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

2) Первичная централизованная перестройка рефлекторных связей способом расщепления и распределения афферентных нейрогенных информаций через рефлекторный центр в спинальном уровне ЦНС осуществляется в 2-х функциональных направлениях: оперативное исполнение (эфферентное) и афферентное общее оповещение резервных регуляторных структур;

а) Афферентная связь с нейронами внутри спинального рефлекторного уровня – эфферентное исполнение низко масштабных регуляторных возможностей. Оперативное исполнение распределения эфферентных связей осуществляется двумя способами: прямые связи в сторону мотонейрона и посредничество обменного взаимодействия энергетических (самоиндукция) сил в сторону вегетативного центра в сегментарном отделе спинного мозга.

б) Первичное централизованное распределение избытка общей афферентно-оповестительной информации из вне спинального рефлекторного центра в направлении резервных центров выше стоящих отделов ЦНС.

3) Вторичная централизованная перестройка рефлекторных связей способом разветвления общей оповестительно-афферентной информации в 2-х частных направлениях: тактическое (функциональная связь с резервной доминантной в стволовом отделе ЦНС) и стратегическое (дополнительная энергофункциональная связь с анализатором коры головного мозга).

Цель тактической информации – масштабное расширение безусловно регуляторной деятельности над общей физиологической системой организма, чтобы противостоять условиям внешней среды. Цель стратегической информации – активизация сенсорной энергии в резервных доминантах, способом формирования приобретенной реактивной слабости (неустойчивости). Этот механизм является основой для рефлекторного принципа по формированию сенсорной функциональной системы, состоящей из интеграции резервно-уровневых доминант в ЦНС.

4) Конвергенция афферентных тактических и стратегических информаций от энергосенсорных систем стволового и коркового отделов ЦНС образует одну общую энергофизиологическую систему для перехода к эфферентной связи. Цель – активирующее влияние на переход к эфферентной деятельности друг друга, второй сигнальной системы и доминантных уровней стволового отдела ЦНС для адаптивного управления жизнедеятельностью всех исполнительных структур организма, чтобы противодействовать влиянию экстремальной внешней среды.

Изучение свойств афферентной связи для взаимовлияния двух сигнальных систем в ЦНС имеет важное значение для понимания процесса саморегуляции организма, при его взаимодействия с внешней средой. Это связано с тем, что у животного и человека при деятельности в трудных условиях возникает состояние психологического напряжения, во время которого происходит организация необходимой совокупности общих защитных нейрогенных реакций. Эти реакции стремятся способствовать восстановлению нарушенного равновесия, на поддержание постоянства внутренней среды организма.

Принудительный поиск резервных уровней управления способом расщепления и разветвляемого распределения афферентным проводником энергосенсорной информации среди иерархических структур ЦНС является четвертым патогенетическим звеном рефлекторного механизма.

Рефлекторный принцип нейрофизиологической деятельности позволил автору сделать вывод о принципе диспетчеризации, причинной обусловленности функциональных связей между разными отделами ЦНС. Вся физиологическая деятельность адаптации организма – это неотделимая часть всего рефлекторного процесса. Система нейрогенной диспетчеризации, как управляющее устройство, получив от афферентного проводника оповестительную информацию о заданной программе, проводит подготовку для эффекторного решения адаптивных задач. Согласно закону обратной связи каждая из указанных структур ЦНС взаимодействует между собой результатами своей деятельности и этим программирует реализацию эффекторного решения по управлению исполнительных органов.

