Физиологическая регуляция и автоматическое регулирование

Организм может существовать лишь в том случае, если он отвечает приспособительными реакциями на изменения, происходящие в окружающей среде. Чересчур высокая температура, недостаток воды или кислорода - на каждый из этих факторов организм реагирует вполне определенным образом, иначе он не мог бы существовать. Как говорят биологи, своими приспособительными реакциями организм как бы "уравновешивает" все изменения окружающей его среды. В связи с этим в нем осуществляются разнообразные виды физиологической регуляции- например, температура тела теплокровного животного поддерживается приблизительно постоянной, несмотря на резкие колебания температуры окружающей среды.

В организмах животного и человека все эти "уравновешивания" и регуляции осуществляются благодаря наличию сложнейшей нервной системы, обеспечивающей исключительно гибкую и подвижную связь всех органов между собой и с окружающей средой. Без нервной системы согласованное функционирование различных органов и приспособительные реакции на изменения внешней среды были бы невозможны.

Самая грубая схема (радисты сказали бы "блок-схема") нервной системы представлена на рисунке 38.

Рис. 38. 'Блок-схема' нервной системы

Воспринимающие элементы - рецепторы Р (т. е. органы чувств: глаза, уши, кожные рецепторы и т. д.) доставляют необходимую информацию обо всех изменениях, происходящих как вне организма, так и внутри его. Эта информация в виде особых нервных сигналов передается в центральную нервную систему (спинной и головной мозг) по многочисленным нервным волокнам. Хотя нервные сигналы еще недостаточно изучены, можно с уверенностью утверждать, что по своей природе они существенно отличаются от электрических, гидравлических, пневматических, ультразвуковых и всяких иных сигналов, используемых в современной технике. В основе нервного сигнала лежат не физические, а биохимические явления, которые лишь сопровождаются некоторыми электрическими эффектами. Скорость распространения нервного сигнала по волокну колеблется в пределах от одного до ста метров в секунду (тогда как электрический сигнал за секунду "пробежал" бы по металлическому проводу почти 300 000 километров).

Информация, поступающая в центральную нервную систему, подвергается сложной переработке. В результате создаются новые нервные сигналы, которые по другим ("центробежным") волокнам направляются к "исполнительным элементам", эффекторам (мышцам, железам), согласованная деятельность которых и составляет реакцию организма на данное изменение окружающей среды.

Не правда ли, всё это очень напоминает систему автоматического управления сложным технологическим процессом с помощью электронной цифровой машины (рис. 37)? Только там "воспринимающими элементами" служили измерительные приборы, "исполнительными эле. ментами" - моторы и электромагниты, а роль центральной нервной системы выполняла центральная цифровая машина... Но, прежде чем говорить об аналогии, нужно разъяснить точный смысл этого важного понятия.