Est in media verum 

 Истина посредине.

Лекция 17. Физиологические основы жизнедеятельности живых информационных систем

Для живых информационных систем существует такое определение :  «живой организм – это самоорганизующаяся нелинейная открытая метаболическая информационная система с развитыми обратными связями, подчиняющаяся законам управления, на основе которых она способна сохранять неравновесное гомеостатическое состояние и выполнять целенаправленные действия для удовлетворения своих многочисленных потребностей».  Это  определение касается и высокоорганизованных многоклеточных организмов, в том числе человека, однако основной характеристикой для них является наличие признаков психической деятельности, связанной с возникновением нервной системы и развитием коры головного мозга.

Размышления о природе психической деятельности продолжаются, вероятно, с тех самых пор, как эта деятельность появилась, но к согласию об ее источнике удалось прийти сравнительно недавно – после достижений естественных наук двадцатого столетия. В это время психология вышла за рамки описательного человековедения. Она стала играть активную роль в определении методов и приемов воздействия на человека, его природные силы и потенции, поэтому сразу включилась в сферу нейронауки, которая изучает сложную систему отношений: природа – человек – общество. Эта система отношений проявляется в жизнедеятельности отдельных субъектов, различных социальных групп и объединений, а также в деятельности всего вида человека разумного в целом.

 На современном этапе жизнедеятельность живых информационных систем рассматривается с точки зрения системного анализа. С этой точки зрения,  организм образует единство с внешней средой, являясь элементом биосферы и в то же время он сам представляет собой сложную систему взаимосвязанных между собой и взаимодействующих элементов или структурно-функциональных рабочих единиц (СФРЕ), которые обеспечивают ему рост, развитие и полноценную жизнедеятельность. При этом целостность и функциональное единство организма, а также его взаимодействие с внешней средой обеспечивает нервная система. Нервная система управляет работой каждой из функциональных единиц организма, объединяя и координируя их деятельность. Кроме того, она постоянно воспринимает раздражения из внешнего мира и осуществляет взаимосвязь отдельного организма с системами более высокого порядка – природой и обществом. Таким образом, с помощью  нервной системы живой организм  вступает в единство с внешней средой, в которой он растет и развивается. Именно поэтому та отрасль науки, которая связана с вопросами взаимоотношения организма и окружающей его среды, стала называться нейронаукой.

Термин «нейронаука» (neurosciense) был введен в конце 60-х годов двадцатого века американским биологом Френсисом Шмидтом и с тех пор широко используется при международном общении. На сегодняшний день центральным положением нейронауки является следующая аксиома.

Аксиома нейронауки. Все осознаваемые и неосознаваемые психические процессы в принципе являются производными физиологических процессов в нервной системе и могут рассматриваться как ее функция. 

При этом нейронаука включает в себя все области знания, связанные с нервной системой и направленные на изучение нервных процессов, обеспечивающих взаимодействие организма с внешней средой. Различные аспекты этого взаимодействия исследуются на молекулярном (нейрохимия и биофизика), клеточном, тканевом, органном и организменном (нейроморфология) уровнях структурной организации. Изучение способности той или иной структуры совершать определенные действия, т.е. изучение ее функциональных свойств относится к компетенции нейрофизиологии и физиологии высшей нервной, в том числе психической деятельности (ВНД).

Став составной частью нейронауки и включившись в ту ее область, которая изучает поведенческие реакции высших животных и человека, возникающие в ответ на действие различных факторов внутренней и внешней среды, психология приняла и другое положение нейронауки о том, что источник психической деятельности заключен в информационном отражении на основе нервной системы, т.е. в том свойстве структурного взаимодействия, которое возникло в процессе появления  живой ощущающей материи..

В настоящее время понятие «психика» трактуется очень широко. В него входят такие процессы, как мышление, сознание, память, а также эмоции и интеллект – формы ВНД, обусловливающие и видоизменяющие поведение.

