Нарисовать рефлекторную дугу

Информация

Классификация рефлексов

Существует несколько классификаций рефлексов, которые отражают их функции или указывают на уровень восприятия. Можно привести некоторые из них.

По биологическому значению выделяют рефлексы:

  • пищевые;
  • защитные;
  • половые;
  • ориентировочные;
  • рефлексы определяющие положение тела (позотонические);
  • рефлексы для движения.

По расположению рецепторов, которые воспринимают раздражитель, можно выделить:

  • экстерорецепторы, находящиеся на коже и слизистых;
  • интерорецепторы, располагающиеся во внутренних органах и сосудах;
  • проприорецепторы, воспринимающие раздражение мышц, суставов и сухожилий.

Зная три представленных классификации можно любой рефлекс охарактеризовать: приобретенный он или врожденный, какую функцию выполняет и как его вызвать.

Из чего состоит дуга рефлекса?

Сама дуга представляет собой весь путь нервного импульса от момента соприкосновения человека с раздражителем до проявления ответной реакции. Рефлекторная дуга содержит различные типы нейронов: рецепторный, эффекторный и вставочный.

Рефлекторная дуга организма человека работает так:

  • рецепторы воспринимают раздражение. Чаще всего такими рецепторами служат отростки нервных волокон центростремительного типа либо нейронов.
  • чувствительное волокно транслирует возбуждение к центральной нервной системе. Структура чувствительного нейрона такова, что его тело располагается вне нервной системы, они цепочкой пролегли в узлах вдоль позвоночника и у основания головного мозга.
  • переключение с волокна чувствительного типа на двигательное происходит в спинном мозге. Головной мозг отвечает за формирование более сложных рефлексов.
  • двигательное волокно несет возбуждение к реагирующему органу. Это волокно является элементом двигательного нейрона.

Эффектор — собственно сам реагирующий орган, отвечает на раздражение. Рефлекторная реакция бывает сократительной, двигательной либо выделительной.

Схема возникновения рефлекторной дуги

Уровни рефлекторной дуги

Для невропатологов важно знать уровень, на котором замыкается рефлекс. Это помогает точнее определить область поражения и предсказать ущерб для здоровья. Различают спинальные рефлексы, двигательные нейроны которых располагаются в спинном мозге. Они отвечают за механику тела, сокращение мышц, работу тазовых органов.

Нарисовать рефлекторную дугу

В среднем мозге замыкаются мезэнцефальные рефлексы. В основном это рефлекторные дуги черепных нервов. Различают так же диэнцефальные рефлексы, конечный нейрон которых располагается в промежуточном мозге. И кортикальные рефлексы, которые управляются корой головного мозга. Как правило, это приобретенные навыки.

Следует учитывать, что строение рефлекторной дуги с участием высших координирующих центров нервной системы всегда включает в себя и нижние уровни. То есть кортикоспинальный путь будет проходить через промежуточный, средний, продолговатый и спинной мозг.

Физиология нервной системы устроена таким образом, что каждый рефлекс дублируется несколькими дугами. Это позволяет сохранять функции организма даже при травмах и болезнях.

Полисинаптические дуги

К полисинаптическим относится трехнейронная дуга, в которой между рецептором и эффектором располагается нервный центр. Такую дугу наглядно иллюстрирует отдергивание руки в ответ на боль.

Полисинаптические дуги имеют особое строение. Такая цепь обязательно проходит через мозг. В зависимости от локализации нейронов, обрабатывающих сигнал, выделяют:

  • спинномозговые;
  • бульбарные;
  • мезэнцефальные;
  • кортикальные.

Если рефлекс обрабатывается в верхних частях центральной нервной системы, то в его обработке принимают участие и нейроны нижних отделов. Отделы ствола головного мозга и спинной мозг также участвуют в формировании рефлексов высокого уровня.

Какой бы ни был рефлекс, если нарушается непрерывность рефлекторной дуги, то происходит исчезновение рефлекса. Чаще всего такой разрыв происходит в результате травмы либо болезни.

В сложных рефлексах для реакции на раздражитель в звенья цепи включаются различные органы, что может изменять поведение организма и его систем.

Отделы рефлекторной дуги

Строение рефлекторной дуги включает в себя пять отделов.

Первый – это рецептор, который воспринимает информацию. Он может быть расположен как на поверхности тела (кожа, слизистые), так и в его глубине (сетчатка, сухожилья, мышцы). Морфологически рецептор может выглядеть, как длинный отросток нейрона или скопление клеток.