Именно свойства резервирования афферентного проводника делают его пригодным для использования в качестве особого устройства, которыми обладает механизм нейрогенной диспетчеризации. Нейрогенная диспетчеризация – очень важное свойство и в системе поступательного развития нейрогенного регулирования и играет роль программного управления в развитии адаптивного процесса в организме. Программное управление охватывает контроль над режимом работы регуляторных центров в ЦНС и через них изменяет параметры физиологических процессов (температура, давление и т. д.). С помощью свойства нейрогенной диспетчеризации комплексному рефлекторному центру спинного мозга удалось решить такую важную задачу, как поисковое распределение этапных резервов управления среди регуляторных обязанностей у структур разного уровня нервно-рефлекторного образования в ЦНС. Спинальный комплексный рефлекторный центр одновременно взаимодействует не только со структурами внутри интеграции, составляющих его нервно-рефлекторных образований, но и через восходящие ответвления афферентного проводника со структурными центрами вышестоящих уровней в стволовом и корковом отделах в ЦНС. Специализация сенсорноэнергетических параметров, характеризующих активацию нейрогенного процесса в различных уровнях комплексных рефлекторных центров, показывает, что этот механизм выгоден для развития регуляторной адаптации. Следовательно, спинальный комплексный рефлекторный центр – это внутренне связанная система, основные свойства которой предопределяются двойным механизмом нервно-регуляторной адаптации: а) диспетчеризации и б) доминантности. Эти свойства являются базисными для представления о деятельности рефлекторного центра. Рефлекторная организация, лишенная указанных качеств, не сможет претендовать на использование резервных возможностей всей ЦНС. Регуляторные возможности энергетической работоспособности рефлекторного центра зависят от эволюционного уровня его доминантности в иерархическом порядке в ЦНС, а также от «концентрации» и специфичности энергетической информации, полученной от раздражителя внешней среды.

Настрой нейрогенной адаптации осуществляется через системы рефлекторных уровней. Низкие рефлекторные уровни обладают ограниченными возможностями адаптивной регуляции. Чтобы перейти к расширенным (адаптивным) нейрогенным функциям, требуется вмешательство более высоких уровней рефлекторного механизма, при котором происходит адаптивная перестройка интегративных отношений между уровнями нервных центров. Например, в экстремальных ситуациях управление регуляторным стимулом может возрастать от сегментарного до уровня рефлекторного центра в продолговатом мозгу и выше. Более яркая субординация между отделами ЦНС проявляется в процессе её активной деятельности. При этом каждый вышележащий уровень ЦНС осуществляет более сложные по структуре и функции рефлексы, более совершенную их интеграцию с вовлечением в подчинение нижележащих уровней рефлексов. Особенности рефлекторной деятельности основных «этажей» ЦНС можно представить в следующем виде: рефлексы сегментов спинного мозга охватывают лишь отдельные органы (например, отдельные конечности); более совершенные рефлексы продолговатого мозга распространяются на деятельность отдельных систем органов (пищеварительной, дыхательной, сердечнососудистой системы, двигательного аппарата и т. д.). Принудительное вовлечение вышестоящих рефлекторных центров в стрессовое регуляторное управление стимулирует уровень активности и масштаба деятельности подчиненных структур общей физиологической системы. Поэтому роль механизма диспетчеризации в данных случаях – оптимизация управления распределением и обработка резервного энергетического потока информации в ЦНС. Свойства диспетчеризации позволяют спинальному рефлекторному центру контролировать и координировать уровень работоспособности подчиненного ему участка в общей физиологической системе организма не только своими возможностями, но и, при необходимости, с помощью привлечения резервных возможностей со стороны «вышестоящих» структур ЦНС, способных расширять объем функциональной адаптивности в кризисном очаге общей физиологической системы.

Наиболее ярко деятельность механизма диспетчеризации проявляется при сверхактивном перепаде энергосенсорного потенциала в уровневых структурах нервно-рефлекторных образований. При сверхактивном реагировании рецепторного аппарата от раздражителя внешней среды происходит одновременное пространственное распределение энергоснсорной величины нервного импульса между разными уровнями общего рефлекторного механизма, рабочая устойчивость которых к таким функциональным нагрузкам может тоже дать сбой. Для того, чтобы этого не случилось, необходимы механизмы по усилению устойчивости их функциональной работоспособности. В процессе эволюции был создан защитный приспособительный механизм, которому автор уже ранее давал название – нейрогенная диспетчеризация. Основной задачей этого механизма является:

