Принципы управления в живых системах

Принцип управления по рассогласованию (по ошибке). Это циклический механизм, при котором всякое отклонение от оптимального уровня регулируемого показателя мобилизует соответствующие органы и системы к его восстановлению.

Интересно
Регуляция по такому принципу предполагает обязательное наличие в составе системного комплекса канала отрицательной обратной связи, обеспечивающего усиление или ослабление тех или иных механизмов в случае чрезмерного отклонения регулируемых показателей от оптимума. Например, при повышении артериального давления (АД) включаются регуляторные механизмы, обеспечивающие его понижение. Тогда как при низком артериальном давлении реализуются противоположные реакции.

Принцип управления по возмущению или отклонению. В этом случае замеряется величина возмущающего воздействия. Например, при резком изменении температуры окружающей среды рецепторы улавливают эту ситуацию, в результате еще до того, как возникнет смещение температуры крови, в исполнительных органах происходят метаболические изменения, обеспечивающие поддержание постоянства температуры крови.

Принцип управления по прогнозированию или опережению. В соответствии с этим принципом для того, чтобы сохранить регулируемый параметр на заданном уровне, деятельность объекта управления заблаговременно изменяется на основании информации о предстоящем изменении условий. Управление в организме человека и животных часто представляет комбинацию всех трех принципов.

Системный принцип регуляции. Перечисленные выше принципы регуляции функций организма находят свое отражение в теории функциональных систем (ФС), предложенной П.К. Анохиным (1968). В последние годы теория функциональных систем успешно развивается К.В. Судаковым.

Функциональная система (ФС) – это динамическая структура, представленная совокупностью различных органов и систем организма, формирующаяся для достижения полезного результата. Причем объединяться могут элементы, принадлежащие к разным анатомическим образованиям. Например, чтобы «на время» пробежать дистанцию, необходимо максимально усилить деятельность мышц, сердечно-сосудистой, дыхательной и нервной систем.

Функциональная система включает пять основных компонентов:

  • блок афферентного синтеза;
  • блок принятия решения или управляющее устройство;
  • блок – акцептор результата действия;
  • блок эфферентного синтеза;
  • блок оценки результата действия (рис. 6).

Принципы управления в живых системах

Блок афферентного синтеза обеспечивает отбор наиболее важной в данный момент времени информации о состоянии внешней и внутренней сред, поступающей по афферентным (чувствительным) нервным волокнам от экстеро- и интерорецепторов. На основании этой информации с учетом индивидуального опыта и доминирующей мотивации принимается решение – блок принятия решения.

Морфологическим субстратом данного блока является ассоциативная кора головного мозга, на уровне которой осуществляется интеграция всей поступившей в данный момент информации. Копия принятого решения передается в блок акцептора результата действия, а основная информация поступает в блок эфферентного синтеза.

Задача этого блока – из накопленных в ходе индивидуального опыта стандартных программ действий выбрать наиболее адекватную программу действий для достижения положительного результата. К морфологическим субстратам данного блока относятся, например, мозжечок и базальные ганглии.

Копия программы действия, так же как и копия принятого решения, хранится в блоке – акцепторе результата действия. Из блока эфферентного синтеза информация по эфферентным (двигательным) волокнам направляется к исполнительным органам – эффекторам, являющимся частью блока оценки результата действия.

Рецепторы результата действия, расположенные в органах эффекторах, и метаболиты – химические вещества, образовавшиеся в них в результате деятельности, по каналам обратной связи – вторичным афферентным волокнам – передают информацию в блок – акцептор результата действия, где происходит сравнение полученного результата с планом (копией).

Если имеется достаточное соответствие между планом и фактическим результатом, система может быть ликвидирована. Однако часть функциональных систем, направленных на поддержание жизненно важных констант организма, например гомеостаза, функционирует в течение всей жизни. Функциональные системы, необходимые для выполнения задач, требующих минуты или годы, после достижения положительного результата ликвидируются.

Следует заметить, что в настоящее время продолжается поиск конкретных анатомических структур мозга, ответственных за указанные блоки, а также поиск механизмов реализации функций этих блоков.

Узнай цену консультации

"Да забей ты на эти дипломы и экзамены!” (дворник Кузьмич)