Bez nich by bol človek zbavený možnosti rozpoznať, a teda uspokojiť svoje potreby. Práve na reflexnej úrovni ľudia chránia svoje telo pred rôznymi dráždidlami, vonkajšími aj vnútornými. Počas tých najjednoduchších ochranné akcie, napríklad žmúrením pri záblesku jasného svetla dochádza v našom tele k mnohým reťazovým reakciám a je veľmi dôležité, aby sa táto reťaz nepretrhla.
Čo je reflexný oblúk?
V celom ľudskom tele sú senzorické nervové zakončenia nazývané receptory. Reagujú na najmenšie podráždenie a smerujú impulzy do centier, vďaka čomu človek začína chápať, čo sa deje s jeho telom, dôvod toho, čo sa deje a určuje metódy na elimináciu negatívneho vplyvu.
Mozgové centrum vyšle do podráždeného orgánu signál odozvy – ide o akýsi príkaz: ako sa vyhnúť nechcenému vplyvu. To je dôvod, prečo človek pri pocite smädu stiahne ruku od horúcich predmetov, nápojov atď.
Toto všetko reťazová reakcia nazývaný reflexný oblúk, a tiež nervový oblúk alebo reflexná dráha, pretože nervový impulz sa pohybuje smerom k cieľu po určitej trajektórii. Reflexný oblúk je podobný uzavretému prstencu, po ktorom sa podobne ako po ceste pohybujú impulzy do mozgových centier a späť.
Reflexný oblúk je dôležitým detailom v mechanizme NS (), ktorý pozostáva z mnohých neurónov usporiadaných v štruktúrnom reťazci. Tieto častice sú zodpovedné za najrôznejšie reakcie fungujúcich orgánov na rôzne podráždenia. Poruchy v tomto reťazci vedú k otupeniu reflexná aktivita, v dôsledku čoho telo stráca schopnosť reagovať na rôzne zmeny a prispôsobovať sa im.
Spojenia reflexného oblúka
Ako súčasť systému obsahuje nervový oblúk päť článkov:
- Receptory, ktoré prijímajú, rozpoznávajú podráždenie a reagujú naň vzrušením. Nachádzajú sa na koži, vnútorné orgány, sú sústredené vo veľkom množstve v zmyslových orgánoch (nos, oči,).
- Vzostupné senzorické nervové vlákno nazývané aferentné. Prenáša impulzy do centra. Lokality senzorických neurónov sú nervové gangliá v blízkosti miechy a mozgu.
- Nervové centrá sú zvláštnymi prepínačmi senzorických neurónov na motorické. Väčšina motorických nervových centier sa nachádza v oblasti miechy a centrá komplexných reflexov sa nachádzajú v mozgu: potravinové, ochranné, orientačné atď.
- Eferentné (zostupné) motorické nervové vlákno, ktoré dodáva impulzy z nervového centra do pohyblivého orgánu. Dlhé procesy motorického neurónu susedia s orgánom a prenášajú naň výzvu na akciu a pohyb.
Najpohyblivejší orgán, nazývaný efektor, vykonávajúci akciu ako odpoveď na impulz. Efektory môžu zahŕňať svaly, žľazy, bunky, šľachy atď.
Pri vykonávaní najjednoduchších a najznámejších pohybov v ľudskom tele dochádza k množstvu procesov a interakcií uskutočňovaných pomocou neurálneho oblúka.
Typy reflexného oblúka
Existujú dva typy reflexných dráh:
- Jednoduchý (monosynaptický) oblúk zahŕňa dva neuróny: aferentný (receptor) a efektor (motor), ktoré majú medzi sebou jedno spojenie. Hlavnými znakmi tohto typu neurálneho oblúka sú územná blízkosť receptora k efektoru. Výsledkom je, že pohyblivý orgán reaguje rýchlejšie a dochádza k reflexu krátky čas na princípe jednotlivých svalových kontrakcií.
- Komplexný (polysynaptický) oblúk pozostáva z troch alebo viacerých neurónov: receptora, jedného alebo viacerých interkalárnych a efektorových. Pri tomto type neurálneho oblúka sú receptor a efektor od seba geograficky vzdialené a majú dve alebo viac spojení. sťahujú sa titanickým spôsobom, reakčné a reflexné časy sa predlžujú.
Oblúky somatického NS sa podieľajú na reflexnej činnosti kostrových svalov sú súvislé pozdĺž dráhy od centrálneho NS ku kostrovým inervovaným svalom.
Autonómne reflexné dráhy nervový systém zabezpečiť činnosť vnútorných orgánov: žalúdka, obličiek atď. Tieto oblúky sú spravidla prerušené v miestach tvorby autonómnych ganglií. Rozdiel medzi somatickým a vegetatívny oblúk je anatomické vlastnosti nervové vlákno, ktoré tvorí nervový reťazec. Od tohto faktora závisí aj rýchlosť pohybu impulzu po reflexnej dráhe.
Autonómne gangliá, v závislosti od ich umiestnenia, sú tri typy:
- Intraorgány sa nachádzajú v žľazách, ktoré zabezpečujú vonkajšiu a vnútornú sekréciu, a vnútorných orgánoch.
- Vertebrálne (vertebrálne) sú umiestnené na oboch stranách chrbtice a tvoria hraničné kmene, nazývané aj sympatické reťazce.
- Prevertebrálne alebo prevertebrálne sú trochu odstránené z chrbtice aj efektora. Patria sem ciliárne, stredné a horné krčné uzliny, ako aj solar plexus.