1. При необходимости поэтапное формирование из действующей доминанты адаптивной функциональной интеграции иерархических резервов доминант в уровневой функциональной системе рефлекторных реакций, являющихся претендующими частями регуляции в системе целостного рефлекторного механизма;

2. В спинальном рефлекторном центре осуществляется одновременное автоматическое переключение в афферентном проводнике разветвленности нейрогенной информации в двух направлениях: а) к оперативному исполнению и б) к общему оповещению резервных структур управления.

3. Одновременное частное оповещение резервной доминантной структуры управления: 1) тактическое; 2) стратегическое.

Одновременная связь «истощенной» действующей доминанты со специализированными иерархическими уровнями стволового мозга и корой головного мозга способом их резервного функционального контактирования с поисковыми разветвлениями афферентного проводника указывает на способности нервной системы к образованию новых рефлекторных связей, которые открывают широкие возможности для индивидуальной изменчивости. Каждый тип нейрогенной информации имеет свою ориентацию. Например, активация оперативно-исполнительной регуляторной функции спинального рефлекторного центра через эфферентный проводник изменяет работоспособность кризисного участка в общей физиологической системе. В это же время общая оповестительная регуляторная афферентная информация от сегментарного уровня спинального рефлекторного центра предупреждает и оповещает нейрогенным импульсом структуры «вышестоящих» резервных уровней в ЦНС о возможностях на данный момент собственного режима работоспособности. Без разветвляемой афферентно-оповестительной информации резервного управления невозможна полноценная (приспособительная) жизнь организма потому, что отсутствует регуляторная активизация физиологических процессов в управляемых органах со стороны сенсорных отделов коры головного мозга. Клиницистам хорошо известны явления нижней параплегии и слабость работоспособности тазовых органов в связи с отсутствием сенсорного контроля из структур подкорковых и корковых отделов головного мозга.

В здоровом организме рефлекторный механизм способен восстанавливать исходное состояние после какого-либо кратковременного чрезвычайного возмущения, проявляющегося в отклонении параметров режима энергосенсорной информации от начальных значений.

Изменение норм биоэнергетической и сенсорной разновидностей параметров активного автоматизма нейрогенного сигнала в рефлекторном механизме связано с его свойством, которое называют реактивность. В осуществлении приспособительных рефлекторных реакций в организме большое значение имеет реактивность ЦНС. При оценке сенсорного состояния организма, вызванного реактивными свойствами нервной системы, различают режимы их раздражительной слабости в сенсорных структурах коры головного мозга: гиперергические и гипоэргические. Например, развитие гиперсенсорной чувствительности организма (ослабленный организм) является дополнительным механизмом, способствующим к приобретению иммунной недостаточности (например, рефлекторное восприятие гиперактивированной инфекции, аллергия). Это говорит о том, что сильный побеждает слабого. В связи с этим становится понятным главное – при помощи методик (напр., холодная гидротерапия, спорт) по укреплению неспецифических реакций организма можно создать повышенный неспецифический иммунитет к инфекционному заболеванию.

