какие виды рефлексов осуществляются ведущими отделами цнс
Какие виды рефлексов осуществляются ведущими отделами цнс
Рефлексы проявляются в возникновении или прекращении какой-либо деятельности организма: в сокращении или расслаблении мышц, в секреции или прекращении секреции желез, в сужении или расширении сосудов и т. п.
Благодаря рефлекторной деятельности организм способен быстро реагировать на различные изменения внешней среды или своего внутреннего состояния и приспособляться к этим изменениям. У позвоночных животных значение рефлекторной функции центральной нервной системы настолько велико, что даже частичное выпадение ее (при оперативном удалении отдельных участков нервной системы или при заболеваниях ее) часто ведет к глубокой инвалидности и невозможности осуществлять необходимые жизненные функции без постоянного тщательного ухода.
Значение рефлекторной деятельности центральной нервной системы в полной мере было раскрыто классическими трудами И. М. Сеченова и И. П. Павлова. И. М. Сеченов еще в 1862 г. в своем составившем эпоху труде “Рефлексы головного мозга” утверждал: “Все акты сознательной и бессознательной жизни по способу происхождения суть рефлексы”.
Все рефлекторные акты целостного организма разделяют на безусловные и условные рефлексы.
Безусловные рефлексы передаются по наследству, они присущи каждому биологическому виду; их дуги формируются к моменту рождения и в норме сохраняются в течение всей жизни. Однако они могут изменяться под влиянием болезни.
Условные рефлексы возникают при индивидуальном развитии и накоплении новых навыков. Выработка новых временных связей зависит от изменяющихся условий среды. Условные рефлексы формируются на основе безусловных и с участием высших отделов головного мозга.
Безусловные и условные рефлексы можно классифицировать на различные группы по ряду признаков.
NB! Эта классификация приемлема к более или менее простым рефлексам, направленным на объединение функций внутри организма. При сложных же рефлексах, в которых участвуют нейроны, находящиеся в высших отделах центральной нервной системы, как правило, в осуществление рефлекторной реакции вовлекаются различные исполнительные органы, в результетате чего происходит изменение соотношения организма с внешней средой, изменение поведения организма.
Примеры некоторых относительно простых рефлексов, наиболее часто исследуемых в условиях лабораторного эксперимента на животном или в клинике при заболеваниях нервной системы человека.
Как уже отмечалось выше, подобная классификация рефлексов условна: если какой-либо рефлекс может быть получен при сохранности того или иного отдела центральной нервной системы и разрушении вышележащих отделов, то это не означает, что данный рефлекс осуществляется в нормальном организме только при участии этого отдела: в каждом рефлексе участвуют в той или иной мере все отделы центральной нервной системы.
Любой рефлекс в организме осуществляется при помощи рефлекторной дуги.
В периферической нервной системе различают рефлекторные дуги (нейронные цепи)
Рефлекторная дуга состоит из пяти отделов:
Простейшую рефлекторную дугу можно схематически представить как образованную всего двумя нейронами: рецепторным и эффекторным, между которыми имеется один синапс. Такую рефлекторную дугу называют двунейронной и моносинаптической. Моносинаптические рефлекторные дуги встречаются весьма редко.
Вегетативные ганглии, в зависимости от локализации, могут быть разделены на три группы:
Такое различие соматической и вегетативной рефлекторной дуги обусловлено анатомическим строением нервных волокон, составляющих нейронную цепь, и скоростью проведения по ним нервного импульса.
Для осуществления любого рефлекса необходима целостность всех звеньев рефлекторной дуги. Нарушение хотя бы одного из них ведет к исчезновению рефлекса.
Схема реализации рефлекса
В ответ на раздражение рецептора нервная ткань приходит в состояние возбуждения, которое представляет собой нервный процесс, вызывающий или усиливающий деятельность органа. В основе возбуждения лежит изменение концентрации анионов и катионов по обе стороны мембраны отростков нервной клетки, что приводит к изменению электрического потенциала на мембране клетки.
Возбуждение проводится по нервным волокнам со скоростью от 0,5 до 100 м/с, изолированно и не переходит с одного волокна на другое, чему препятствуют оболочки, покрывающие нервные волокна.
