Отличия рефлексов от систем управления

 

Физиология человека. В 3-х томах. Т. 2. Пер. с англ./ под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса.-М.: Мир, 1996. -313 с.

ЭЛЕКТРОННОЕ ОГЛАВЛЕНИЕ

ЭЛЕКТРОННОЕ СОДЕРЖАНИЕ

 

Многие функции живых систем, отнесенные в классической физиологии к рефлексам,можно рассматривать и как регуляторные процессы. Например, рефлекс растяжения скелетных мышц (см. гл. 5) в этом смысле есть система регуляции длины мышцы [3, 6, 9, 22], поскольку при всяком растяжении мышцы и, следовательно, изменении ее длины данный рефлекс противодействует возникшему нарушению, вызывая сокращение мышцы. Точно так же

барорецепторный рефлекс может рассматриваться как компонент процесса регуляции артериального кровяного давления. Рефлекс Генри-Гауэра есть проявление регуляции объема воды в организме. Кожные вазомоторные рефлексы, возникающие в ответ на изменения температуры кожи, служат частью системы температурной регуляции.

Однако в классическом описании рефлекса [«стимул» действует на некий «центр рефлекса», вырабатывающий «ответ» (обычно стереотипный) (рис. 15.1, А)] его регуляторная функция не отмечена. Данное описание нельзя считать полным, поскольку в нем не учтены два момента:

1) рефлекторный ответ, в свою очередь, действует на стимул, т.е. рефлекс-это процесс с обратной связью (обозначено на рис. 15.1, А красным);

2) поток информации в системе с обратной связью непрерывен и возникает не только в ответ на внезапный стимул в эксперименте

 

Рис. 15.1.Схемы функций с обратной связью. А Схема обобщенного рефлекса с обратной связью (красный цвет) между реакцией (рефлексом) и стимулом. £. Рефлекс растяжения (только моносинаптический компонент), в котором обратная связь достигается за счет параллельного расположения (красные линии) зкстрафузальной мускулатуры и мышечного веретена. В. Простейшая блок-схема цепи управления для поддержания постоянного значения переменной

334 ЧАСТЬ IV. ПРОЦЕССЫ НЕРВНОЙ И ГУМОРАЛЬНОЙ РЕГУЛЯЦИИ

(например, постукивание молоточком при проверке соответствующего рефлекса).

В случае рефлекса растяжения скелетной мускулатуры цепь обратной связи замыкается посредством механического сопряжения (параллельного расположения) экстрафузальных мышечных волокон и мышечных волокон в мышце (рис. 15A,F). В этой цепи обратной связи поток информации непрерывен за счет того, что как мышечные веретена, так и α-мотонейроны постоянно генерируют электрические разряды, частота которых зависит от силы воздействия на мышцы гравитационного поля Земли.

Если рассматривать ситуацию с такой точки зрения, то становится ясно, что многие рефлексы предназначены для поддержания постоянства физиологических параметров или для их регуляции. Когда заданный физиологический параметр несколько изменяется, рефлекс (или регуляторное действие) возвращает его к нормальному значению. Поэтому анатомическая схема рефлекса растяжения должна быть дополнена блок-схемой системы управления (рис. 15.1,5). Согласно этой блок-схеме, контроллер и регулируемая им система связаны таким образом, что влияют друг на друга (управляемая система включает все устройства, участвующие в процессе регуляции). Разумеется, есть и такие биологические схемы управления, которые проявляются не как рефлексы.