Reflexné reakcie môžu byť motorické, kontraktilné alebo vylučovacie a samotné reflexy sú vrodené (nepodmienené) a získané (podmienené).
Pri sledovaní videa sa dozviete o nervovom systéme.
Predpokladom pre realizáciu akéhokoľvek reflexu je kontinuita reťaze a celistvosť všetkých článkov bez výnimky. O rôzne porušenia a ochorenia nervového systému môže dôjsť k strate jedného alebo druhého reflexu. Pre mnohé stavovce je význam reflexných funkcií taký veľký, že aj čiastočné vypadnutie článkov z reťaze niekedy vedie k invalidite.
Nervová činnosť Ľudské telo zahŕňa transformáciu prichádzajúcich signálov. V dôsledku transformácií, ktoré sa vyskytli, budú reakcie na podnety. Na ich realizáciu musí mať telo vytvorený vzťah od prijatia impulzu až po reakciu na podnet.
Takmer všetky reflexy sú uzavreté v mozgu a mieche. Sú však také, pri ktorých je oblúk uzavretý mimo centrálneho nervového systému v autonómnych gangliách alebo dokonca v rámci hraníc konkrétneho vnútorného orgánu (napríklad srdca). Správne fungovanie reflexov je základom pre plný tok impulzov, ktorý určuje činnosť centrálneho nervového systému.
Všeobecné informácie
Reflex je holistická reakcia na stimul, ktorý vykonáva centrálny nervový systém. Prejavuje sa kontrolovanými a nekontrolovanými pohybmi, fungovaním tela, zmenami správania, emóciami a náchylnosťou.
Vnímanie stimulu sa uskutočňuje v dôsledku aktivity receptorov. Oni sú nervové vlákna a štruktúry, ktoré sú citlivé na podnet. Tieto receptory sú schopné vnímať niektoré z nich – zvuk, svetlo, zmeny teploty, tlak atď. Na základe týchto kritérií sú receptory rozdelené do zodpovedajúcich odrôd.
Počas procesu stimulácie dochádza vo vnútri receptora k excitácii. Začína premieňať energiu na impulzy elektrického pôvodu. Vnímané dáta prichádzajú ako elektrický signál a posielajú sa pozdĺž nervových zakončení neurónov pred kontaktom so zvyškom nervových vlákien. Impulz sa prenáša na interneuróny a potom na motorické neuróny. Prichádza rovnakým spôsobom ako z receptívnych neurónov.
Nervové okruhy vstupujú do centrálneho nervového systému, kde tvoria nervové centrum. Prijaté údaje sa spracujú, v dôsledku čoho sa vytvorí riadiaci príkaz. Ďalej je poslaný do pracovného orgánu, kde impulz vyvoláva svalovú kontrakciu.
Typy reflexov
Reflex zahŕňa reakciu tela na zmeny vonkajšieho alebo vnútorného prostredia v dôsledku vplyvu na receptory. Nachádzajú sa na Horná vrstva kože, tvoriace exteroceptívne reflexy vo vnútri ciev.
Reakcia na podnety môže byť podmienená alebo nepodmienená.
K tým druhým patria reflexy, ktorých oblúk vzniká ešte pred narodením. V podmienených podmienkach sa vytvára pod vplyvom rôznych vonkajších provokujúcich faktorov.
Klasifikácia
Oblúk je dráha, cez ktorú je impulz smerovaný k pracovnému prvku. Pozostáva z nervových okruhov. Oni sami a ich zakončenia tvoria cestu, cez ktorú sa prenáša signál pri realizácii akéhokoľvek reflexu. Existuje špecifická klasifikácia, ktorý tieto útvary rozdeľuje na typy.
Polysynaptické oblúky
Táto odroda zahŕňa 3-neurónový oblúk, v rámci ktorého je nervové centrum umiestnené medzi receptorom a efektorom. Jeho prejavom bude stiahnutie končatiny ako reakcia na bolesť.
Polysynaptický oblúk má špecifickú štruktúru. Takáto reťaz určite prechádza mozgom. Berúc do úvahy umiestnenie nervových obvodov, ktoré spracovávajú impulz, rozlišujú sa tieto:
- chrbtice;
- bulbárna;
- mezencefalický;
- kortikálnej.
Keď je vnímaný reflex horné časti CNS, potom sa na jeho spracovaní podieľajú nervové okruhy v dolných častiach.
Bez ohľadu na reflex, keď sa naruší stálosť oblúka, zmizne. Často k takémuto prasknutiu môže dôjsť v dôsledku zranenia alebo choroby. V komplexných reflexoch sú do reakčného procesu zahrnuté ďalšie orgány, ktoré môžu spôsobiť zmenu správania v tele.
Oblúk žmurkacieho reflexu
Táto reakcia tela vďaka svojej vlastnej zložitosti umožňuje študovať taký pohyb excitácie pozdĺž oblúka, ktorý je mimoriadne ťažké študovať v iných situáciách. Začína sa uvedením do činnosti procesov excitácie a inhibície súčasne. Ak vezmeme do úvahy povahu lézií, môžu sa stať aktívnymi rôznych oblastiach oblúky. Môže spôsobiť žmurkací reflex trojklanného nervu- reakcia na dotyk, sluchová - reakcia na hluk, zraková - reakcia na amplitúdy svetla alebo vnímanú hrozbu.