Процесс торможения противоположен возбуждению: он прекращает деятельность, ослабляет или препятствует ее возникновению. Возбуждение в одних центрах нервной системы сопровождается торможением в других: нервные импульсы, поступающие в центральную нервную систему, могут задерживать те или иные рефлексы.
Взаимосвязь, определяющая процессы возбуждения и торможения, т.е. саморегуляции функций организма, осуществляется при помощи прямых и обратных связей между центральной нервной системой и исполнительным органом. Обратная связь (“обратная афферентация” по П.К.Анохину), т.е. связь между исполнительным органом и центральной нервной системой, подразумевает передачу сигналов с рабочего органа в центральную нервную систему о результатах его работы в каждый данный момент.
Так, при взятии рукой предмета глаза непрерывно измеряют расстояние между рукой и целью и свою информацию посылают в виде афферентных сигналов в мозг. В мозгу происходит замыкание на эфферентные нейроны, которые передают двигательные импульсы в мышцы руки, производящие необходимые для взятия ею предмета действия. Мышцы одновременно воздействуют на находящиеся в них рецепторы, беспрерывно посылающие мозгу чувствительные сигналы, информирующие о положении руки в каждый данный момент. Такая двусторонняя сигнализация по цепям рефлексов продолжается до тех пор, пока расстояние между кистью руки и предметом не будет равно нулю, т.е. пока рука не возьмет предмет. Следовательно, все время совершается самопроверка работы органа, возможная благодаря механизму “обратной афферентации”, который имеет характер замкнутого круга.
Существование такой замкнутой кольцевой, или круговой, цепи рефлексов центральной нервной системы и обеспечивает все сложнейшие коррекции протекающих в организме процессов при любых изменениях внутренних и внешних условий (В.Д. Моисеев, 1960). Без механизмов обратной связи живые организмы не смогли бы разумно приспособиться к окружающей среде.
Физиология человека и животных
Разделы
6. Рефлекторная теория. Компоненты рефлекторной дуги. Классификация рефлексов
Важнейший принцип, на котором основана работа нервной системы, – это принцип рефлекторной регуляции. Впервые представление о рефлекторном характере деятельности головного мозга было разработано Сеченовым, развито И.П.Павловым, В.М.Бехтеревым, Ч.Шеррингтоном, П.К.Анохиным. Они показали, что в нижележащих отделах ЦНС – подкорковых ядрах, стволе, спинном мозге – рефлекторные реакции осуществляются по прирожденным, наследственно закрепленным нервным путям, а в КБП нервные связи вырабатываются, создаются в процессе индивидуальной жизни животных и человека, в результате сочетания многочисленных действующих на организм раздражителей.
Рефлекс – это стереотипная ответная реакция организма на раздражение, осуществляемая при участии ЦНС. Рефлекторная дуга – это совокупность структур, при помощи которых осуществляется рефлекс (рисунок 2). Чаще всего она состоит из пяти звеньев:
1) периферические рецепторы, к которым подходят окончания афферентного (чувствительного) нейрона;
2) афферентный (чувствительный, центростремительный) нейрон – воспринимает изменения внешней или внутренней среды организма. Совокупность рецепторов, раздражение которых вызывает рефлекс, называется рефлексогенной зоной;
3) вставочный (ассоциативный) нейрон, расположенный в спинном или головном мозге – обеспечивает связь с другими отделами ЦНС, переработку и передачу импульсов к эфферентному нейрону;
4) эфферентный (двигательный, центробежный) нейрон – вместе с другими нейронами перерабатывает информацию, сформировывает ответ в виде нервных импульсов;
5) эффектор (исполнитель) – рабочий орган.
Рисунок 2 – Схема рефлекторной дуги:
1 – рецептор; 2 – центростремительный нейрон; 3 – вставочный нейрон;
4 – центробежный нейрон; 5 – нервные окончания в мышце; 6 – спинной мозг.
Большинство рефлексов замыкается в головном и спинном мозге, и лишь небольшое количество их замыкается вне ЦНС – в вегетативных ганглиях. Вставочных нейронов может быть от одного до множества (в нервных центрах).
Самая простая рефлекторная дуга – моносинаптическая. Она состоит из двух нейронов – афферентного и эфферентного. Таких рефлексов мало – как правило, это сухожильные рефлексы (например, спинальные миостатические – возникающие в ответ на растяжение мышцы). Чаще дуга рефлекса содержит не менее трех нейронов: афферентный, вставочный и эфферентный. Подобные дуги называют полисинаптическими.