Информационное отражение

Важнейшим звеном эволюции материи от неощущающей неживой к материи, обладающей психическими функциями и, особенно, сознанием является возникновение информационного отражения, переход от простого отражения, присущего многим видам структурного взаимодействия к использованию следов ( отпечатков) одного воздействия на другое с целью активной ориентации в окружающей действительности. Очевидно, что  возникновение информационного отражения предполагает существование структур, способных не только изменять свое состояние, испытывая то или иное воздействие, но и осуществлять процессы жизнедеятельности, реализующие приспособление к внешней среде.

При информационном отражении внешний стимул приводит в активное состояние внутреннюю программу ощущения и движения, стимулирует ее, но самого действия не вызывает.  Информационный характер внешнего воздействия позволяет регулировать функцию и использовать ее  в качестве средства для  ориентации в окружающей среде независимо от свойств поступающего стимула. Даже очень слабые внешние воздействия могут оказать существенное влияние на отражающую систему, которая  имеет внутреннюю программу  построения действий и предполагает наличие таких критериев отношения к окружающему миру как избирательный и опережающий характер.

Информационная система является избирательной, поскольку использует только те факторы внешней среды, которые способствуют ее самосохранению и развитию и, наоборот, отталкивает  факторы, препятствующие адекватному функционированию, росту и развитию, дестабилизирующие или разрушающие ее. При дифференцировке информационного отражения в формы психики и сознания избирательность выступает как генетическая предпосылка их оценочной функции. Понятие опережающего отражения было введено в физиологию П.К.Анохиным для обозначения  способности живых организмов к своего рода «преднастройке» в отношении  будущих событий  на основе заложенных поведенческих программ. Система , использующая опережающее  отражение, как будто имеет сведения о том, что  будет в дальнейшем и предваряет в той или иной степени результаты  возможных взаимодействий с внешним миром. Она активно строит свое поведение, организуя и мобилизуя свои ресурсы и средства с ориентировкой на эти возможные результаты. В эволюции материального мира  информационное отражение появляется на стадии живой природы и включает такие виды как раздражимость, свойственная всем живым организмам и представляющая собой их способность к специфическим реакциям в ответ на действие определенного раздражителя, а также возбудимость нервной ткани при регуляции функций исполнительных систем и, наконец, психическое отражение.

Обмен веществ и гомеостаз

Основой жизнедеятельности всех живых существ является их способность к обмену веществ. Жизнь требует расхода энергии, а источником энергии в организме служит множество разнообразных химических реакций, протекающих в клетках и межклеточном пространстве. Вся химическая деятельность, обеспечивающая подвижность клеток и отростков, их возбудимость, проводимость и рост, восстановление и воспроизведение, называется обменом веществ, или метаболизмом. Энергия, необходимая для процессов жизнедеятельности, производится в организме при непрерывном расщеплении белков, жиров и углеводов, которое имеет длинный ряд промежуточных этапов. Если такое расщепление происходит в присутствии кислорода, то конечными продуктами оказываются углекислота и вода, и данный процесс называется дыханием, или биологическим окислением. Живые клетки не тепловые машины, они не могут использовать тепловую энергию для осуществления явлений жизни: роста, движения, способности к раздражению – и поэтому вынуждены использовать химическую энергию органических соединений, таких, например, как аденозинтрифосфат (АТФ).

Получаемая энергия вновь включается в процесс синтеза органических веществ, то есть тех же углеводов, белков, жиров и других соединений, необходимых для жизни, а также используется для переработки питательных веществ, поступающих извне. Питательным веществом называется любое потребляемое организмом вещество, которое может быть использовано с целью получения энергии, необходимой для потребления и восстановления тканей организма, или для обеспечения физиологических процессов. Поступив в организм, питательные вещества либо включаются в состав новых элементов, либо окисляются, доставляя организму энергию. Часть этой энергии используется для синтеза новых веществ, часть потребляется в процессе функционирования органов и клеток (передача нервных импульсов, сокращение мышечных клеток и тому подобное), часть освобождается в виде тепла.