Odpoveď je charakterizovaná skorými a neskorými komponentmi. Druhý je zodpovedný za inhibíciu reakcie. Napríklad dotýkanie sa koža storočí Oko sa okamžite zatvorí. Keď sa dermis znova dotknete, reflex bude pomalší. Pri spracovaní prijatých údajov sa vykonáva riadené spomalenie výsledného reflexu. Toto spomalenie napríklad učí ženy extrémne rýchlo používať očnú kozmetiku, čím prekonávajú prirodzenú tendenciu viečka uzatvárať rohovku. Skúmajú sa aj iné varianty takýchto oblúkov, ale často sú tiež komplexná štruktúra a nie sú veľmi jasné.
Monosynaptické
Formácia pozostávajúca z 2 nervových okruhov postačujúcich na uskutočnenie signálu. Pozoruhodný príklad taká štruktúra - reflex kolena. Charakteristická vlastnosť bude chýbať spojenie s reakciou častí mozgu. Takýto reflex sa považuje za nepodmienený.
Táto reakcia bude priamo kontrolovaná odborníkom ako indikátor stavu somatosenzorického nervového systému. V procese udierania do kolena kladivom sa sval začne naťahovať. Podnet smeruje cez aferentné vlákno do spinálny ganglion a impulz do eferentného vlákna. V tomto experimente nie sú zapojené kožné receptory, ale výsledok bude viditeľný a silu odozvy možno ľahko rozlíšiť.
Vegetatívny oblúk je možné prerušiť na úseky tvoriace spojenie, pričom v rámci živočíšneho systému nebude smer, ktorým signál prechádza, ničím prerušený.
Úrovne reflexného oblúka
Toto vzdelanie je anatomická štruktúra reakcie. Skladá sa z reťazca nervových zakončení, ktorý umožňuje prenos signálov do pracovného orgánu.
Reťaz obsahuje nasledujúce články:
- Receptor, ktorý vníma podráždenie (vnútorné alebo vonkajšie). Je zodpovedný za produkciu nervových signálov.
- Senzorická dráha, ktorá pozostáva z neurónov. Priamo cez ne je vyslaný impulz.
- Nervové centrum s interkalárnymi a motorickými neurónmi. Tí prví smerujú impulz k tým druhým a tvoria tímy.
- Odstredivá cesta. Prostredníctvom neho sa signál posiela do pracovného orgánu.
- Výkonná agentúra.
Nevyhnutnou podmienkou pre reflex je integrálna štruktúra každého úseku oblúka. Strata jedného (v dôsledku zranenia alebo iných okolností) je spojená s absenciou samotného reflexu.
Vlastnosti systému
Predmetné vzdelanie má tieto vlastnosti:
- Primeranosť. Schopnosť reagovať na špeciálne podráždenie, ktoré sa vytvára pre daný receptor evolučným spôsobom (reakcia očí na svetlo sa mení).
- Multimodalita. Schopnosť reagovať na podráždenie.
- Možnosť reakcie viacerými signálmi na podnet. Z niektorých receptorov sú vysielané časté signály, z 2 - zriedkavé, z 3 - v salvách. Vzhľadom na to je centrálny nervový systém schopný rozlíšiť podráždenie (bolesť). Frekvencia signálu závisí od intenzity stimulácie.
- Schopnosť premeniť energiu na signál.
- Náhle vzrušenie. Sebabudenie bez vplyvu podnetov. To môže vyprovokovať zvýšený tón vlákna vegetatívneho NS.
- Fluktuácia. Schopnosť zmeniť úroveň vlastného vzrušenia. Mení sa v závislosti od stavu vlákien autonómneho nervového systému.
- Zariadenie. Možnosť adaptácie na dlhodobé vystavenie podráždeniu.
Uvedené vlastnosti majú dôležité vo fungovaní reflexného oblúka, ktorý je zasa základom pre správne fungovanie centrálneho nervového systému.
Realizácia reflexného oblúka
Ako je reakcia na podnet vzrušená, dochádza nervové procesy formovanie alebo zlepšenie funkcie orgánu. Základom excitability bude zmena obsahu aniónov a katiónov v membráne axónu.
V 2-neurónovom oblúku má bunkový dendrit značnú dĺžku a smeruje do periférie spolu s receptívnymi vláknami nervových zakončení. Končí sa špecifickým zariadením na spracovanie podnetov – receptorom. Vzrušivosť z nej putuje dostredivo pozdĺž nervového zakončenia do ganglia. Neurónový proces sa stáva súčasťou dorzálneho koreňa.
Toto vlákno vstupuje do motorického neurónu predný roh a cez synapsiu, kde sa impulz prenáša cez vysielač, kontaktuje telo motora. Jeho proces sa stáva súčasťou predného koreňa, cez ktorý ide odstredivý impulz do pracovného orgánu. V dôsledku toho sa sval stiahne.
Vzruch je nasmerovaný cez nervové vlákna, oddelene a nerozšíri sa na ostatné zložky tohto procesu. Tomu bránia plášte, ktoré tieto vlákna pokrývajú.
Hodnota brzdenia pojazdovej dráhy
Inhibícia je opačný proces excitácie. Ukončí fungovanie toho druhého, spomalí alebo zabráni jeho vzniku. Vzrušenie v jednom centre nervového systému môže sprevádzať inhibíciu v inom: signály, ktoré vstupujú do centrálneho nervového systému, môžu spomaliť rôzne typy reflexov.
