КОРРЕЛЯЦИЯ ФУНКЦИЙ ОРГАНИЗМА

КОРРЕЛЯЦИЯ ФУНКЦИЙ ОРГАНИЗМА (позднелат. correlatio соотношение, взаимодействие) — взаимозависимость функций отдельных частей живого организма. В процессе корреляции функций в целостном организме возникают новые качества, которых нет у отдельных его частей. По Г. А. Югаю (1964), природа целостности организма определяется типами связей и взаимодействия частей между собой. Наиболее общими и существенными из них являются связи частей по типам корреляции, или координации, и интеграции, или субординации. Корреляционная связь является двусторонней связью, проявлением взаимозависимости и взаимообусловленности функций отдельных частей. Эффект действия любой части на остальные зависит не только от природы действующей части, но и от характера ответной реакции других частей, на которые оказывается влияние.

К. ф. о. может быть обнаружена с помощью методов математической статистики, в частности метода корреляционного анализа количественных характеристик различных функций. Теория и математический аппарат этого анализа хорошо разработаны (см. Корреляционный анализ).

Чаще всего встречается прямая (положительная) корреляция, реже — обратная (отрицательная) и криволинейная. Обратная зависимость характеризуется тем, что усиление одной функции сопровождается закономерным ослаблением другой. Криволинейная К. ф. о. отличается тем, что линейное изменение одной функции лишь до известного предела сопровождается линейным сдвигом другой функции, а дальнейшему изменению первой функции сопутствует сдвиг второй противоположной направленности.

Сопоставление нескольких функций в популяции (от объекта к объекту) выявляет наиболее постоянный компонент К. ф. о. Примером может служить прямая зависимость между уровнем чувствительности кинестетического, зрительного и слухового анализаторов здорового человека. Она выражается в том, что с возрастанием чувствительности одного анализатора увеличивается чувствительность и другого. Корреляционный анализ результатов многократного измерения функц, состояния в течение продолжительного интервала времени выявляет индивидуальную устойчивую К. ф. о. Сопоставление флюктуаций функц, состояния различных структур на протяжении одного эксперимента обнаруживает текущие взаимоотношения функции. Они отличаются изменчивостью, что выражается колебаниями коэффициентов корреляции в широком диапазоне. Наиболее изучена корреляция биопотенциалов головного мозга.

Во время целенаправленной деятельности происходит перестройка корреляционных взаимоотношений функций, однако исходная корреляция заметно влияет на характер этой перестройки, определяет направленность и степень выраженности вызванных реакций организма. Следовательно, исходная корреляция— это активный фон, на к-ром совершается срочное взаимодействие биол, структур. К. ф. о. предшествует их рабочей кооперации, направленной на достижение определенного приспособительного эффекта.

Существенный вклад в развитие учения о корреляциях внес П. К. Анохин, предложивший рассматривать связи, опосредуемые через нервную систему и формирующиеся в процессе приспособительного поведения живых организмов, с единых позиций корреляционных взаимоотношений. Т. о., принцип корреляции из области эволюционной биологии был распространен на все области физиол, отправлений, а нервная система стала рассматриваться как важнейший фактор корреляционных взаимоотношений (см. Функциональные системы).

Исходная корреляция подвергается существенной перестройке при формировании навыков. Так, у систематически тренирующегося спортсмена-стрелка усиливается корреляция между зрительной чувствительностью и электрической активностью сгибателя указательного пальца правой руки. Сдвиги в исходной корреляции сопутствуют утомлению, патол, нарушениям церебральной нейродинамики (напр., при неврозах, посттравматических состояниях, эпилепсии, последствиях инсультов и др.), длительной сенсорной активации или депривации. Эти сдвиги проявляются ослаблением и извращением исходной корреляции. Напр., на фоне невроза, вызванного сшибкой пищевой и оборонительной реакции, резко ослабляется корреляция альфа-подобной активности мозговых структур, регулирующих сердечную деятельность.

К. ф. о. имеет сложную природу. Отчасти она является выражением корреляции развития органов и структур организма в процессе фило- и онтогенеза. Основные закономерности взаимозависимости изменения органов в процессе эволюции и индивидуального развития были изучены Ж. Кювье, Ч.Дарвином, А. Н. Северцовым и Ш. И. Шмальгаузеном.

К. ф. о. как общебиол. принцип был сформулирован Ж. Кювье, который считал, что, поскольку все органы живого организма образуют целостную организацию, части к-рой зависят друг от друга, всякое изменение в одной части вызывает изменение во всех остальных его частях. Ч. Дарвин рассматривал корреляционные изменения частей организма как закон изменчивости: «Я разделяю под этим выражением тот факт, что вся организация во время роста и развития находится в тесной взаимной связи, что, когда слабые изменения проявляются в какой-либо одной части и накапливаются естественным отбором, другие части также претерпевают изменения».