Питание или трофика (от греческого trophe – питание) – это сложное, многоступенчатое проявление деятельности организма. Оно слагается из процессов поиска и поглощения пищи; пищеварения; всасывания питательных веществ и поступления их во внутреннюю среду организма; уравновешивания реакций ассимиляции (по латыни assimilatio – уподобление, усвоение организмом внешних по отношению к нему веществ) прибывших простых молекул с процессами диссимиляции (распада) сложных молекул, составляющих внутреннюю среду клетки; своевременного удаления промежуточных и конечных продуктов обмена. Совокупность этих последовательных или одновременно протекающих процессов направлена на рост и созревание, на сохранение структуры и функции клеток, тканей и органов и, следовательно, целостного организма. Нарушение отношения между этими процессами может привести к деградации и гибели всего организма.

В зависимости от обеспечения питательными веществами органы, ткани и клетки могут испытывать различные трофические состояния, к которым в соответствии с общепринятой терминологией применяют определенные названия, перечисляемые ниже.

Эйтрофия – оптимальное питание, то есть такое взаимоотношение между уровнем утилизации питательных веществ, притекающих к клеткам, и скоростью удаления продуктов распада, при котором не наблюдается отклонений от нормального структурного (морфологического) строения, физико-химических свойств и функций клеток и нормальной способности к росту, развитию и специализации.

Гипертрофия – усиленное питание, выражающееся в увеличении массы клеток (истинная гипертрофия) или в увеличении количества клеток (гиперплазия), обычно с повышением их функции. Гипотрофия – ослабленное питание, связанное с уменьшением массы и количества (гипоплазия) клеток как, например, физиологическая гипотрофия различных органов при малоподвижности, весьма распространенном состоянии организма в настоящее время. Атрофия – отсутствие питания и, соответственно, постепенное уменьшение массы клеток и их исчезновение. Дистрофия – качественно измененное неправильное питание, приводящее к морфологическим сдвигам, изменению физико-химических свойств и функций клеток, тканей и органов, их росту, развитию и специализации. Различают дистрофии местные, системные и общие, врожденные и приобретенные в результате повреждающих воздействий на организм факторов внешней и внутренней сред. Дистрофические изменения могут быть обратимыми, если вредоносные факторы прекращают свое действие, и необратимыми, заканчивающимися гибелью клеток, если дистрофия с самого начала была несовместима с их жизнью. Во многих случаях тяжелое поражение или гибель органов и тканей является результатом дистрофических сдвигов в результате хронических воздействий на организм неких патологических факторов. Трофические изменения могут развиваться как самостоятельные явления или как симптомы различных болезней.

При развитии ряда стандартных и специфических физиологических процессов (воспаление, опухоль) могут наблюдаться одновременно явления гипертрофии, гиперплазии, гипотрофии, гипоплазии, атрофии. Часто эти изменения трофического состояния сменяют друг друга. Как писал Кахаль, «Мы часто можем наблюдать суровую конкуренцию за питание среди клеток в ткани, «борьбу за существование» среди клеток в воспаленных областях или среди элементов, подвергнутых воздействию опухолей. Однако, как в каждом здоровом цивилизованном сообществе борьба за существование отбрасывается или значительно снижается посредством государственного управления, направленного на разделение труда и распределение благ, создающих условия для общих интересов, так и в живом организме, благодаря особому контролю нервной системы, а также подавлению незанятости или чрезмерной свободы и распределению функциональных ролей, борьба исчезает или становится умеренной, проявляясь только тогда, когда общее питание органов или клеток серьезно нарушается внутренними или внешними причинами».

Еще Гиппократ заметил связь между изменениями отдельных органов и частей тела. Он писал: «Органы сочувствуют друг другу в отношении своего питания». Винслоу развил эту мысль и впервые высказал предположение, согласно которому взаимное влияние («сочувствие – симпатия») внутренних органов друг на друга, при котором заболевание одного из них вовлекает в болезненный процесс другие органы, осуществляется сочувственным или «симпатическим» нервом. Затем на протяжении более чем 200-летней истории развивалось учение о «нервной трофике», основополагающим выводом которого является то, что регуляция трофики в организме осуществляется рефлекторным путем («рефлекс» – отражение) с помощью нервной системы и одним из важнейших звеньев трофического рефлекса является ее отдел, по традиции называемый симпатическим.

