Александра Никонова
Функциональная система: определение, этапы, формирование, свойства
Функциональные системы организма
Введение
Функциональные системы организма — динамические, саморегулирующиеся центрально-периферические организации, обеспечивающие своей деятельностью полезные для метаболизма организма и его приспособления к окружающей среде результаты.
Функциональная система - совокупность органов и тканей, относящихся к различным анатомо-функциональным образованиям и объединяющихся для достижения полезного приспособительного результата.
Публикация «Функциональная система: определение, этапы, формирование, свойства» размещена в разделах
Функциональная система - это временное объединение органов и систем, для достижения полезного приспособительного результата.
Функциональная система состоит из 4-х звеньев:
1. центральное звено - нервные центры, которые возбуждаются для достижения полезного приспособительного результата;
2. исполнительное звено - внутренние органы, скелетные мышцы, поведенческие реакции;
3. обратная связь;
4. полезная приспособительная реакция.
Полезная приспособительная реакция имеет 3 вида:
1. поддержание на постоянной величине каждого показателя внутри организма - гомеостатические показатели;
2. изменения взаимодействия организма с внешней средой. Цель: поддержание постоянства внутри организма;
3. достижение определенных социальных изменений.
Стадии формирования и деятельности функциональных систем
Стадии формирования и деятельности функциональной системы (на примере функциональной системы, поддерживающей обмен веществ) :
1 стадия - афферентного синтеза;
2 стадия - принятия решения;
3 стадия - формирование акцептора результата действия;
4 стадия - действие;
5 стадия - результат действия;
6 стадия - обратной афферентации;
7 стадия - сопоставление полученного результата с эталоном.
1, 3, 7 стадии осуществляются в центральной нервной системе.
1 стадия - в центральной нервной системе возникает возбуждение в определенной группе нервных центров. Состоит из 4 процессов:
1. доминирующая мотивация - в процессе жизнедеятельности идет постоянный обмен веществ и постоянно создается потребность самая важная в данный момент. При доминирующей мотивации усиливается поток импульсов соответствующего нервного центра, но этот центр еще не возбуждается;
2. обстановочная афферентация - за счет импульсов из внешней среды наблюдается усиление возбуждения нервных центров;
3. механизмы памяти - из всех возможных способов удовлетворения потребности выбирается наиболее приемлемый;
4. пусковой сигнал - раздражение, вызывающее определенную ответную реакцию.
2 стадия - осуществляется в нервных центрах, к одним и тем же нейронам сходятся импульсы от различных рецепторов. В этих нейронах происходит переработка информации и принятие программы деятельности.
3 стадия - акцептор результата действия - это группа нейронов в составе нервного центра, в которых формируется эталон будущего результата.
1, 2, 3 стадии осуществляются одновременно.
4 стадия - исполнительное звено - выброс питательных веществ в кровь, перераспределение крови в органах, поведенческие реакции и т. д.
5 стадия - за счет работы исполнительного звена возникает изменение уровня питательных веществ в крови, т. е. возникает результат действия.
6 стадия - при достижении результата возбуждение от рецепторов опять идет в центральную нервную систему. Импульсы несут информацию о том, что результат достигнут. Функцию обратной связи могут выполнять и некоторые гуморальные факторы (например, нейропептиды).
7 стадия - импульсы поступают к акцептору результата действия, где происходит сопоставление результата с эталоном. Если результат соответствует эталону - функциональная система распадается, если нет - функциональная система продолжает работу до достижения соответствия.
Свойства функциональной системы следующие.
Динамичность - функциональная система временное образование. Каждая функциональная система формируется в процессе жизнедеятельности в соответствии с преобладающими потребностями организма. Различные органы могут входить в состав нескольких функциональных систем.
Саморегуляция - функциональная система обеспечивает поддержание на постоянном уровне какие-то константы организма без вмешательства из вне. Саморегуляция достигается за счет наличия обратной связи.
Для достижения полезных для организма результатов в функциональных системах избирательно объединяются элементы разных уровней. В организме это ткани различных органов, механизмы нервной и гуморальной регуляции. Регуляторные взаимоотношения, свойственные функциональным системам, обеспечивают необходимую адаптивную устойчивость результатов их деятельности и взаимосодействие отдельных элементов для достижения полезных результатов для всего организма в целом. Их роль могут выполнять результаты метаболических реакций в тканях, а также различные показатели внутренней среды организма, обеспечивающие разные стороны метаболических процессов; результаты поведенческой деятельности, удовлетворяющие ведущие биологические потребности живых существ в воде, пище, размножении, избегании опасности и т. д. ; достижение животными результатов стадной групповой деятельности (популяционные функциональные системы); удовлетворение биологических потребностей, получение образования, удовлетворение духовных потребностей, защиту общества и т. д., то есть на достижение человеком социально значимых результатов (специальные функциональные системы социального уровня).
Функциональные системы поведенческого и особенно психического уровня, как правило, складываются по мере формирования у субъектов специальных потребностей и формируются в значительной степени в процессе обучения. Избирательное становление функциональных систем и их отдельных частей в процессе онтогенеза получило название системогенеза.
Общим принципом динамической организации функциональных систем является принцип саморегуляции. Отклонение результата деятельности функциональных систем от уровня, обеспечивающего оптимальную жизнедеятельность организма, стимулирует активность в рамках функциональных систем цепи процессов, направленных на возвращение этого результата к оптимальному уровню.
Любая функциональная система имеет принципиально однотипную организацию и включает общие (универсальные для разных функциональных систем, периферические и центральные узловые механизмы. К ним относятся: полезный приспособительный результат как ведущее звено функциональных систем; рецепторы результата; обратная афферентация, идущая от рецепторов результата в центральные образования функциональных систем; центральная архитектоника, представляющая собой избирательное объединение нервных элементов различных уровней; исполнительные (соматические, вегетативные, эндокринные, а также поведенческие) компоненты.
Цель работы – исследование строения, деятельности функциональных систем организма.
Особенности и принципы функциональных систем
Объединение всех узловых механизмов и функциональных систем определяет полезный для организма результат деятельности. Любое изменение результата, так же как и его оптимальное состояние, постоянно воспринимается соответствующими рецепторами. Сигнализация (обратная афферентация, возникающая в рецепторах, поступает в соответствующие нервные центры и избирательно вовлекает в функциональные системы элементы различных уровней для построения исполнительной деятельности, направленной на восстановление потребного для организма результата.
Исходной стадией системной архитектоники целенаправленного поведенческого акта любой степени сложности является стадия афферентного синтеза. На этой стадии в центральной нервной системе осуществляется синтез возбуждений, обусловленных внутренней метаболической потребностью, обстановочной и пусковой афферентацией с постоянным использованием генетических и индивидуально приобретенных механизмов памяти. Стадия афферентного синтеза заканчивается стадией принятия решения, которая по своей физиологической сущности означает ограничение степеней свободы поведения и выбор какой-либо единственной линии поведения, направленного на удовлетворение сформированной на стадии афферентного синтеза ведущей потребности организма.
Следующей стадией в динамике последовательного развертывания поведенческого акта, которая осуществляется одновременно с формированием целенаправленного действия, является стадия предвидения потребного результата — акцептор результата действия; поведенческий акт заканчивается, если достигнут полноценный результат, удовлетворяющий исходную потребность организма. В противном случае, если параметры достигнутых результатов не соответствуют свойствам акцептора результата действия, возникает ориентировочно-исследовательская реакция, перестраивается стадия афферентного синтеза, принимается новое решение и поведенческий акт осуществляется в новом, необходимом для удовлетворения исходной потребности направлении.