Второй отдел – чувствительное нервное волокно, которое передает возбуждение дальше по дуге. Тела этих нейронов располагаются за пределами центральной нервной системы (ЦНС), в спинномозговых узлах. Их функция подобна стрелке на железнодорожной колее. То есть данные нейроны распределяют информацию, которая к ним поступает, на разные уровни ЦНС.

Третий отдел – место переключения чувствительного волокна на двигательное. Для большинства рефлексов оно находится в спинном мозге, но некоторые сложные дуги проходят сразу через головной мозг, например защитный, ориентировочный, пищевой рефлексы.

Четвертый отдел представлен двигательным волокном, который доставляет нервный импульс от спинного мозга к эффектору или мотонейрону.

Последний, пятый отдел – это орган, который осуществляет рефлекторную деятельность. Как правило, это мышца или железа, например зрачок, сердце, половые или слюнные железы.

Дуга мигательного рефлекса

Также интересно строение дуги мигательного рефлекса. Этот рефлекс в силу своей сложности позволяет изучить такое движение возбуждения по дуге, которое исследовать в других случаях затруднительно. Рефлекторная дуга этого рефлекса начинается с активизации возбуждающего и тормозящего нейронов одновременно.

Рефлекс имеет раннюю и позднюю составляющие. Поздняя составляющая отвечает за формирование задержки ответа. В качестве эксперимента касаются пальцем кожи века. Глаз закрывается молниеносно. При повторном касании кожи реакция проходит медленнее. После обработки мозгом получаемой информации происходит осознанное торможение приобретенного рефлекса. Благодаря такому торможению, например, женщины очень быстро приучаются красить веки, преодолевая естественное желание века прикрыть роговицу глаза.

Нарисовать рефлекторную дугу

Другие варианты полисинаптических дуг также поддаются исследованию, однако они зачастую слишком сложны и не очень наглядны для изучения.

Каких бы высот не достигла наука, базовыми рефлексами для изучения реакции человека остаются мигательный и коленный рефлексы. Изучение и замеры скорости прохождения импульса в тройничном и лицевом нервах являются основой оценки состояния ствола головного мозга при различных патологиях и болях.

Координация работы нервной системы

Физиология нервной системы изменчива на разных ее уровнях. Чем позже сформирован отдел, тем сложнее его работа и гормональная регуляция. Выделяют шесть свойств, которые присущи всем нервным центрам, независимо от их топографии:

  1. Проведение возбуждения только от рецептора к эффекторному нейрону. Физиологически это обусловлено тем, что синапсы (места соединения нейронов) действуют только в одном направлении и не могут изменить его.

  2. Задержку проведения нервного возбуждения тоже связывают с наличием большого количества нейронов в дуге и, как следствие, синапсов. Для того чтобы синтезировать медиатор (химический раздражитель), выпустить его в синаптическую щель и провести, таким образом, возбуждение, требуется больше времени, чем если бы импульс распространялся просто по нервному волокну.

  3. Суммация возбуждений. Такое случается, если раздражитель слабый, но постоянно и ритмично повторяющийся. В этом случае медиатор накапливается в синаптической мембране, пока его не будет значительное количество, и только потом передает импульс. Самый простой пример этого явления – акт чихания.

  4. Трансформация ритма возбуждений. Строение рефлекторной дуги, а так же особенности нервной системы таковы, что даже на медленный ритм раздражителя она отвечает частыми импульсами – от пятидесяти до двухсот раз в секунду. Поэтому мышцы в человеческом организме сокращаются тетанически, то есть прерывисто.

  5. Рефлекторное последействие. Нейроны рефлекторной дуги находятся в возбужденном состоянии еще некоторое время после прекращения действия раздражителя. На этот счет существуют две теории. Первая утверждает, что нервные клетки передают возбуждение на доли секунды дольше, чем действует раздражитель, и тем самым пролонгируют рефлекс. Вторая имеет в своей основе рефлекторное кольцо, которое замыкается между двумя промежуточными нейронами. Они передают возбуждение до тех пор, пока один из них не сможет сгенерировать импульс, либо пока извне не поступит тормозящий сигнал.

  6. Утопление нервных центров возникает при длительном раздражении рецепторов. Проявляется это сначала снижением, а потом и вовсе отсутствием чувствительности.

У здорового человека все органы действуют слажено и согласовано. Они подчиняются единой системе координации. Строение рефлекторной дуги – это частный случай, который подтверждает единое правило. Как и в любой другой системе, в человеке тоже существует ряд принципов или закономерностей, по которым она действует:

  • конвергенция (импульсы от разных участков могут поступать к одному участку ЦНС);
  • иррадиация (длительное и сильное раздражение вызывает возбуждение соседних участков);
  • реципрокность (торможение одних рефлексов другими);
  • общий конечный путь (основан на несоответствии количества афферентных нейронов к эфферентным);
  • обратная связь (саморегуляция системы исходя из количества принятых и сгенерированных импульсов);
  • доминанта (наличие главного очага возбуждения, который перекрывает остальные).