Трофический рефлекс, как и всякий рефлекс, состоит из 3-х звеньев: афферентная («приводящая») часть, нервный центр, эфферентная («отводящая») часть – но в данном случае речь идет не о простой рефлекторной дуге, а о разветвленном рефлексе, который получает множественное структурное и функциональное обеспечение во всех своих звеньях и осуществляется одновременно различными афферентными, центральными и эфферентными путями. Естественно, что при любом мероприятии, воздействующем на одно или несколько звеньев трофического рефлекса, в процесс вовлекаются практически все морфологические структуры и физиологические механизмы, имеющие отношение к трофике клеток, тканей, органов и организма в целом.

Обмен веществ регулируется таким способом, чтобы внутренняя среда организма оптимально соответствовала внешним условиям, но при этом уровень обменных процессов имеет определенный, относительно постоянный диапазон, соответствующий приспособительным реакциям. Внешние условия стремятся вызвать изменения, а организм непрерывно приспосабливается к этому, обеспечивая реакции внутренней среды в пределах постоянного диапазона. Такое стремление к относительному постоянству внутренней среды называется «гомеостазом».

Понятие гомеостаза первоначально было сформулировано Уолтером Кенноном для теоретического обоснования постоянства внутренней среды организма и ряда его физиологических функций. Тогда под термином «гомеостаз» понимали постоянство состава крови, лимфы, тканевых жидкостей, заключающееся в поддержании на определенном уровне осмотического давления, общей концентрации метаболитов, отдельных ионов, кислотно-щелочного состояния. Позднее представление о гомеостазе было математически разработано Норбертом Винером с позиций открытой системы, стационарное состояние которой обеспечивается регуляторными механизмами с обратной связью. Наиболее распространенное в литературе определение гомеостаза как «относительного постоянства состава и свойств внутренней среды и устойчивости основных физиологических функций организма, обусловленного сложными регуляторными взаимодействиями на молекулярном, клеточном и организменном уровне организации живого» принадлежит К.Н. Кассилю, Ю.Е. Вельтищеву, Б.Н. Тарусову и В.В. Фролькису. При этом в понятие гомеостаза уже включается как фазовое, так и циклическое течение реакций. Такая формулировка, естественно, представляет собой развитие первоначальных представлений, когда на первый план выдвигалось постоянство внутренней среды, а любое изменение рассматривалось как нарушение гомеостаза. В настоящее время этим термином  пользуются еще более широко, подразумевая под  ним не неизменность состояния, а непременное колебание  гомеостатических параметров вокруг некоторого уровня.

Биологическая обратная связь как механизм обеспечения гомеостаза

Прогресс в области нейробиологии, клинической и экспериментальной медицины и психологии сопровождается появлением новых понятий, обновлением традиционных представлений, привлечением терминов смежных дисциплин с новым оттенком содержания. Высокие темпы развития, непрерывное обогащение представлений о характере и механизмах физиологических явлений делают процесс «смыслового дрейфа» понятий особенно ощутимым.

Конституитивный метаболизм направлен на выработку веществ, которые образуют физическую основу СФРЕ, и участвуют в реакциях, необходимых для ее жизнеобеспечения. Он поддерживает гомеостаз в условиях изоляции от любых внешних для данной СФРЕ воздействий за счет ее внутренних регуляторных механизмов. Метаболизм индуцибельный направлен на синтез веществ, обеспечивающих различные функции СФРЕ, которые необходимы для выполнения специализированной работы в системе, а также для осуществления полноценной жизнедеятельности организма в соответствии с условиями окружающей среды, то есть для реализации адаптивных и компенсаторно-приспособительных реакций. 

Индуцибельный метаболизм поддерживает адекватный гомеостаз при наличии внешних воздействий на организм в целом путем взаимодействия внутренних и внешних регуляторных механизмов. Включение индуцибельного метаболизма приводит к запуску биологической обратной связи, действующей на конституитивный метаболизм с целью стимулировать (положительная связь) либо блокировать (отрицательная связь) синтез веществ, используемых для жизнеобеспечения. В определенных условиях вещества, синтезируемые под контролем внешних регуляторных систем, могут действовать только по принципу отрицательной обратной связи и блокировать метаболизм, направленный на жизнеобеспечение отдельной СФРЕ, если это необходимо для оптимизации работы функциональной системы или организма в целом (рис.3-4 ).

