Степень гомеостатичности колебательных и тем более автоколебательных процессов биосистем находится в сложной зависимости от амплитудно-частотных характеристик, в которые мы вкладываем следующее содержание.
1. Амплитуда гомеостатического параметра — абсолютная величина его максимального смещения в данных условиях.
2. Частота гомеостатического параметра — количество функциональных циклов (замкнутых процессов), совершающихся в единицу времени.
3. Амплитудно-частотная интенсивность гомеостатического параметра — это энергетическая «стоимость» функционального цикла в единицу времени в принятых для данного процесса единицах измерения.
Читатель должен учитывать некоторую условность определения этих понятий, так как в биосистеме нет изолированных функциональных циклов. Мало того, одно и то же функциональное событие реализуется множеством совершающихся в строгой иерархической последовательности процессов. Каждое предыдущее звено (микроцикл) вовлекает следующее (мезоцикл), которое в свою очередь усложняется подключением новых звеньев (макроцикл), и циклы завершаются целостной реакцией биосистемы на возмущающее воздействие. Все микроциклы и особенно обменно-энергетические более «быстрые», чем мезо- и тем более макроциклы. Чем быстрее возникает целостная ответная реакция на возмущение, тем более адаптивно-гомеостатичной она будет по своему результату. Отсюда явно вытекает, что чем более высокочастотным и низкоамплитудным будет процесс, тем меньше оп отклоняется от некой гипотетической идеальной траектории как по своим лонгитудинальным, так и трансверзальпым параметрам, тем более стационарным, устойчивым, адаптивно-гомеостатичным будет данный процесс.
Это один из важнейших непарадоксальных парадкосов гомеостаза: чем подвижнее, тем стабильнее. Его в свое время подметил А. А. Ухтомский: «Высоколабильный в физиологическом смысле — высокоработоспособный и надежный, ибо он наименьше изменчив (в формально регистрируемом внешнем проявлении.— А. Л.) в своей деятельности».
Попробуем убедиться в этом, минуя промежуточные «инстанции», на примере колебаний общего центра тяжести (ОЦТ) при сохранении вертикального положения тела у человека в различных условиях. Установлено (В. А. Цаун, 1971), что при поддержании вертикальной позы, т. е. с нашей точки зрения одного из стационарных состояний двигательного гомеостаза, стоя на земле, количество колебаний ОЦТ с частотой от 1 до 10 Гц в пересчете на 1 минуту равно 53,6±9,8 (Ẍ±Sλ). При помещении человека на высоту 3 метров с ограниченной площадью опоры количество этих колебаний достоверно возрастает до 77,2±14,84 (на 44%). Количество же колебаний с частотой ниже 1 Гц, вызванных переносом центра тяжести с левой стороны стопы на правую, напротив, уменьшается с 14,0±3,58 на земле до 10,6±2,34 колебаний в минуту на высоте, что составляет 17,1% (различие достоверно).
Обратим внимание — в условиях, опасных для жизни и способствующих смещению центра тяжести тела, частотная характеристика колебаний увеличивается! При анализе же расстояний между верхними и нижними экстремумами стабилограммы обнаружено, что на земле амплитуда смещения равна 19,0±2,53 мм, а на высоте 3м — 14,8±2,65 (разница достоверна). Следовательно, амплитуда колебаний уменьшается в более сложных условиях. Итак, увеличение частоты колебаний ОЦТ и уменьшение их амплитуды свидетельствуют о стремлении (непроизвольном!) уменьшить колебания тела и не допустить смещения в область, граничащую с потерей равновесия. Поведение явно адаптивно-гомеостатическое. Еще более любопытен в этом отношении тот факт, что максимально воспроизводимая частота произвольных движений у подростков практически остается прежней и на высоте 10 м, а у взрослых даже снижается. Это можно рассматривать как эффект переноса адаптивно-гомеостатической регуляции двигательной активности (сохранение наиболее безопасной позы в экстремальных условиях) из произвольной сферы в непроизвольную — автоматическую. А возрастные отличия объясняются большим совершенством этих механизмов у взрослых. Тут речь идет об изменении частотно-амплитудной характеристики поддержания двигательного гомеостаза.
ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ РЕАЛИЗАЦИИ ВЗАИМООТНОШЕНИЙ В СИСТЕМЕ ОРГАНИЗМ — СРЕДА
Главная » Энциклопедия » Физиология » Книги по физиологии » Книги по общей физиологии » Главы книг по общей физиологии » ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ РЕАЛИЗАЦИИ ВЗАИМООТНОШЕНИЙ В СИСТЕМЕ ОРГАНИЗМ — СРЕДА
Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40