організації функціональних систем різного рівня полягає в саморегуляції. Принцип саморегуляції полягає в тому, що будь-яке відхилення результату діяльності функціональної системи від рівня, що визначає нормальний метаболізм або інші сторони нормальної життєдіяльності організму, на основі зворотних зв`язків негайно вибірково мобілізує різні механізми системи для повернення цього результату до оптимального для метаболізму рівню.
Функціональні системи, що зумовлюють своїми саморегуляторні механізмами стійкість різних показників внутрішнього середовища, представляють собою конкретні апарати, що забезпечують гомеостаз. Результати діяльності цих функціональних систем можна розглядати як константи внутрішнього середовища організму. Завдяки механізмам саморегуляції функціональних систем, ці константи утримуються на певному оптимальному для життєдіяльності організму рівні. Існують жорсткі константи, які активно утримуються відповідними функціональними системами в певних рамках і відхилення яких призводить до незворотних порушень метаболізму і смерті організму (осмотичний тиск, рН крові). Поряд з цим є пластичні константи, відхилення яких не загрожує життю організму (температура, тиск крові і т.д.) [Судаков К.В., 1988].
Будь-яке відхилення того чи іншого показника внутрішнього середовища, а також результату поведінкової діяльності від рівня, що забезпечує нормальну життєдіяльність організму, викликає ланцюг саморегуляторні процесів, спрямованих на відновлення вихідного, життєво важливого рівня цих показників. При цьому будь-яка функціональна система має принципово однотипну організацію, універсальні центральні і периферичні механізми реалізації (рис. 7).
Мал. 7. Схема функціональної системи (по К.В. Судакова)
Однакова організація різних функціональних систем говорить про їх ізоморфізмі.
Встановлено, що одні й ті ж нервові клітини, особливо коркових відділів мозку, через різні синаптичні освіти можуть брати участь в роботі різних функціональних систем [Dickenson A., 1983]. Це пояснює індивідуальну спільність рівня проявів різних функціональних особливостей організму.
В цілому організмі взаємодія функціональних систем будується на основі принципів ієрархії, мультіпараметріческого їх взаємоз`єднання, послідовної взаємодії і системогенеза [Судаков К.В., 1984].
Важливе значення в розумінні функціонування цілого організму має теорія домінанти, запропонована А.А. Ухтомским [1925]. З точки зору теорії функціональних систем домінувати в організмі в кожен даний момент часу може тільки провідна в плані виживання індивіда або його адаптації до навколишнього функціональної середовищі [Анохін П.К., 1970]. Стосовно домінуючою все інші функціональні системи відповідно до їх біологічної значимістю шикуються в певному ієрархічному порядку - починаючи від молекулярного і аж до организменного рівня. Зміна домінуючої функціональної системи на іншу динамічно здійснюється протягом усього життя індивіда, відображаючи сутність безперервно відбувається обміну речовин і постійно взаємодіючи з навколишнім середовищем [Судаков К.В., 1993].
Забезпечення функціонального єдності всіх систем організму неминуче передбачає узгодження середніх рівнів їх активності. Це підтверджується особливостями діяльності ЦНС. Встановлено, що отримує будь аналізатором з формації сенсорно-неспецифічні впливу є генералізованими, а вплив на той чи інший сенсорний вхід так чи інакше змінює активність всіх аналізаторів [Зав`ялов А.В., 1990]. У центральних структурах аналізаторів виявлені полісенсорній нейрони, що реагують на імпульси різних аферентних джерел [Dubner R., Bennett G.J., 1983].
А.В. Зав`яловим визначена корекція головних параметрів сенсорних, моторних і вегетативних функцій організму, що відрізняється відносною сталістю і стійкістю. Одночасно відзначається, що при різних захворюваннях, що супроводжуються генералізованими порушеннями нейродинаміки і тривалої больовий импульсацией, виникає значна перебудова багатосторонньої кореляції [Зав`ялов А.В., 1990].
Підтримка середніх рівнів функціонального стану нервових центрів і певного рівня їх численних взаємозв`язків в складній системі є наслідком безперервної діяльності механізмів стабілізації, що забезпечують церебральний гомеостаз. Гомеостаз цілої системи досягається не за рахунок стабілізації кожного компонента, а шляхом мультіпараметріческого регулювання [Батуев А.С., 1981]. Зазначений підхід цілком виправдовує доцільність використання узагальнюючого поняття «функціональний стан організму».
В.Л. Марищук пропонує під функціональним станом організму розуміти сукупність характеристик фізіологічних функцій і психофізіологічних якостей, що визначають рівень активності функціональних систем організму, особливості життєдіяльності та стану працездатності [Марищук В.Л., 1974]. При цьому функціональний стан ЦНС як спеціалізованого органу управління в значній мірі визначає загальний стан усього організму, його життєвий тонус.
Основою оптимальних внутріцентральних взаємодій є рівень і врівноваженість нервових процесів. З цієї точки зору одним з найважливіших властивостей нервової системи вважають її стійкість. Під стійкістю нервової системи слід розуміти її здатність утримувати певний, адекватний поточній ситуації, функціональний рівень. Цей рівень є фоном, на якому відповідно до домінуючої мотивацією і сигнальної значимістю зовнішніх впливів відбувається формування функціональних систем як універсального апарату діяльності організму [Анохін П.К., 1975].