Классификация рефлексов:
1. По способу образования:
1) безусловные – врожденные;
2) условные – приобретенные.
2. По компонентам синаптической дуги:
3. По уровню замыкания рефлекса:
5) кортикальные и т. д.
4. По характеру рецепторов:
5. По биологическому значению:
6. По участию соматических или вегетативных отделов ЦНС:
Строение и функции нервной системы. Рефлекс и рефлекторная дуга
Нервная система подразделяется на центральную и периферическую. Центральная нервная система включает в себя головной и спинной мозг, а периферическая – нервы, нервные узлы, нервные окончания.
Нервная ткань образована нейронами и клетками нейроглии. Клетки нейроглии выполняют опорную, защитную и трофическую роли.
Нейрон состоит из тела и отростков: одного аксона и нескольких дендритов. В теле нейрона синтезируются медиаторы, клеточные белки и другие компоненты. Оно выполняет трофическую роль по отношению к отросткам.
Отростков два вида: длинный неветвящийся аксон и короткие ветвящиеся дендриты. Аксон проводит возбуждение от тела нейрона к нервным, мышечным и секреторным клеткам, а дендриты – к телу нейрона.
Каждый нейрон в ЦНС выполняет три физиологические роли:
По физиологической роли нейроны подразделяют на три группы: рецепторные, двигательные и вставочные.
Рефлекторный принцип деятельности нервной системы
Нервная система связывает в организме рецепторы, ткани и органы в рефлекторные дуги. Через рефлекторные дуги осуществляются рефлексы, приспособление состояния и деятельности тканей, органов и организма в целом к условиям внутренней и внешней среды – все это способствует сохранению постоянства внутренней среды, то есть поддержанию гомеостаза. Приспособление процессов жизнедеятельности организма, его органов, тканей и систем к меняющимся условиям среды называется регуляцией.
Регуляция, обеспечиваемая нервной и гормональной системами, называется нервно-гормональной. Нервная система и организм осуществляют свою деятельность по принципу рефлекса.
Рефлекс – это закономерная ответная реакция организма на раздражение рецепторов, осуществляемая с участием центральной нервной системы. Рефлекс осуществляется через специальное структурное образование нервной системы, которое называется рефлекторной дугой.
В образовании рефлекторной дуги участвуют три вида нейронов, расположенных в разных отделах нервной системы и связанных между собой посредством синапсов: чувствительные, контактные и двигательные. Путь, по которому проходят нервные импульсы (возбуждение) от рецепторов к исполнительному органу, называется рефлекторной дугой.
Рефлекторная дуга состоит из 5 звеньев:
Рефлекторная дуга проводит нервный импульс от рецептора чувствительного нейрона до эффекторного окончания в рабочем органе. Тела афферентных нейронов рефлекторных дуг расположены вне центральной нервной системы, но вблизи ее (спинномозговые, черепно-мозговые ганглии), тела всех промежуточных и эфферентных нейронов, принадлежащих к вегетативной нервной системе, находятся в центральной нервной системе (ЦНС).
Какие виды рефлексов осуществляются ведущими отделами цнс
Ответная реакция организма на раздражение из внешней или внутренней среды, осуществляющаяся при участии ЦНС, называется рефлексом. Путь, по которому проходит нервный импульс от рецептора до эффектора (действующий орган), называется рефлекторной дугой.
Рефлекс обеспечивает тонкое, точное и совершенное уравновешивание организма с окружающей средой, а также контроль и регуляцию функций внутри организма. В этом его биологическое значение. Рефлекс является функциональной единицей нервной деятельности.
Вся нервная деятельность складывается из рефлексов различной степени сложности, т. е. является отраженной, вызванной внешним поводом, внешним толчком. Рефлекторный принцип нервной деятельности был открыт великим французским философом, физиком и математиком Рене Декартом в XVII веке.
И. М. Сеченов писал: “. если выключить все рецепторы, то человек должен заснуть мертвым сном и никогда не проснуться.” Это теоретическое положение нашло свое обоснование в клинической практике. С. П. Боткин наблюдал больного, у которого из всех рецепторов тела функционировали один глаз и одно ухо. Как только больному закрывали глаз и затыкали ухо, он засыпал.