Každý z procesov je vzájomne prepojený, čo zaručuje koordinované fungovanie vnútorných orgánov a celého tela. Napríklad v procese motorická aktivita dochádza k striedaniu svalová kontrakcia flexory a extenzory: počas excitácie centra ohybu sa vysielajú signály do svalov, ktoré sú zodpovedné za tento proces. Extenzorové centrum zároveň spomaľuje a nevysiela signály do extenzorových svalov, prípadne sa uvoľnia.
Interakcia, ktorá určuje excitačné a inhibičné procesy, to znamená samoregulácia práce vnútorných orgánov, sa vyskytuje prostredníctvom priamych spojení medzi centrálnym nervovým systémom a pracovným orgánom.
Fungovanie tela je podmienená reflexná reakcia na podráždenie. Reflex je jeho reakcia na podnety, ktorá sa uskutočňuje pomocou centrálneho nervového systému. Jeho anatomický základ je reflexný oblúk. Ide o sériový obvod nervové bunky, poskytujúce reakciu, odpoveď na podráždenie receptora. Aby telo správne reagovalo, musí existovať interakcia medzi prijatím impulzu a reakciou na podnet.
Základná forma nervová činnosť je reflex. Reflex je kauzálne podmienená reakcia tela na zmeny vo vonkajšom alebo vnútornom prostredí, ktorá sa uskutočňuje s povinnou účasťou centrálneho nervového systému v reakcii na podráždenie receptorov. Vďaka reflexom dochádza k vzniku, zmene alebo zastaveniu akejkoľvek činnosti tela.
Nervová dráha, po ktorej sa šíri vzruch pri reflexoch, sa nazýva reflexný oblúk.
Reflexné oblúky pozostávajú z piatich komponentov: 1) receptor; 2) aferentná nervová dráha; 3) reflexné centrum; 4) eferentná nervová dráha; 5) efektor (pracovné telo).
Receptor- Ide o citlivé nervové zakončenie, ktoré vníma podráždenie. V receptoroch sa energia stimulu premieňa na energiu nervového impulzu. Existujú: 1) exteroceptory- sú vzrušené pod vplyvom podnetov z životné prostredie(kožné receptory, oči, vnútorné ucho, nosovej sliznice a ústna dutina); 2) interoreceptory- vnímať podráždenia z vnútorného prostredia tela (receptory vnútorných orgánov, cievy); 3) proprioreceptory- reagovať na zmeny polohy jednotlivé časti telesá v priestore (receptory svalov, šliach, väzov, kĺbových puzdier).
Aferentná nervová dráha reprezentované procesmi receptorových neurónov, ktoré prenášajú vzruchy do centrálneho nervového systému.
Reflexné centrum pozostáva zo skupiny neurónov umiestnených na rôznych úrovniach centrálneho nervového systému a prenášajúcich nervové impulzy z aferentnej do eferentnej nervovej dráhy.
Eferentná nervová dráha vedie nervové impulzy z centrálneho nervového systému do efektora.
Efektor- výkonný orgán, ktorého činnosť sa mení pod vplyvom nervových vzruchov, ktoré k nemu prichádzajú cez útvary reflexného oblúka. Efektormi môžu byť svaly alebo žľazy.
Reflexné oblúky môžu byť jednoduché alebo zložité. Jednoduchý reflexný oblúk pozostáva z dvoch neurónov – vnímača a efektora, medzi ktorými je jedna synapsia. Schéma takéhoto dvojneurónového reflexného oblúka je znázornená na obr. 71.
Ryža. 71. Schéma dvojneurónového reflexného oblúka miechového reflexu. 1 - receptor; 2 - efektor (sval); P - receptorový neurón; M - efektorový neurón (motoneurón)
Príkladom jednoduchého reflexného oblúka je reflexný oblúk šľachy, ako je reflexný oblúk kolena.
K reflexným oblúkom väčšiny reflexov patria nie dva, ale veľká kvantita neuróny: receptor, jeden alebo viac interkalárnych a efektorových. Takéto reflexné oblúky sa nazývajú komplexné, multineurónové. Schéma komplexného (trojneurónového) reflexného oblúka je na obr. 72.
Ryža. 72. Schéma trojneurónového reflexného oblúka miechového reflexu. P - receptorový neurón; B - interneurón; M - motorický neurón
Teraz sa zistilo, že počas odozvy efektora dochádza k excitácii mnohých nervových zakončení prítomných v pracovnom orgáne. Nervové impulzy teraz z efektora opäť vstupujú do centrálneho nervového systému a informujú ho o správnej reakcii pracovného orgánu. Reflexné oblúky teda nie sú otvorené, ale kruhové útvary.
Reflexy sú veľmi rôznorodé. Môžu byť klasifikované podľa viacerých charakteristík: 1) podľa biologický význam(potravinové, obranné, sexuálne); 2) v závislosti od typu stimulovaných receptorov: exteroceptívne, interoceptívne a proprioceptívne; 3) podľa charakteru odpovede: motorická alebo motorická (výkonný orgán - sval), sekrečná (efektor - žľaza), vazomotorická (zúženie alebo rozšírenie ciev).
Všetky reflexy celého organizmu možno rozdeliť do dvoch veľkých skupín: nepodmienené a podmienené. Rozdiely medzi nimi budú diskutované v kapitole XII.
Pojem nervových centier
Z receptorov nervové impulzy putujú po aferentných dráhach do nervových centier. Je potrebné rozlišovať medzi anatomickým a fyziologickým chápaním nervového centra.
