第五节 体内的控制系统
上世纪40年代,通过运用数学和物理学的原理和方法,分析研究各种工程技术的控制和人体的各种功能调节,得出了一些有关调节和控制过程的共同规律,产生了一个新的学科——控制论。任何控制系统都由控制部分和受控部分组成,从控制论的观点来分析,控制系统可分为非自动控制系统、反馈控制系统和前馈控制系统三大类。
一、非自动控制系统
由控制部分对受控部分发出活动的指令,但受控部分的活动不会影响控制部分的活动。控制方式是单向的,是一个开环系统。
二、反馈控制系统
由控制部分对受控部分发出活动的信号,而受控部分的活动可被一定的感受装置感受,感受装置再将受控部分的活动作为反馈信号送回到控制部分,使控制部分的活动发生相应的变化,从而对受控部分的活动进行调节,是一个闭环系统。在反馈控制系统中,若反馈调节使受控部分的活动向和它原先活动相反的方向发生改变,称为负反馈(negativefeedback)调节;若反馈调节使受控部分继续加强向原来方向的活动,则称为正反馈(positivefeedback)调节。
1.负反馈控制系统:较多见,作用是使系统保持稳定。内环境稳态的维持就是因为有许多负反馈控制系统的存在和发挥作用。体内许多负反馈调节机制中都设置了一个“调定点”(set point),负反馈调节机制对受控部分活动的调节就以这个调定点为参照水平,即规定受控部分的活动只能在靠近调定点的一个狭小范围内变动。在不同的条件下,调定点是可以发生变动的;生理学中将调定点发生变动的过程称为重调定(resetting)。
2.正反馈控制系统:较少见,能使整个系统处于再生状态,使这一过程最后到达极端,或结束这一过程。作用是破坏原先的平衡状态。
反馈控制系统的缺点是反应有一定的波动和时间滞后现象。
三、前馈控制(feed-forwardcontrol)系统:
控制部分对受控部分发出活动信号的同时,又通过另一快捷途径向受控部分发出前馈信号,及时的调控受控部分的活动。作用是有更好的预见性和适应性。前馈控制系统的缺点是有可能失误。