То же самое можно наблюдать при разрушении любого другого звена: ЦНС, чувствительных или двигательных нервных волокон. Самое сильное раздражение не вызовет ответной реакции, нервная деятельность будет отсутствовать.
Время рефлекса зависит от силы раздражения и возбудимости ЦНС. При сильном раздражении оно короче, при снижении возбудимости, вызванном, например, утомлением, время рефлекса увеличивается, при повышении возбудимости значительно уменьшается.
Рис. 105. Методика воспроизведения проприоцептивных рефлексов и схема рефлекторной дуги коленного рефлекса
Классификация рефлексов. Различают следующие виды рефлексов.
1. По биологическому значению рефлексы подразделяются на пищевые, оборонительные, ориентировочныеи(ознакомление с изменяющимися условиями среды), половые (продолжение рода).
3. В зависимости от рабочего органа, участвующего в ответной реакции, рефлексы подразделяются на двигательные, секреторные, сосудистые.
5. В зависимости от продолжительности различают фазные и тонические рефлексы. Тонические рефлексы длительные, продолжаются часами, например рефлекс стояния. Любое животное может стоять часами благодаря длительному сокращению мышц. Все позные рефлексы относятся к тоническим. Они фиксируют определенное положение тела, а на их фоне разыгрываются другие, короткие, фазные рефлексы, обеспечивающие все виды рабочих, спортивных и других движений.
7. По принципу эффекторной иннервации рефлексы можно разделить на скелетно-моторные, или соматические (обеспечивающие двигательные акты скелетной мускулатуры), и вегетативные (функции внутренних органов).
8. В зависимости от того, являются ли рефлексы врожденными или приобретенными в процессе индивидуальной жизни, И. П. Павлов подразделял их на безусловные (врожденные) и условные (приобретенные).
Рис. 106. Синаптические бляшки (1) окончаний пресинаптических аксонов образуют соединения на дендритах (2) и теле (3) нейрона [Стерки П., 1984]
Синапсы по механизму передачи возбуждения разделяются на химические и электрические. Последние находятся в сердечной мышце, гладких мышцах и железистой ткани; в ЦНС наличие их только предполагается.
Синапс, с химической передачей, состоит из синаптической бляшки, пресинаптической мембраны, синаптической щели шириной 30 нм и постсинаптической мембраны (рис. 107).
Нервная ткань. Рефлекс. Рефлекторная регуляция
Выбранный для просмотра документ урок 8 био 8 Кол.docx
Тема: Нервная ткань. Рефлекс. Рефлекторная регуляция
Цель: познакомить со строением нейрона и нейроглии; раскрыть природу нервных импульсов и функции синапсов; дать понятие о нервных цепях, их возбуждении и торможении; повторить и уточнить определение рефлекса, полученное учащимися в курсе биологии 7 класса; в ходе опыта изучить принципы рефлекторной регуляции, причины возбуждения и торможения нейронов.
2. Работа в парах по вопросам в учебнике на с. 39.
Изучение нового материала
– На предыдущем уроке мы говорили о том, что организм способен к саморегуляции. Но что обеспечивает регуляцию функций в организме человека? Что такое регуляция? Давайте разберемся.
Слайд 2 – Регуляция – координирующее влияние на клетки, ткани, органы, приводящее их деятельность в соответствие с потребностями организма и изменениями окружающей среды.
Для осуществления постоянной регуляции физиологических процессов используются два механизма: гуморальный и нервный.
Гуморальная регуляция – регуляция, осуществляемая при помощи химических веществ, выделяемых в кровь и тканевую жидкость.
Нервная регуляция осуществляется нервной системой.
Слайд 3 – Из курса биологии животных вам известно, что нервная система подразделяется на центральную и периферическую.
Нервная система – совокупность специальных структур, объединяющая и координирующая деятельность всех органов и систем организма в постоянном взаимодействии с внешней средой.
Слайд 4 – Нервная система формируется нервной тканью, в состав которой входят высокоспециализированные нервные клетки – нейроны, и клетки, заполняющие пространство между нейронами и окружающими их капиллярами. Клетки нервной ткани образуют нервы, связывающие мозг и нервные узлы с другими органами тела.