Реактивные состояния нервной системы, по мнению автора, представляют собой появление в нервной системе постепенного превышения норм энергосенсорной напряженности в сочетании с функциональной сенсорной слабостью (раздражимостью), которые появляются в ответ на конфликт с внешней средой и проявляются у организма повышенной возбудимостью (чувствительностью) и восприимчивостью к заболеваниям. При конфликте организма с параметрами внешней среды в очаге физиологического конфликта образуется общая биоэнергетическая система сложности, состоящая из регулируемого взаимодействия между мембранно-клеточной раздражимостью (низшая форма сенсорности) тканей внутренней среды и одной из уровневых доминант в общем рефлекторном механизме. Это явление проявляется повышенной способностью организма к восприятию заболевания при контакте с агентами внешней природы. В основе активизации процессов сенсорного восприятия лежат два вида нервных связей: связи, образуемые в корковых пределах одного анализатора, или межанализаторные связи (высшая форма чувствительности). Физиолог Н. Е. Введенский, 1982 г. называл функциональную реактивность нервной системы лабильностью, т. е. неустойчивостью. Приобретенная функциональная слабость нервной системы может быть связана с фиксацией в нейрогенных структурах повышенного афферентного восприятия к причинным раздражителям биологической природы (микробы, простейшие и др.). Например, в периоде выздоровления (реконвалесценции) после перенесенной болезни у пациента длительное время возникает приобретенная повышенная рефлекторная чувствительность к причинным факторам физической и химической природы (холод, «сквозняки», запахи, ионизирующая радиация и др.). Проявления реагирования приобретенной новой чувствительности бывают различны. Например, реагирование усилением тонуса мышечной ткани, повышением продуцирования эпителиальных органов, ростом тканей. Приобретенная восприимчивость может проявиться явлением обратного состояния невосприимчивости (иммунитет) – аллергия. Аллергия, в данном случае, является не только результатом проявлений специфического иммунитета, но и результатом приобретенного (у особ «нежного воспитания») психофизиологического превышения определенного порога восприятия к конкретному раздражителю.

С конфликтом малой силы мы встречаемся в повседневной жизни, но они не приводят к кризисным состояниям организма, т. к. после кратковременного перенапряжения деятельности ЦНС она возвращается в режим нормального функционирования. Но излишняя рефлекторная чувствительность нервной системы (синдром сенсорной раздражительной слабости) приводит к критической жизнедеятельности или к дополнительному отказу работоспособности в подчиненных нейрогенной регуляции клетках, тканях, органах. В первую очередь страдает работоспособность мышечных структур сердечнососудистой системы, что приводит к нарушению кровотока, к недостатку кислорода. Клетки или ткани, испытывающие недостаток в кислороде, плохо реагируют на возбуждение из рефлекторного центра.

Уровневая защита рефлекторного механизма от информационной перегрузки, вероятно, связана с тем, что в здоровом организме для каждого уровня рефлекторных центров определены свои параметры предельных (критических) энергетических нагрузок, характеризующих предел работоспособности. Более надёжным функционированием обладают вышестоящие уровни рефлекторных центров, т. к. у них обеспечен дополнительный запас устойчивости, параметров режима работы самого рефлекторного центра. Поэтому диапазон реактивных состояний в структурах рефлекторных центров каждого уровня рефлекторного механизма может быть различным. Уровень функциональных параметров доминанты в рефлекторном механизме зависит и от силы внешнего раздражителя. От параметров реактивных свойств доминантного центра в специализированном уровне ЦНС зависит направление физиологической адаптации организма. Форма поведения реактивности в рефлекторном центре адаптивна, если она удерживает существенные переменные в физиологических пределах. Например, низкий уровень реактивности структур рефлекторного механизма позволяет кризисным участкам организма быстро восстанавливать адаптивный контакт и равновесие с изменившимися условиями среды. Средняя энергетическая реактивность рефлекторного центра в ЦНС способом использования резервных регуляторных возможностей позволяет организму создавать условия для восстановления адекватного контакта и равновесия с изменившимися условиями среды. В этом случае процесс регуляции физиологической адаптации к экстремальным условиям проходит несколько стадий: вначале преобладают явления функциональной декомпенсации, а затем неполного приспособления – активный поиск организмом устойчивых состояний, соответствующих новым условиям среды и, наконец, стадия относительно устойчивого приспособления. Низкий и средний уровни реактивности в свойствах рефлекторных образований сохраняют способность организмом компенсировать экстремальные нагрузки. Высокий уровень реактивности доминанты, несмотря на имеющийся резерв, может привести к разрушительным процессам, к непоправимой декомпенсации внутренней среды организма и его гибели. Другими словами, в организме возникает состояние, при котором граница между жизнью и смертью тонка. Появление высокого уровня реактивности в рефлекторном центре ЦНС возможно только при взаимодействии организма со стрессором, обладающим крайне высоким (запредельным) уровнем активации (тяжелые ожоги, физические и социальные травмы и т. д.). Проявления деятельности уровней реактивных состояний в ЦНС подтверждают простой принцип жизни: все чрезмерное плохо. Иными словами, организм не терпит насилия.