Для организма в целом как для открытой системы внешними регуляторными стимулами являются факторы окружающей среды; для его функциональных систем (органов, тканей, клеток) внешние регуляторные стимулы состоят из результатов взаимодействия нервных, нейроэндокринных, эндокринных, иммунных и других влияний, каждое из которых представляет собой определенный контур регуляции. При этом важно, что любой из контуров является саморегулирующимися и может быть в известной степени автономным, но вместе с тем для каждого из них другой гомеостатический контур также является регулятором, обеспечивающим адекватный сигнал на выходе.

Высшую интегрирующую и регулирующую роль в обеспечении реакций, поддерживающих гомеостаз на организменно-системном уровне, играет нервная система. Регуляция строится на сложной иерархии взаимоподчиненных «подстанций» в составе центральных и периферических отделов нервной системы, начиная от корково-подкорковых структур головного мозга и кончая терминалями, функционирующими в каждой рабочей СФРЕ вплоть до клеточных групп или даже отдельных клеток. При повреждении одной из этих подстанций, особенно структур головного мозга, возникает каскад компенсаторно-приспособительных реакций (КПР), влекущий за собой комплекс морфофункциональных перестроек в самом головном мозге, остальных отделах нервной системы, а затем в органах и тканях других систем жизнеобеспечения.

По современным представлениям, в нервной регуляции гомеостаза наиболее существенными реакциями являются не столько нервно-импульсные влияния типа «пуск – тормоз», сколько влияния нервнотрофические, которые осуществляются благодаря выделению в нервных окончаниях специальных веществ – нейромедиаторов. Успехи в изучении синтеза и перераспределения веществ в  нейронах, транснейронального переноса макромолекул и низкомолекулярных соединений в системе межнейронных, нейроглиальных и нейротканевых отношений, показали, что эти механизмы являются основой общего процесса взаимодействия между различными формациями нервной системы и ее регулирующего влияния на тканевой субстрат, которое принято называть нервной трофикой.В этой связи пристальное внимание исследователей вновь привлекла одна из основных систем регуляции, используемая организмом для координации своей деятельности в соответствии с требованиями внутренней среды и внешними условиями, – вегетативная нервная система (ВНС).

ВНС осуществляет общую регуляцию путем изменения активности вегетативных нервных образований, обеспечивающих адекватное трофичеекое состояние структур - мишеней. В прежнее время считалось, что ВНС состоит из сегментарных образований спинного и головного мозга,  имеет два отдела, которые  обладают противоположным действием на ткани и органы и, используя вещества – передатчики, способна практически мгновенно мобилизовать внутренние ресурсы организма, необходимые для ответа на любую возникающую извне или изнутри ситуацию (рис. ?? ). В настоящее время определены и корковые надсегментарных образования, принимающие участие в формировании целостной психовегетомоторной реакции на поступающий стимул. С помощью сегментарных и надсегментарных образований  ВНС оказывает энергосберегающее (трофотропное) и энергозатратное (эрготропное) влияние. на процессы жизнедеятельности и жизнеобеспечения. Сегментарную часть ВНС  по традиции делят  на симпатический и парасимпатисеский отделы, а механизмы их действия  - на симпато–адреналовый и ваго – инсулярный. Генерализованное межсистемное влияние реализуется при помощи симпатикотонических (симпато-адреналовых ) мехаизмов, а локальное – при мобилизации асимпаткотонических (парасимпатических ваго – инсулярных)

С одной стороны, ВНС функционирует таким образом, что непрерывно поддерживает некоторый относительно постоянный «заданный» уровень для каждого физического или химического параметра внутренней среды, возбуждая или затормаживая различные физиологические функции организма, чтобы свести к минимуму отклонения отдельных параметров и, несмотря на значительные колебания условий окружающей среды, обеспечить относительное постоянство гомеостаза.

С другой стороны, уровень активности систем, которые обеспечивают взаимодействие организма с непрерывно меняющимися условиями внешней среды, должен варьировать в широких пределах, чтобы обеспечить адекватную приспособительную реакцию на вновь возникающие, непривычные или чрезвычайные ситуации, порождающие особые требования к составу внутренней среды.