Anatomická definícia nervového centra. Nervové centrum je súbor neurónov umiestnených v špecifickej časti centrálneho nervového systému. Vďaka práci takéhoto nervového centra sa vykonáva jednoduchá reflexná aktivita, napríklad kolenný reflex. Nervové centrum tohto reflexu sa nachádza v driekovej oblasti miecha (segmenty II-IV).
Fyziologické pochopenie nervového centra. Nervové centrum je komplexné funkčné spojenie niekoľkých anatomických nervových centier umiestnených na rôzne úrovne centrálny nervový systém a svojou činnosťou určujú najzložitejšie reflexné akty. Napríklad mnohé orgány (žľazy, svaly, obehové a lymfatické cievy atď.). Činnosť týchto orgánov je regulovaná nervovými impulzmi pochádzajúcimi z nervových centier umiestnených v rôzne oddelenia centrálny nervový systém. Počas potravinových reakcií sa funkčne kombinujú rôzne anatomické nervové centrá, aby sa vytvoril špecifický užitočný výsledok. A. A. Ukhtomsky nazval tieto funkčné asociácie „konštelácie“ nervových centier.
Fyziologické vlastnosti nervových centier. Nervové centrá majú množstvo charakteristických funkčných vlastností v závislosti od prítomnosti synapsií a veľké množstvá neuróny zahrnuté v ich zložení. Hlavné vlastnosti nervových centier sú: 1) jednostranné vedenie vzruchu; 2) oneskorenie excitácie; 3) sumarizácia excitácií; 4) transformácia rytmu excitácií; 5) reflexný následný efekt; 6) únava.
Jednostranné vedenie vzruchu. V centrálnom nervovom systéme sa vzruch šíri len jedným smerom – od receptorového neurónu k efektorovému neurónu. Je to spôsobené prítomnosťou synapsií v nervových centrách, v ktorých je prenos vzruchu možný iba jedným smerom - od nervové zakončenie, čím sa vysielač uvoľní na postsynaptickú membránu.
Oneskorenie vedenia vzruchu v nervových centrách je tiež spojená s prítomnosťou veľkého počtu synapsií. Uvoľnenie vysielača, jeho difúzia cez synaptickú štrbinu a excitácia postsynaptickej membrány vyžaduje viac času ako šírenie vzruchu po nervovom vlákne.
Sumácia vzruchov v nervových centrách vzniká buď pri slabej, ale opakovanej (rytmickej) stimulácii, alebo pri súčasnom pôsobení viacerých podprahových stimulácií Mechanizmus tohto javu je spojený s akumuláciou mediátora na postsynaptickej membráne a zvýšením dráždivosti buniek. nervové centrum. Príkladom súhrnu excitácie je kýchací reflex. Tento reflex sa vyskytuje iba pri dlhšej stimulácii receptorov nosovej sliznice. Fenomén sumácie vzruchov v nervových centrách prvýkrát opísal I. M. Sechenov v roku 1863.
Transformácia rytmu vzruchov. Centrálny nervový systém reaguje na akýkoľvek rytmus stimulácie, dokonca aj na pomalý, salvou impulzov. Frekvencia vzruchov prichádzajúcich z nervových centier na perifériu pracovného orgánu sa pohybuje od 50 do 200 za 1 s. Táto vlastnosť centrálneho nervového systému vysvetľuje, že všetky kontrakcie kostrových svalov v tele sú tetanické.
Reflexný následný efekt. Reflexné činy nekončia súčasne s ukončením podráždenia, ktoré ich spôsobilo, ale po určitom, niekedy relatívne dlhé obdobie. Tento jav sa nazýva reflexný následný efekt. Boli identifikované dva mechanizmy, ktoré spôsobujú následný efekt. Prvý je spôsobený tým, že excitácia v nervových bunkách nezmizne ihneď po ukončení stimulácie. Po určitú dobu (v stotinách sekundy) nervové bunky naďalej produkujú rytmické impulzy. Tento mechanizmus môže spôsobiť len relatívne krátkodobý následný efekt. Druhý mechanizmus je výsledkom cirkulácie nervových impulzov pozdĺž uzavretých nervových okruhov nervového centra a poskytuje dlhší dozvuk. Na obr. Obrázok 73 ukazuje takýto uzavretý reťazec neurónov.
Obrázok 73. Kruhové spojenia neurónov v nervovom centre
Vzruch jedného z neurónov sa prenáša na druhý a po vetvách jeho axónu sa opäť vracia k prvej nervovej bunke atď. Cirkulácia nervových vzruchov v nervovom centre bude pokračovať, kým sa niektorá zo synapsií neunaví, resp. aktivita neurónov je pozastavená príchod inhibičných impulzov.
Únava nervových centier. Nervové centrá sa na rozdiel od nervových vlákien ľahko unavia. Pri dlhšej stimulácii aferentných nervových vlákien sa únava nervového centra prejavuje postupným poklesom a potom úplným zastavením reflexnej odpovede.
Táto vlastnosť nervových centier je dokázaná nasledovne. Po ukončení svalovej kontrakcie v reakcii na podráždenie aferentných nervov začnú eferentné vlákna inervujúce sval dráždiť. V tomto prípade sa sval opäť stiahne. V dôsledku toho sa únava v eferentných dráhach nerozvinula; a v nervovom centre.