Визначення функціональних властивостей організму будь-якого індивіда зводиться до ідентифікації його функціонального стану в певній точці чи області функціонально-часового континууму. Це передбачає чітку диференціацію понять «норма» і «патологія», так як часто вони носять умовний характер, не враховуючи конкретних індивідуальних особливостей організму. Кордон між нормою і патологією являє собою рухливу регуляторну систему, що включає певний діапазон допустимих відхилень, кількісне визначення яких обов`язково поєднується з якісною характеристикою [Короленко Ц.П., 1978].
Якісна своєрідність патології полягає в тому, що організму доводиться жертвувати якоюсь однією або декількома функціями для збереження більш життєво важливих, без яких існування в умовах, що склалися виявляється неможливим [Давидовський І.В., 1962].
Вибір досліджуваних параметрів і визначення на їх основі показників для оцінки функціонального стану організму мають велике значення, оскільки багато в чому визначають теоретичний і практичний ефект досліджень.
Сучасний підхід до оцінки функціонального стану базується головним чином на зіставленні результатів вивчення окремих показників, що характеризують ту чи іншу систему організму, з нормальними значеннями, а також на пробах з дозованими навантаженнями з фіксацією глибини одержуваних зрушень і ступеня їх відновлення до початкового рівня. При цьому прийнято вважати, що стан слід оцінювати більш сприятливим в тих випадках, коли досліджуваний показник лежить в межах загальноприйнятих меж норми або швидко досягає нормальних значень після функціональних проб з навантаженнями. Пріоритет в дослідженнях даного напрямку, безсумнівно, належить вітчизняним ученим.
Як правило, в основі оціночних тестів лежить вивчення функцій нервової системи. Відносна стійкість стану і діяльності нервової системи, різноманітні форми прояву її нестійкості свідчать про різні, в тому числі патологічних, зрушення функціонального стану [Зімкина A.M., 1972].
Б.Д. Асафів для оцінки функціонального стану запропонував використовувати критерії, що визначаються за параметрами розподілу щільності ймовірності часу простої рухової активності. Перший критерій - функціональний рівень системи - дозволяє визначити рівень функціонального стану і ступінь відхилення цього рівня від норми. Другий критерій - стійкість реакції - розглядається як показник стійкості стану. Третій критерій - рівень функціональних можливостей - дозволяє судити про здатність формувати відповідну функціональну систему і утримувати її.
А.М. Зінгерман розробив оригінальний підхід до оцінки функціонального стану за статистичними показниками точності виконання рухового акту. При цьому виявляється регуляционная і ентропійна стійкість ЦНС.
Ф.Я. Золотарьов, розвиваючи вивчення процесів саморегуляції ЦНС методом періодометріі ЕЕГ, визначив характерні риси коливань, що супроводжують порушення функціонального стану головного або спинного мозку.
Т.Д. Лоскутова, розглядаючи коливання біострумів мозку як складний коливальний процес, що відповідає тим же загальним принципам, що і коливання будь-якої фізичної природи, запропонувала використовувати показник синхронізації, що характеризує сумарну біоелектричну активність в уже згадуваному відведенні енцефалограми на основі її амплітудно-частотного спектра.
П.В. Бундз для кількісного опису адаптивної саморегуляції в ЦНС використовував метод математичного функціонального моделювання, заснований на поточній статистичної параметричної ідентифікації ЕЕГ.
Оцінка стану системи перш за все спирається на використання об`єктивних аналітичних показників її регуляционной і ентропічних стійкості, дозволяючи опосередковано тестувати саморегуляціонние властивості ЦНС при різних функціональних станах в нормі та патології.
Крім того, є спроби інтегративно оцінити функціональний стан за загальним напрузі пристосувальнихмеханізмів, яке об`єктивно відбивається на показниках серцево-судинної системи [Баєвський Р.М., 1979- Меделяновскій А.Н., 1987 Сидоренко Г.І., Прокопенко Ю. І., 1976].
Цікавим є можливість визначення функціонального стану організму методами ірідо- і ауріколодіагностікі. А.К. Подшибякин один з перших серед вітчизняних вчених приступив до дослідження фізіологічних властивостей акупунктурних точок. По ряду причин методологічного і метрологічного характеру для оцінки функціонального стану організму частіше використовуються значення електричної провідності шкіри, отримані шляхом реєстрації протікає через біологічно активні точки вимірювального струму [Вельховер Е.С., 1972- Сапов І.А., Солодков А.С., 1980].
Найбільш проблематичною видається оцінка функціонального стану організму з обліку поведінкових реакцій. В цьому напрямку найбільш широкого поширення набули два підходи. У першому випадку функціональний стан визначається через комплекс поведінкових реакцій, де зміна функціонального стану розглядається як зміна одного комплексу реакцій іншим. Однак визначення функціонального стану через комплекс поведінкових реакцій, знайдених емпіричним шляхом, має свої обмеження, так як залишається нез`ясованим до кінця їхнє ставлення до реальних механізмів зміни функціонального стану. Другий підхід найбільш популярний в ергономіці. Він заснований на аналізі даних залежно працездатності від функціонального стану. Зниження працездатності розцінюється як ознака погіршення функціонального стану [Сапов І.А., Солодков А.С., 1980]. Разом з тим цей підхід робить оцінку кілька умоглядною, так як не враховує цілого ряду екзогенних факторів, здатних стати причиною зниження працездатності.
У реальних умовах для оцінки функціонального стану організму потрібно інтегральний показник кількісних і якісних характеристик різних функцій організму і його систем. Важливою умовою при цьому є простота, доступність і експресному визначення цього показника. Даним вимогам оптимально відповідає УОНРО.