Экстренная мобилизация внутренних ресурсов и поддержание необходимого уровня функциональной активности органов и систем жизнеобеспечения для самозащиты организма в таких условиях возможна только при использовании единой регулирующей системы, организующей и руководящей согласованными действиями других систем. Именно такой системой и является ВНС, которая в качестве дивергентной системы с одним «входом» и множеством «выходов» на ткани и клетки-мишени обладает обширными зонами влияния и осуществляет интеграцию и координацию различных видов деятельности организма.

Преимущества ВНС заключается в том, что она оказывает влияние не только на ткани и органы основных систем жизнеобеспечения, но и на другие нейроны, осуществляя связь со всеми иерархическими уровнями нервной системы и выходя за пределы специфических сенсорных, двигательных или ассоциативных функций. Кроме того, очень важно, что эффект медиаторов, используемых ВНС в качестве молекулярных посредников, зависит от условий, в которых он осуществляется, и может иметь противоположную направленность в разных условиях существования.

Известно, что на ранних этапах филогенеза ВНС служила в основном для того, чтобы аккумулировать и сохранять энергию. В дальнейшем, на более поздних этапах эволюции по мере постепенного формирования и развития симпатического отдела, стала проявляться ее способность к мобилизации внутренних ресурсов и расширению диапазона компенсаторно-приспособительных реакций организма. 

У высших животных и человека деятельность ВНС, направленная на сбережение энергии и ресурсов, осуществляется в основном за счет парасимпатического отдела, а экстренная мобилизация энергии и поддерживания адекватного уровня гомеостаза в экстремальных ситуациях и новых условиях жизни преимущественно зависит от реактивных возможностей симпатического отдела. Подводя итоги накопившимся данным и обобщая результаты основных исследований в данной области, Л.А. Орбели сформулировал представление о ВНС как о системе адаптационно-трофической и отметил, что ВНС регулирует уровень активности того или иного органа воздействием на протекающие в нем процессы.

В учении о нервной трофике содержится то основное звено, которое объединяет теоретические проблемы физиологии и патологии с клиникой. В настоящее время представление о нервно-дистрофическом компоненте механизмов заболевания начало занимать надлежащее место в мышлении врачей, а идея о том, что лечить нужно не болезнь,  а  больной организм, в том числе его нервную систему, стала ведущей в сознании многих клиницистов.

Адаптивные, компенсаторно-приспособительные и патологические реакции организма

Как элемент биосферы, образующий единство с окружающей средой, организм представляет собой ту наивыгоднейшую систему, у которой автоматически изменяется способ действия с целью наилучшего управления. Такое автоматическое приспособление живого организма к непрерывно меняющимся условиям внешней и внутренней среды называется адаптацией. Организм – это адаптивная система, которая сохраняет работоспособность при непредвиденных изменениях окружающей среды. Это происходит путем изменения свойств управляемого объекта, а также целей управления, путем поиска наиболее целесообразного состояния. Проявлениями адаптации являются процессы обучения и самообучения, управления и самоуправления. Следует подчеркнуть, что процесс адаптации, то есть достижение самого выгодного режима работы, всегда происходит к определенным конкретным сложившимися условиям среды. То есть адаптироваться можно и к болезни. И резкое избавление пациента от какого-либо длительно сохраняющегося недуга может привести к серьезной дисгармонии в работе всех его витальных систем и функций. Иными словами, следует очень осторожно подходить к лечению хронических заболеваний, к которым организм практически адаптировался.

Устойчивость системы и ее способность к адаптации и компенсации нарушенных функции зависит от количества обратных связей между всеми ее уровнями и согласованности в их активности по времени и месту. На основе интеграции в системах управления и координации деятельности командных и исполняющих систем и осуществляется необходимый уровень обеспечения гомеостаза.

Живая система постоянно находится в колебательном состоянии, причем ширина диапазона разнообразных колебаний определяет устойчивость системы и ее способность к адаптации и компенсаторным реакциям в условиях жизнедеятельности. Расширение адаптивных и компенсаторно-приспособительных реакций (КПР) особенно ярко проявляется в состоянии напряжения, когда организм стремится к увеличению периода колебаний, чтобы продлить время восстановления, накопить энергетические и пластические резервы, необходимые для последующего повышенного их расходования.