Početné štúdie zistili, že najviac unavené sú vnímavé neuróny (citlivé a stredné) v porovnaní s eferentnými nervovými bunkami reflexného oblúka. V súčasnosti sa verí, že únava nervových centier je primárne spôsobená poruchou prenosu vzruchu v synapsiách. Táto porucha môže byť spôsobená znížením rezerv vysielača alebo znížením citlivosti na vysielač postsynaptickej membrány nervovej bunky.
Reflexný tón nervových centier. V stave relatívneho pokoja, bez použitia dodatočného podráždenia, výboje nervových impulzov prichádzajú z nervových centier na perifériu do zodpovedajúcich orgánov a tkanív. V pokoji je frekvencia výboja a počet súčasne pracujúcich neurónov veľmi malý. Zriedkavé impulzy nepretržite prichádzajúce z nervových centier určujú tonus (mierne napätie) kostrových svalov, hladké svalyčrevá a krvné cievy. Táto neustála stimulácia nervových centier sa nazýva tonus nervových centier. Podporujú ho aferentné impulzy nepretržite prichádzajúce z receptorov (najmä proprioceptorov) a rôzne humorné vplyvy(hormóny, oxid uhličitý atď.).
Súvisiace informácie.
Reflexný a reflexný oblúk
Reflex(z latinského „reflexus“ - odraz) - reakcia tela na zmeny vo vonkajšom alebo vnútornom prostredí, ktoré sa vykonávajú prostredníctvom centrálneho nervového systému v reakcii na podráždenie receptorov.
Reflexy sa prejavujú pri výskyte alebo zastavení akejkoľvek činnosti tela: pri stiahnutí alebo uvoľnení svalov, pri sekrécii alebo zastavení sekrécie žliaz, pri stiahnutí alebo rozšírení ciev atď.
Telo dokáže vďaka reflexnej činnosti rýchlo reagovať na rôzne zmeny vonkajšieho prostredia či svojho vnútorného stavu a prispôsobiť sa týmto zmenám. U stavovcov je význam reflexnej funkcie centrálneho nervového systému taký veľký, že aj jeho čiastočná strata (pri chirurgickom odstránení niektorých častí nervového systému alebo v dôsledku chorôb) často vedie k hlbokému postihnutiu a neschopnosti vykonávať nevyhnutné vitálnych funkcií bez neustálej starostlivej starostlivosti.
Význam reflexnej aktivity centrálneho nervového systému naplno odhalili klasické práce I. M. Sechenova a I. P. Pavlova. V roku 1862 I. M. Sechenov vo svojom epochálnom diele „Reflexy mozgu“ uviedol: „Všetky činy vedomého a nevedomého života sú podľa spôsobu ich vzniku reflexy.
Typy reflexov
Všetky reflexné akty celého organizmu sú rozdelené na bezpodmienečné a podmienené reflexy .
Nepodmienené reflexy sú zdedené, sú vlastné každému biologickému druhu; ich oblúky sa vytvárajú v čase narodenia a normálne zostávajú počas celého života. Pod vplyvom choroby sa však môžu zmeniť.
Podmienené reflexy vznikajú s individuálnym rozvojom a akumuláciou nových zručností. Rozvoj nových dočasných spojení závisí od meniacich sa podmienok prostredia. Podmienené reflexy sa vytvárajú na základe nepodmienených a za účasti vyšších častí mozgu.
Nepodmienené a podmienené reflexy možno rozdeliť na rôzne skupiny podľa množstva znakov.
obranný
orientačné
posturálno-tonické (reflexy polohy tela v priestore)
lokomočné (odrazy pohybu tela v priestore)
exteroceptívny reflex - podráždenie receptorov na vonkajšom povrchu tela
viscero- alebo interoreceptívny reflex - vznikajúci podráždením receptorov vnútorných orgánov a ciev
proprioceptívny (myotický) reflex - podráždenie receptorov kostrových svalov, kĺbov, šliach
Podľa biologického významu
Podľa umiestnenia receptorov, ktorých podráždenie je spôsobené týmto reflexným aktom
miechové reflexy - neuróny umiestnené v mieche
bulbárne reflexy - vykonávané s povinnou účasťou neurónov medulla oblongata
mezencefalické reflexy - uskutočňované za účasti neurónov stredného mozgu
diencefalické reflexy - zapojené sú neuróny diencefala
kortikálne reflexy - vykonávané za účasti kortikálnych neurónov mozgových hemisfér mozog
Podľa umiestnenia neurónov zapojených do reflexu
NB!(Nota bene - dávajte pozor!)
Na reflexných aktoch uskutočňovaných za účasti neurónov umiestnených vo vyšších častiach centrálneho nervového systému sa vždy zúčastňujú neuróny umiestnené v nižších častiach - v strednej, strednej, predĺženej mieche a mieche. Na druhej strane, s reflexmi, ktoré sú vykonávané miechou alebo predĺženou miechou, stredným mozgom alebo diencefalom, sa nervové impulzy dostanú do vyšších častí centrálneho nervového systému. Táto klasifikácia reflexných aktov je teda do určitej miery ľubovoľná.
motorické alebo motorické reflexy - svaly slúžia ako výkonný orgán;
sekrečné reflexy - končia sekréciou žliaz;
vazomotorické reflexy - prejavujú sa zúžením alebo rozšírením ciev.