Нервы – скопления отростков нервных клеток вне ЦНС, заключенные в общую соединительнотканную оболочку и проводящие нервные импульсы.
чувствительные – образованы дендритами чувствительных нейронов
двигательные – образованы аксонами двигательных нейронов
смешанные – образованы аксонами и дендритами
Нервные узлы – скопления тел нейронов вне ЦНС.
рецепторные – концевые образования дендритов в органах; воспринимают раздражение и преобразуют в нервный импульс.
эффекторные – концевые образования аксонов в рабочих органах: мышцах, железах.
Информация передается в виде нервных импульсов – кратковременного изменения электрического потенциала мембраны нервной клетки, который распространяется вдоль нервного волокна в виде быстро перемещающейся волны.
– Конечно же работу нервной системы мы связываем с рефлексом. Что такое рефлекс? / Ответы обучающихся /
Слайд 5 – Напомню, что рефлексом называется ответная реакция организма на раздражение чувствительных образований — рецепторов, осуществляемая при участии нервной системы. Рецепторы обладают высокой чувствительностью к специфическим для них раздражителям и преобразуют их энергию в процесс нервного возбуждения. Рефлексы осуществляются благодаря наличию в нервной системе рефлекторных дуг.
Рефлекс – ответная реакция организма на раздражитель, осуществляемая и контролируемая ЦНС. Рефлексы помогают организму адаптироваться к постоянно меняющимся условиям окружающей среды и обеспечивают его жизнеспособность.
Слайд 6 – Схема «Виды рефлексов»
Примером наиболее простых рефлексов может служить коленный рефлекс. Для этого пациенту предлагают положить ногу на ногу и ударяют резиновым молоточком по сухожильной связке чуть ниже коленной чашечки.
Коленный рефлекс относится к спинномозговым рефлексам. Схема рефлекторной дуги коленного рефлекса включает в себя центростремительный и центробежный нейроны и не содержит вставочных нейронов.
В рефлекторной дуге различают 5 элементов:
2 – чувствительный нейрон,
4 – двигательный нейрон,
5 – исполнительный орган.
Слайд 10 – Известная ситуация, когда прикосновение руки к горячему предмету создает болевое ощущение и вызывает отдергивание руки.
Более сложные рефлекторные дуги могут быть образованы цепочкой из чувствительного, одного или нескольких вставочных и исполнительного нейрона.
Болевые сигналы от чувствительных рецепторов попадают в спинной мозг и передаются вставочным нейронам. Те в свою очередь возбуждают исполнительные нейроны, посылающие команду к мышцам руки. Мышцы сокращаются, и рука сгибается.
Слайд 11 – Часть рефлекторной дуги какого-либо рефлекса всегда располагается в определенном участке центральной нервной системы и состоит из вставочных и исполнительных нейронов. Это и есть нервный центр данного рефлекса. Иными словами, нервный центр — это объединение нейронов, предназначенное для участия в выполнении какого-то определенного рефлекторного акта.
Слайд 13 – Для осуществления же открытых И. П. Павловым условных рефлексов организм не имеет готовых нервных путей. Условные рефлексы формируются в течение жизни, когда для этого возникают необходимые условия. Образование условных рефлексов лежит в основе обучения организма различным навыкам и приспособлений к изменяющейся среде. Наличие рефлекторной дуги — непременное условие для реализации рефлекса, но оно не гарантирует точности его выполнения.
Слайд 14 – Тем не менее, нервный центр данного рефлекса имеет возможность контролировать точность выполнения своих команд. Эти сигналы возникают в рецепторах, расположенных в самих исполнительных органах. Он по «обратным связям» получает информацию об особенностях осуществления рефлекса. Такое устройство позволяет нервным центрам в случае необходимости вносить срочные изменения в работу исполнительных органов.
Слайд 16 – Итак, рефлекторная дуга представляет собой цепь последовательно связанных нейронов, которая формирует реакцию организма на внешние раздражители и происходит при участии высшей нервной деятельности.
IV . Закрепление полученных знаний
Слайд 17 – Лабораторная работа «Мигательный рефлекс».
Опыт проведите самостоятельно по описанию на стр. 41-43 учебника.
Результаты занесите в рабочую тетрадь.
Работа с вопросами на с. 43.