Система поддержания организмом гомеостаза исключительно сложна по своим механизмам и строится на практически бесконечном разнообразии его реакций. Вместе с тем все они формируются из функций организма, отличаясь друг от друга лишь своеобразием комбинаций тех или иных функций в каждом конкретном случае, и объединены общим признаком компенсаторно-приспособительной сущности и гомеостатической направленности. Приспособительные (адаптивные) реакции обеспечивают гомеостаз в повседневных условиях при умеренных колебаниях функциональных нагрузок за счет изменения скоростей биологических реакций в пределах физиологической нормы. Компенсаторно-приспособительные реакции обеспечивают гомеостаз в условиях превышения пороговой величины воздействия (при действии чрезвычайных раздражителей или повреждающих агентов) на той же основе, то есть это те же адаптивные реакции, но более выраженные и направленные не только на обеспечение процессов жизнедеятельности, но и на устранение повреждающего фактора или образовавшегося дефекта с последующим восстановлением функций. При этом любое изменение функционального состояния базируется на структурных изменениях.

Материальной основой адаптивных и КПР служат два основных типа структурных перестроек: перестройки, отражающие дегенеративные (разрушительные) и регенеративные (восстановительные) процессы. По сути своей реактивные, они являются одновременно и функциональными, и органическими. По качественному признаку эти структурные изменения делятся на дегенеративно-дистрофические и регенеративно-гиперпластические.

Дегенеративно-дистрофические изменения могут быть проявлением как поломки (разрушения, вплоть до гибели) структур под влиянием различных факторов, так и выражением крайней степени функционального напряжения (гипертрофии или атрофии, вплоть до гибели).

Репаративно-гиперпластические изменения направлены на возмещение образовавшегося дефекта и последующее восстановление функций. Они осуществляются за счет внутриструктурных перестроек, увеличивающих активность в сохранившейся после повреждения части СФРЕ, в других, родственных ей или качественно отличных, но заменяющих ее в функциональном отношении структур. Оба типа структурных изменений по степени выраженности, то есть по количественному признаку, могут быть обратимыми или необратимыми.

Эти изменения имеют место и в условиях нормы. Они являются полярными, но сбалансированными формами одного и того же процесса – физиологического обновления СФРЕ организма. В условиях, превышающих пороговую величину адаптации, но не выходящих за пределы компенсаторных возможностей той или иной СФРЕ, также поддерживается равновесие этих двух качественно различных форм структурных изменений, хотя интенсивность их приобретает иную степень выраженности вследствие возрастающей функциональной активности. Если же функциональное напряжение оказывается чрезвычайным или не устраняется  действие патогенного фактора, наступает предельная степень КПР, затем полное истощение и утрата способности к поддержанию необходимого баланса деструктивных и репаративных перестроек и, как следствие, «перекос» функций в ту или иную сторону с соответствующими клинико-анатомическими проявлениями в виде различных симптомокомплексов и болезней (рис. 20).

Нарушение внутренней дифференциации между различными управляющими и функциональными системами организма или между организмом и его окружением приводит к патологическим реакциям гомеостаза, к нарастанию и дезорганизации самоподдерживающихся колебаний на организменно-системном уровне, т.е. к управлению без обратных связей. Критическое состояние управляющих параметров (точка бифуркации), после которого организм спонтанно переходит в одно из двух возможных состояний – улучшение или гибель, хорошо знакомо клиницистам, когда они констатируют состояние «кризиса» у больного. В условиях неустойчивого состояния, когда признаки патологических реакций достаточно очевидны, особенно трудно бороться за жизнь пациента, поскольку обычные методы лечения, при которых результаты пропорциональны усилиям, уже не помогают. Согласно теории перестроек при рассмотрении особенностей развития патологических реакций в плане самоподдерживающихся колебаний активности СФРЕ необходимо учитывать, что если максимальное ухудшение состояния пересекает условную линию «смерти», то применяемое лечение не действует, патологические изменения преобладают и больной организм как нелинейная система  устремляется к гибели.