Важнейшую роль в системе автоматической установки параметров энергетической деятельности рефлекторного центра играет уровень сенсорной (раздражительной) возбудимости (чувствительности) регуляторного аппарата в кризисных участках общей физиологической системы. Например, болевые ощущения не только информируют о превышении допустимых норм физиологической активации. Болевые ощущения одна из причин дальнейшего прогрессирования дестабилизирующего уровня реактивности в рефлекторной доминанте ЦНС. Усиление болевых ощущений в кризисных участках общей физиологической системы не только мешает формированию в них защитно-адаптивных реакций, но и способствует увеличению и дальнейшему распространению агрессивности реактивных свойств афферентного импульса за пределы действующего рефлекторного центра, а это, в свою очередь, создает условия для расширения границ адаптивно-декомпенсаторных реакций в тканях организма. Происходит это следующим образом. Импульсация энергии от избыточного ощущения боли, проходящей через афферентный проводник, провоцирует адаптивную активизацию действующего комплексного рефлекторного центра и переводит уровень его рефлекторной деятельности не только из состояния пассивного автоматизма в состояние высоко активного автоматизма, но и в стремление использовать все резервные возможности. Сенсорный прорыв количества неспецифической энергии на более высокий уровень активизации автоматизма способствует формированию нового явления – прогрессирующего сдвига режима работы доминанты с одного рефлекторного уровня в ЦНС на другой. Иными словами, превышение энергосенсорного показателя результата деятельности системы с низшей уровневой доминанты немедленно сказывается на результатах деятельности системы более высокой иерархической уровневой доминанты. Это положение подтверждается одним из основных законов диалектики, согласно которому изменение качества объекта происходит тогда, когда наполнение количества наполнений достигает определенного предела. Таким образом, осуществляются поиски нейрогенной адаптации в ответ на изменения окружающей среды.