Моносинаптическая рефлекторная дуга

Дуга, которая состоит всего из двух нейронов, которых вполне достаточно для импульса, носит название моносинаптической. Классическим примером моносинаптической дуги является коленный рефлекс. Именно поэтому подробная схема рефлекторной дуги колена размещается во всех медицинских учебниках. Особенностью состава такой дуги является то, что она не задействует головной мозг. Коленный рефлекс относится к мышечным безусловным. У человека и других позвоночных такие мышечные рефлексы отвечают за выживание.

Схема коленного рефлекса

Неудивительно, что именно коленный рефлекс проверяется невропатологом как один из показателей состояния соматической нервной системы. При ударе молотком по сухожилию, растягивается мышца, после прохождения раздражения через центростремительное волокно к спинномозговому узлу, сигнал через двигательный нейрон в центробежное волокно. В этом эксперименте рецепторы кожи участия не принимают, тем не менее результат его весьма заметен и силу реакции легко дифференцировать.

Вегетативная рефлекторная дуга обрывается на части, образуя синапс, тогда как в соматической системе путь, преодолеваемый импульсом от рецептора до действующей скелетной мышцы, ничем не прерывается.

Вегетативная рефлекторная дуга

По типу нервной системы, которая реализует возбуждение и проводит нервный импульс, выделяют соматические и вегетативные нервные дуги. Особенностью является то, что рефлекс к скелетной мускулатуре не прерывается, а вегетативный обязательно переключается через ганглий. Все нервные узлы могут быть разделены на три группы:

  • Вертебральные (позвоночные) ганглии имеют отношения к симпатической нервной системе. Они располагаются по обеим сторонам от позвоночника, формируя столбы.
  • Предпозвоночные узлы располагаются на некотором расстоянии и от позвоночного столба, и от органов. К ним относят ресничный узел, шейные симпатические узлы, солнечное сплетение и брыжеечные узлы.
  • Внутриорганные узлы, как не сложно догадаться, располагаются во внутренних органах: мышце сердца, бронхов, кишечной трубке, железах внутренней секреции.

Эти различия между соматической и вегетативной системой уходят глубоко в филогенез, и связаны со скоростью распространения рефлексов и их жизненной необходимостью.

Рефлекторная дуга понятие, схема, строение

Совокупность нервных путей, по которым происходит распространение импульса. Для восприятия раздражения необходимы рецепторы – первое звено рефлекторной дуги. От рецепторов возбуждение передается по афферентым путям, имеющим всегда восходящее направление в головной мозг.

Простая рефлекторная дуга

Из центральной нервной системы импульс направляется вниз по нисходящим эфферентным волокнам. Последние оканчиваются на исполнительном органе, замыкающем рефлекторную дугу. Так образуется рефлекторное кольцо.

Общую схему строения рефлекторной дуги можно представить в следующем виде.

Расшифровка подписей:

  1. Мышца.
  2. Рецептор.
  3. Вставочный нейрон.
  4. Чувствительный нейрон.
  5. Двигательный нейрон.

Реализация рефлекса

Нарисовать рефлекторную дугу

Извне на рецептор рефлекторной дуги поступает раздражение, которое вызывает возбуждение и возникновение нервного импульса. В основе этого процесса лежит изменение концентрации ионов кальция и натрия, которые находятся с обеих сторон мембраны клетки. Изменение количества анионов и катионов вызывает сдвиг электрического потенциала и появление разряда.

От рецептора возбуждение, двигаясь центростремительно, поступает в афферентное звено рефлекторной дуги – спинномозговой узел. Отросток его заходит в спинной мозг к чувствительным ядрам, а затем переключается на моторные нейроны. Это центральное звено рефлекса. Отростки двигательных ядер выходят из спинного мозга вместе с другими корешками и направляются к соответствующему исполнительному органу. В толще мышц волокна заканчиваются двигательной бляшкой.

Скорость передачи импульса зависит от типа нервного волокна и может колебаться от 0,5 до 100 метров в секунду. Возбуждение не переходит на соседние нервы благодаря наличию оболочек, изолирующих отростки друг от друга.

Виды рефлекторных дуг с примерами

Выделяют соматическую и дугу вегетативной нервной системы.

Первая начинается с возбуждения рецепторов болевой чувствительности, от которых импульс поступает по спинно-мозговому нерву в чувствительный узел, расположенный на заднем корешке.