Podľa povahy reakcie, v závislosti od toho, ktoré orgány sú do nej zapojené
NB! Táto klasifikácia je použiteľná pre viac-menej jednoduché reflexy zamerané na zjednotenie funkcií v tele. Pri komplexných reflexoch, na ktorých sa zúčastňujú neuróny umiestnené vo vyšších častiach centrálneho nervového systému, sa na realizácii reflexnej reakcie spravidla podieľajú rôzne výkonné orgány, v dôsledku čoho dochádza k zmene vzťahu medzi telo s vonkajšie prostredie, zmeny v správaní tela.
Príklady niektorých relatívne jednoduchých reflexov, najčastejšie študovaných v laboratórnych pokusoch na zvieratách alebo na klinike chorôb ľudského nervového systému [šou] .
Ako je uvedené vyššie, takáto klasifikácia reflexov je podmienená: ak je možné získať akýkoľvek reflex so zachovaním jednej alebo druhej časti centrálneho nervového systému a zničením prekrývajúcich sa častí, neznamená to, že tento reflex sa vykonáva v normálne telo len s účasťou tejto časti: Na každom reflexe sa v tej či onej miere podieľajú všetky časti centrálneho nervového systému.
Akýkoľvek reflex v tele sa vykonáva pomocou reflexného oblúka.
Reflexný oblúk- je to cesta, po ktorej prechádza podráždenie (signál) z receptora výkonný orgán. Štrukturálny základ reflexného oblúka tvoria nervové okruhy pozostávajúce z receptorových, interkalárnych a efektorových neurónov. Práve tieto neuróny a ich procesy tvoria cestu, po ktorej sa nervové impulzy z receptora prenášajú do výkonného orgánu pri realizácii akéhokoľvek reflexu.
V periférnom nervovom systéme sa rozlišujú reflexné oblúky (neurálne okruhy).
somatický nervový systém, inervujúci kostrové svaly
autonómny nervový systém, inervujúci vnútorné orgány: srdce, žalúdok, črevá, obličky, pečeň atď.
Reflexný oblúk pozostáva z piatich častí:
receptory, vnímanie podráždenia a odpovedanie naň so vzrušením. Receptory môžu byť zakončenia dlhých výbežkov dostredivých nervov alebo mikroskopické telieska rôznych tvarov z buniek epitelu, na ktorých končia výbežky neurónov. Receptory sa nachádzajú v koži, vo všetkých vnútorných orgánoch zhluky receptorov tvoria zmyslové orgány (oko, ucho atď.).
senzorické (centripetálne, aferentné) nervové vlákno, prenášanie excitácie do stredu; neurón, ktorý má toto vlákno, sa tiež nazýva citlivý. Bunkové telá senzorických neurónov sa nachádzajú mimo centrálneho nervového systému - v gangliách pozdĺž miechy a blízko mozgu.
nervové centrum, kde excitácia prechádza zo senzorických neurónov na motorické neuróny; Centrá väčšiny motorických reflexov sa nachádzajú v mieche. Mozog obsahuje centrá pre komplexné reflexy, ako sú ochranné, potravinové, orientačné atď. V nervovom centre vzniká synaptické spojenie medzi senzorickými a motorickými neurónmi.
motorické (odstredivé, eferentné) nervové vlákno, prenášanie excitácie z centrálneho nervového systému do pracovného orgánu; Odstredivé vlákno je dlhé predĺženie motorického neurónu. Motorický neurón je neurón, ktorého proces sa približuje k pracovnému orgánu a prenáša mu signál z centra.
efektor- pracovný orgán, ktorý vyvoláva účinok, reakciu ako odpoveď na stimuláciu receptora. Efektormi môžu byť svaly, ktoré sa stiahnu, keď dostanú vzruch z centra, bunky žliaz, ktoré pod vplyvom vylučujú šťavu nervové vzrušenie alebo iných orgánov.
Najjednoduchší reflexný oblúk môže byť schematicky znázornený ako tvorený iba dvoma neurónmi: receptorovým a efektorovým, medzi ktorými je jedna synapsia. Tento reflexný oblúk sa nazýva bineuronálny a monosynaptický. Monosynaptické reflexné oblúky sú veľmi zriedkavé. Ich príkladom je oblúk myotického reflexu.
Vo väčšine prípadov reflexné oblúky nezahŕňajú dva, ale väčší počet neurónov: receptor, jeden alebo viac interkalárnych a efektor. Takéto reflexné oblúky sa nazývajú multineuronálne a polysynaptické. Príkladom polysynaptického reflexného oblúka je reflex stiahnutia končatiny v reakcii na bolestivú stimuláciu.
Reflexný oblúk somatického nervového systému na ceste z centrálneho nervového systému do kostrového svalstva nie je nikde prerušený, na rozdiel od reflexného oblúka autonómneho nervového systému, ktorý je na ceste z centrálneho nervového systému do inervovaného orgánu nevyhnutne prerušené vytvorením synapsie - autonómneho ganglia.
Autonómne gangliá, v závislosti od miesta, možno rozdeliť do troch skupín:
vertebrálne gangliá - patria do sympatického nervového systému. Sú umiestnené na oboch stranách chrbtice a tvoria dva hraničné kmene (nazývajú sa tiež sympatické reťazce)
Prevertebrálne (prevertebrálne) gangliá sú umiestnené vo väčšej vzdialenosti od chrbtice, ale zároveň sú umiestnené v určitej vzdialenosti od orgánov, ktoré inervujú. Prevertebrálne gangliá zahŕňajú ciliárne gangliá, horné a stredné krčné sympatické uzliny, solar plexus, horné a dolné mezenterické uzliny.
intraorgánové gangliá sa nachádzajú vo vnútorných orgánoch: v svalových stenách srdca, priedušiek, strednej a dolnej tretiny pažeráka, žalúdka, čriev, žlčníka, močového mechúra, ako aj v žľazách vonkajších a vnútorná sekrécia. Na bunkách týchto ganglií sú prerušené parasympatické vlákna.