Большой вклад в разработку теории корреляций внес А. Н. Северцов. Он особо подчеркивает значение соотношения внешнего и внутреннего факторов в эволюции органического мира. Квалифицируя изменения, которые наблюдаются в органах и тканях организмов в процессе их приспособления к условиям среды, он делает вывод, что все эти изменения можно подразделить на две основные группы, а именно на изменения, появляющиеся в непосредственной связи с изменениями среды, к к-рой животное приспосабливается (первичные изменения, или протолаксисы), и на изменения вторичные, вызванные в организме появлением первичных приспособлений. Эти изменения А. Н. Северцов обозначил как коррелятивные, или соотносительные, изменения.

Качественные изменения функций наружных, или эктосоматических, органов вызывают изменения функции в координированных с ними внутренних, энтосоматических органах. Именно этот принцип лежит в основе корреляционной патологии. Так, при воздействии вредных факторов окружающей среды на организм часто первичные патол, изменения происходят лишь в пункте приложения повреждающего агента. Затем как следствие этих изменений корреляционно патол, изменения возникают в других внутренних органах, связанных с первично-измененными. Исследование причин и механизмов коррелятивных изменений органов в условиях патологии является одной из важнейших задач общей патологии и патофизиологии.

Большой вклад в разработку теоретических проблем природы и механизмов корреляционной связи в биол, объектах внес И. И. Шмальгаузен. В онтогенетическом развитии организма он выделяет три типа корреляций: геномные, морфогенетические и эргонтические.

Генетически детерминированный согласованный морфогенез частей организма является фундаментом, на к-ром под влиянием условий существования формируется сложная система функц, корреляций. Основываясь на концепции П. К. Анохина о системогенезе (см.), можно предположить, что наиболее постоянные компоненты этих корреляций являются врожденными.

Поскольку организм представляет собой иерархию функц, систем (см. Иерархическая система), работающих по гомеостатическому принципу, К. ф. о. следует рассматривать как следствие субординирующих влияний из ц. н. с. к различным структурам. Об этом говорят многочисленные эксперименты на животных. Напр., в 1975 г. А. А. Савченко показано, что электростимуляция мезэнцефалического ядра ретикулярной формации вызывает заметное ослабление, а раздражение латеральной области гипоталамуса — выраженное усиление исходной корреляции альфа-подобной активности сенсорных зон коры. Прямая корреляция может быть лишь следствием функционально однонаправленных (облегчающих или тормозных) и сопряженных по степени выраженности влияний из одного источника к различным структурам, а обратная корреляция — результатом разнонаправленных сопряженных влияний, облегчающих посылок к одной структуре и тормозных — к другой.

Наиболее устойчивый компонент К. ф. о., по-видимому, обусловлен включением нейроэндокринных механизмов регуляции (см. Нейрогуморальная регуляция). Об этом косвенно свидетельствуют многочисленные сведения о возникновении выраженных сдвигов в работе мозга и желез внутренней секреции при патологии, стимуляции или разрушении структур гипоталамуса и лимбической системы. Однако вопрос о значении гуморальных факторов в формировании К. ф. о. остается недостаточно изученным.

Дальнейшее изучение закономерностей, природы и конкретных физиол. механизмов К. ф. о. имеет большое теоретическое и прикладное значение: по характеру коррелятивного «сцепления» (согласования) сенсорных, моторных и вегетативных функций можно судить о состоянии гомеостатической системной организации простых и сложных биол, структур живого организма в норме и их «дисгармонии» при патологии.

Библиография: Кювье Ж. Рассуждения о переворотах на поверхности земного шара, пер. с франц., М.— Л., 1937; О к у н ь Я. Факторный анализ, пер. с польск., М., 1974; Плохинский И. А. Биометрия, с. 40, М., 1970; Северцов А. Н. Современные задачи эволюционной теории, М., 1914; Центральная регуляция функции эндокринных желез, под ред. С. Кацуки, пер. с япон., М., 1977; Чу про в А. А. Основные проблемы теории корреляции, М., 1960; Шмальгаузен И. И. Значение корреляции в эволюции животных, в кн.: Памяти акад. А. Н. Северцова, под ред. И. И. Шмальгаузена, т. 1, с. 175, М.— Л., 1939; он же, Организм как целое в индивидуальном и историческом развитии, М.— Л., 1942; Ю г а й Г. А. Проблема целостности’организма, М., 1962.

А. В. Завьялов, В. А. Полянцев.