Поисковые свойства переключения доминанты с одного уровня на другой также являются важным звеном, которые служат основой динамики рефлекторного процесса. Доминанта – функционально господствующий регуляторный информационный центр в структурах ЦНС, осуществляющий адаптивную работоспособность отдельных структур в кризисных участках организма в единый биологический процесс. Термин доминанта введен в физиологию А. А. Ухтомским (1923). Представление о механизме доминантного управления в рефлекторных реакциях на современном этапе истории требует дополнения. Анализ исторического процесса познания показывает, что механизм рефлекторных реакций в ЦНС способен к образованию новых связей. При повторных воздействиях экстремальных раздражителей ответная реакция раздражительной слабости ЦНС в организме усложняется и усиливается. Доминанта, (по мнению автора) – относительно устойчивый действующий функциональный очаг в общей биоэнергетической системе резервно-иерархических уровней процесса автоматического регулирования в рефлекторном механизме ЦНС, который при определенных условиях может осуществлять свое перераспределение на новый уровень резервного управления. Биоэнергетическая система доминанты любого эволюционного уровня регуляторного управления (ЭУРУ) представляет собой обязательную разветвленность афферентно-оповестительной связи между корой головного мозга и уровневым безусловным рефлекторным центром. Каждый уровень доминантности интересен как одно из звеньев в цепи адаптивной деятельности рефлекторного механизма. Чтобы показать превосходство деятельности верхних отделов ЦНС над нижними отделами, автор предлагает принцип вынужденной резервной перестройки в поступательном развитии регуляторной деятельности уровневой доминанты. В отличии от теории абстрактного типа по физиологии функциональных систем (Анохин П. К. 1971; Судаков К. В. 1983) автор предлагает теорию системы иерархических перестроек интегративного резервирования доминантной деятельности в структурах ЦНС. Основной принцип резервного управления в иерархической системе уровневой доминанты – этапность централизованного ввода адаптивного перераспределения избыточных энергосенсорных свойств господствующих регуляторных реакций с нижестоящего доминантного очага в вышестоящий эволюционный уровень. Уровень реакции доминантного очага рефлекторного управления функциями организма зависит от энергетического уровня раздражителя внешней и внутренней среды. Распределение уровневых задач способом регуляторного перехода господства действующей доминанты с нижнего уровня на более высокий уровень резервной доминанты происходит только в том случае, когда нейросигнал доводится до определенной биоэнергетический величины, которая называется критической. Это явление указывает на то, что существует предел адоптивного господства при регуляторной деятельности резервных, вышестоящих доминант в ЦНС. Переход доминантного управления с одного иерархического уровня на другой сопровождается функциональной интеграцией нижестоящей с вышестоящей доминантой – они начинают функционировать как единое целое. В функциональном единстве меняющихся резервов централизованного управления – сила, в их разобщенности – гибель. Такая функциональная организация имеет огромное значение. Значение такой функциональной организации регуляторных структур в виде перестройки устойчивости уровневой доминанты вызывается необходимостью создавать изменчивый регуляторный режим энергосесорной работы в масштабах общей физиологической адаптации. Например, местный очаг инфекций при определенных условиях может перейти в общее инфекционное заболевание. Адаптивная этапность функциональной перестройки системы уровневой доминанты обладает нервно-рефлекторной силой, которая устанавливает монополию на потребление энергетических ресурсов в очаге физиологического кризиса в организме. Одна из важнейших характеристик уровневой доминанты состоит в том, что чем выше уровень ее расположения в иерархических структурах ЦНС, тем сильнее и обширнее «регуляторная мощь» (сенсорно-энергетические свойства) над общей физиологической системой. Важнейшую роль при адаптации организма к чрезвычайным условиям жизни играет уровень доминанты межуточного отдела ЦНС (основная доминанта), которая под влиянием рефлекторного механизма в нейроэндокринной своей части стимулирует биохимический (гормональный) способ регуляции в организме, т. е. формирует стресс. Стресс оказывает масштабное энергетическое влияние на общую физиологическую систему, последствия которой могут приобретать разной степени повышенную не только нейрофизиологическую, но и нейропсихическую раздражительную слабость нейрогенной чувствительности к факторам внешней среды. Степень нейросенсорной раздражительной слабости также может влиять на иерархический уровень доминантного управления над общей физиологической системой.

В межуточном отделе ЦНС наряду с нейроэндокринным механизмом находятся эмоциональные центры и центры потребностей, которые являются своего рода регуляторами стресса. Стрессовость – это не только эмоциональное противостояние организма внешней среде. С медицинской точки зрения, это еще и очень серьезный регулятор физиологических изменений в организме у животных и человека. Например, если хирург или шофер, находясь в состоянии нервно-психического напряжения, попадают в особо стрессовую ситуацию, то в этом случае может возникнуть «сбой» ("срыв") регуляторного ритма работы доминанты в межуточном отделе ЦНС. При психологической травме мощный очаг возбуждения в информационном центре второй сигнальной системы начинает стойко и целенаправленно влиять на информационные центры первой сигнальной системы (например, гипофиз). Происходит момент сбоя взаимодействия между сигнальными системами, при котором одна из них навязывает другой принудительный ритм работы в каком-либо органе тела. Навязанный ритм работы в виде чрезмерной активизации может приводить к десинхронизации ритма работы в том или ином органе. Так возникает дезадаптивная доминанта. Сбившись с правильного режима, доминанта начинает балансировать устойчивую регуляцию деятельности физиологических систем организма в сторону дезадаптивного варианта регуляторного автоматизма.