Затем на вставочный нейрон, где в составе переднего рога серого вещества импульс направляется вниз по двигательным волокнам к соответствующим мышцам.

При вегетативной иннервации раздражение поступает с внутренних органов, направляется в симпатический узел, спинномозговой чувствительный узел, задний рог, далее в боковой (в отличие от соматической) рог.

Там становится эфферентным, достигает предпозвоночного узла, затем исполнительного органа.

строение рефлекторной дуги

Важно знать: в чем отличие вегетативной рефлекторной дуги от соматической? Вегетативные реакции осуществляются только от внутренних органов и являются периферическими (замыкаются вне центральной нервной системы), проходят в боковом роге спинного мозга.

Простые

В физиологии под ними понимают рефлексы двухнейронной рефлекторной дуги.

Простейший спинно-мозговой рефлекс осуществляется по этому механизму, без дополнительного переключения нервных волокон. Так, если раздражитель действует на механорецепторы языка и близлежащих к нему структур, запускается механизм глотательного рефлекса.

Раздражение с рецепторов передается на ветви тройничного, языкоглоточного, блуждающего нервов, затем в глотательный центр головного мозга. Далее по двигательным волокнам возбуждение передается на мышцы верхнего отдела пищеварительного тракта.

Сложные

Представлены трехнейронными дугами за счет включения вставочных нейронов. Количество последних может варьировать, достигая трех и четырех.

Сюда относятся следующие рефлексы:

  1. Рефлекс слюноотделения развивается при непосредственном соприкосновении пищи с рецепторами ротовой полости, а также запахом еды или воспоминании о ней. После этого раздражение передается на чувствительные волокна, идущие в составе ветвей лицевого, языкоглоточного, тройничного, блуждающего нервов. Обработка информации происходит в продолговатом мозге, что ведет к активации волокон парасимпатической нервной системы и симпатического отдела верхней трети спинного мозга.
  2. Роговичный или мигательный рефлекс происходит во время прикосновения к роговице. Это приводит к активации афферентных рецепторов пятого черепного нерва (тройничный нерв), импульс передается в ретикулярную формацию. Далее по эфферентному пути лицевого нерва достигает мотонейрона круговой мышцы глаза. Происходит смыкание век, параллельно выделяется слеза (обусловлено анатомической близостью проходящих путей).
  3. При изменении освещенности можно проследить дугу зрачкового рефлекса. Свет раздражает рецепторы сетчатки, импульс с них передается на восходящие волокна зрительного нерва. Далее импульсация расщепляется: часть идет в таламус, часть в средний мозг, после чего импульс по нисходящим волокнам черепных нервов достигает цилиарной мышцы и заканчивается на ней, зрачок изменяет свой диаметр. Яркий свет ведет к сужению, низкая освещенность к расширению.

Также в эту группу будут входить реакции, координирующие работу внутренних органов, например, мочеиспускательный рефлекс.

Данная группа представлена единичным соединением нейронов в центре дуги. Представителями данной группы служат сгибательный-локтевой, коленный рефлексы.

Первый проявляется при раздражении рецепторов двуглавой мышцы плеча, второй чаще исследуют при неврологическом осмотре, оценивая сокращение квадрицепса бедра (который оканчивается под коленной чашечкой). Это глубокие рефлексы мышечно-сухожильного чувства.

Полисинаптические

Включают более двух синапсов (соединений нейронов). Большинство рефлексов принадлежат к этой группе. Чихательный и кашлевой рефлексы контролируются дыхательным центром продолговатого мозга, относятся к сложным реакциям. Оба акта имеют сходные компоненты, возникают при механическом раздражении.

Чихание происходит при открытой голосовой щели, кашель при закрытой (что ведет к повышению внутригрудного давления, вовлечению к процессу межреберных мышц и диафрагмы).

Исполнительные мотонейроны дуги чихания располагаются на волокнах последних трех пар черепных нервов, нейроны кашлевой дуги на ветви вагуса (блуждающего нерва), спинальных и нервах, иннервирующих верхнюю треть передней брюшной стенки (живота).

Значение торможения рефлекса

Так как нервное волокно способно долго сохранять возбуждение, то торможение является важным приспособительным механизмом организма. Благодаря ему, нервные клетки не испытывают постоянного перевозбуждения и усталости. Обратная афферентация, благодаря которой и реализуется торможение, участвует в образовании условных рефлексов и снимает с ЦНС необходимость анализировать второстепенные задачи. Это обеспечивает координацию рефлексов, например, движений.

Обратная афферентация так же предотвращает распространение нервных импульсов на другие структуры нервной системы, сохраняя их работоспособность.

Оцените статью
Оптика Стиль
Adblock detector