Пренатальний і постнатальний системогенез

Розрізняють пренатальний і постнатальний системогенез, кожен із яких характеризується етапами індивідуального розвитку організму.

У пренатальному ембріогенезі та системогенезі виділяють наступні етапи розвитку:

1. генетична детермінація функціональних систем;

2. дві форми утворення контактів між клітинами:

- які розвиваються;

- жорстко детерміновані (генетично) й адаптивні;

3. формування основи функціональних систем до початку виконання ними кінцевих пристосувальних функцій;

4. вибіркове формування механізмів саморегуляції функціональних систем;

5. екологічна спрямованість формування функціональних систем.

У період постнатального системогенезу мають місце наступні етапи:

1. вибіркове дозрівання зовнішніх ланок гомеостатичних систем;

2. включення вроджених поведінкових систем (орієнтувально-дослідницької, захисної, ігрової поведінки);

3. включення систем групової і соціальної поведінки;

4. дозрівання системи статевої поведінки;

5. більша адаптивна доцільність автоматизму рефлексів і ускладнення поведінкових систем;

6. становлення та автоматизація психічних систем, які містять і мовні;

7. дозрівання системи групового спілкування як етапної форми переходу до складної соціальної поведінки.

У дослідженнях з використанням методики штучного плацентарного кровообігу засвідчено, що в ембріонів плодів морської свинки до моменту народження вибірково дозрівають функціональні системи, які забезпечують різні показники гомеостазу (кров’яний тиск, рівень газів в крові тощо), ці функціональні системи плоду самостійно ще не функціонують. Їх діяльність визначається результативною діяльністю організму матері, одразу після порушення або після штучного перетискання пуповини долучається зовнішня ланка саморегуляції функціональних систем дихання, виділення, харчування, а також механізми, які починають удосконалюватися в постнатальному періоді розвитку новонароджених. Акт народження викликає критичну перебудову діяльностей мозку і вегетативних функцій, стабілізацію серцевої діяльності й активне залучення дозрілих у пренатальному періоді, але раніше не використаних зовнішніх ланок функціональних систем дихання і харчування (С.А. Надирашвілі).

Поняття системогенезу було також розширене і за змістом. Поряд із генетичними механізмами дозрівання функціональних систем і їх перевагою на рівні гомеостазу розглянуто деякі закономірності системогенезу – на рівні поведінки. Становлення поведінкових функціональних систем у процесі навчання тварин і людини забезпечує досягнення корисного пристосувального результату, необхідного для задоволення їхніх потреб. Особливе значення має розвиток функціональних систем психічної діяльності людини, які формуються у процесі її свідомого життя на ґрунті різноманітних форм навчання.

У системогенезі проявляється значення двох факторів – генетичного й екологічного (набутого), які стимулюють дозрівання функціональних систем. Перший із них здійснює жорсткий генетичний контроль над розвитком організму за вродженими спадковими програмами, другий – пов’язаний з адаптивними впливами навколишнього середовища.

Таким чином, основна тенденція системогенезу – його екологічна спрямованість, яка забезпечує більш досконалий розвиток усіх компонентів функціональної системи; в аферентному синтезі збільшується діапазон подразників, у першу чергу – умовних рефлексів, збагачується апарат передбачення – акцептор результату дії, вдосконалюються механізми еферентного синтезу й саморегуляції. Основні положення концепції системогенезу сформульовані П.К.Анохіним і його співробітниками у вигляді трьох принципів – вибірковості (гетерохронії), консолідації та мінімального забезпечення функцій.

1. Принципи вибірковості (гетерохронії) у розвитку функціональних систем полягає у випереджальному дозріванні тих морфологічних основ, які забезпечують виживання новонароджених відразу після народження та їх існування при подальшому постнатальному формуванні. Найбільш тонким компонентом функціональних систем, які вибірково дозрівають в організмі, є ЦНС, елементи якої входять до різноманітних функціональних систем і здійснюють складні процеси інтегрування їх діяльності: регулюють просторові та часові співвідношення елементів цих складників. Так вибірково дозрівають нервові та м’язові елементи, які забезпечують акт смоктання, нервові структури, необхідні для підтримання постави, локальні компоненти різноманітних функціональних рухових систем. Цікаво, що неодночасне й вибіркове дозрівання відбувається не в цілому органі, а в його окремих елементах, які включені у ті чи інші функціональні системи (феномен фрагментації органу).

Одночасно час прискорено дозрівають не окремі анатомічні утворення і їх системи, наприклад, при закладці й розвитку кінцівки паралельно йде посилене формування відповідних нервових центрів спинного мозку і їх зв’язків з центрами стовбура мозку.

2. Принцип консолідації структурних утворень у функціональній системі. Згідно цього принципу морфологічні елементи, які формуються в ембріогенезі, об’єднуються у функціональні системи для забезпечення необхідних для цілісного організму корисних пристосувальних результатів, перш за все гомеостазу. У системогенезі вибірково встановлюються функціональні зв’язки між морфологічними структурами, які взаємодіють між собою, забезпечують виконання необхідної функції.

3. Принципи мінімального забезпечення функціональної системи створює можливість досягнення необхідного результату в умовах структурної незрілості елементів системи. Іншими словами, механізми системогенезу забезпечують кінцевий результат задовго до остаточного формування морфологічних структур, які входять у функціональну систему.

Як універсальний механізм системогенезу, принципи мінімального забезпечення функцій має різні форми. Він проявляється в етапах нервової системи, дає можливість їй успішно функціонувати до настання зрілості. Виявлений феномен надлишковості тих нервових утворень, які під час здійснення необхідних функцій є провідними на більш ранніх етапах онтогенезу. Встановлені фактори надлишковості й посилення ефективності сигналу, який проходить нервовими утвореннями до клітини-мішені, що полегшує генерацію нервового імпульсу й підвищує ймовірність зустрічі з очікуваним аферентним входом (К.В. Судаков, К.В. Шулейкіна та ін.). Так, виявлено універсальний характер феномену надлишковості на макроструктурному рівні в системогенезі у дошкільників і дітей шкільного віку. У цих вікових групах виявлена надлишковість участі м’язів – антагоністів у рецепторних взаємодіях і досить високий рівень резервної активності системи гіпоталамус-гіпофіз-кора надниркових залоз під час навантаження.

В умовах високого рівня морфофункціонального розвитку кори великих півкуль у дітей молодшої вікової групи стратегія мозкової діяльності позбавлена чіткої диференціації фокусів активації та вибірковості кореляційних зв’язків. Такий тип стратегії психофізіологічної діяльності свідчить про недосконалу, поліморфну нейрофізіологічну організацію в пошуках адекватного рішення завдань.

У шкільному віці відбувається значне ускладнення функціональних систем різного рівня. Системогенез поведінкових актів у дітей не обмежується „структурами” поведінки, спрямованими на задоволення їх біологічних потреб. У дитячому віці у людей відбувається встановлення функціональних систем групового спілкування, які складають нейрофізіологічну основу етапного переходу до соціальної поведінки. Системогенез поведінки людини включає і процеси вибіркового становлення функціональних систем психічного рівня організації.

Кожен віковий період життя людини і тварин характеризується своїми особливостями становлення та елімінації певних функціональних систем. Прийнято говорити про критичні періоди розвитку. Критичні періоди характеризуються певною стійкістю чи, навпаки, схильністю тих чи інших функцій до дії на організм патогенних факторів.