Tento rozdiel medzi somatickým a autonómnym reflexným oblúkom je spôsobený anatomickou štruktúrou nervových vlákien, ktoré tvoria nervový reťazec, a rýchlosťou prenosu nervového impulzu cez ne.
Pre vznik akéhokoľvek reflexu je nevyhnutná celistvosť všetkých častí reflexného oblúka. Porušenie aspoň jedného z nich vedie k vymiznutiu reflexu.
Schéma implementácie reflexu
V reakcii na stimuláciu receptora sa nervové tkanivo dostáva do stavu excitácie, čo je nervový proces, ktorý spôsobuje alebo zvyšuje aktivitu orgánu. Excitácia je založená na zmene koncentrácie aniónov a katiónov na oboch stranách membrány procesov nervových buniek, čo vedie k zmene elektrického potenciálu na bunkovej membráne.
V dvojneurónovom reflexnom oblúku (prvý neurón je dorzálna gangliová bunka, druhý neurón je motorický neurón [motoneurón] predného rohu miechy) má významnú dĺžku dendrit dorzálnej gangliovej bunky; nasleduje do periférie ako súčasť senzorických vlákien nervových kmeňov. Dendrit končí špeciálnym zariadením na vnímanie podráždenia – receptorom.
Vzruch z receptora sa prenáša dostredivo (centripetálne) pozdĺž nervového vlákna do spinálneho ganglia. Axón neurónu spinálneho ganglia je súčasťou dorzálneho (citlivého) koreňa; toto vlákno dosiahne motorický neurón predného rohu a pomocou synapsie, v ktorej dochádza k prenosu signálu pomocou chemická látka- mediátor, nadväzuje kontakt s telom motorického neurónu alebo s jedným z jeho dendritov. Axón tohto motorického neurónu je súčasťou predného (motorického) koreňa, cez ktorý signál putuje odstredivo (odstredivo) do výkonného orgánu, kde príslušný motorický nerv končí motorickým plátom vo svale. V dôsledku toho dochádza k svalovej kontrakcii.
Vzruch sa uskutočňuje pozdĺž nervových vlákien rýchlosťou 0,5 až 100 m/s, izolovane a neprechádza z jedného vlákna na druhé, čomu bránia membrány pokrývajúce nervové vlákna.
Proces inhibície je opakom excitácie: zastavuje aktivitu, oslabuje alebo zabraňuje jej vzniku. Excitácia v niektorých centrách nervového systému je sprevádzaná inhibíciou v iných: nervové impulzy vstupujúce do centrálneho nervového systému môžu oneskoriť určité reflexy.
Oba procesy - excitácia a inhibícia - sú vzájomne prepojené, čo zabezpečuje koordinovanú činnosť orgánov a celého organizmu ako celku. Napríklad pri chôdzi sa strieda kontrakcia flexorových a extenzorových svalov: pri excitácii flexorového centra nasledujú impulzy do flexorových svalov, zároveň je extenzné centrum inhibované a nevysiela impulzy do extenzorových svalov, ako napr. následkom čoho sa uvoľňujú a naopak.
Vzťah, ktorý určuje procesy excitácie a inhibície, t.j. samoregulácia funkcií tela sa uskutočňuje pomocou priamych a spätných väzieb medzi centrálnym nervovým systémom a výkonným orgánom. Spätná väzba („reverzná aferentácia“ podľa P.K. Anokhina), t.j. spojenie medzi výkonným orgánom a centrálnym nervovým systémom znamená prenos signálov z pracovného orgánu do centrálneho nervového systému o výsledkoch jeho práce v danom okamihu.
Podľa reverznej aferentácie potom, čo výkonný orgán prijme eferentný impulz a vykoná operačný efekt, výkonný orgán signalizuje centrálnemu nervovému systému, aby vykonal príkaz na periférii.
Keď teda ruka uchopí predmet, oči nepretržite merajú vzdialenosť medzi rukou a cieľom a posielajú svoje informácie vo forme aferentných signálov do mozgu. V mozgu dochádza ku skratu k eferentným neurónom, ktoré prenášajú motorické impulzy do svalov ruky, ktoré vyvolávajú činnosti potrebné na uchopenie predmetu. Svaly súčasne ovplyvňujú receptory v nich umiestnené, ktoré nepretržite vysielajú citlivé signály do mozgu informujúce o polohe ruky v danom momente. Takáto obojsmerná signalizácia pozdĺž reflexných reťazcov pokračuje, kým vzdialenosť medzi rukou a predmetom nie je nulová, t.j. kým ruka nevezme predmet. V dôsledku toho neustále prebieha samokontrola fungovania orgánu, možná vďaka mechanizmu „reverznej aferentácie“, ktorá má charakter začarovaného kruhu.
Existencia takéhoto uzavretého prstenca alebo kruhového reťazca reflexov centrálneho nervového systému zaisťuje všetky najkomplexnejšie korekcie procesov prebiehajúcich v tele pri akýchkoľvek zmenách vnútorných a vonkajšie podmienky(V.D. Moiseev, 1960). Bez mechanizmov spätnej väzby by sa živé organizmy nedokázali inteligentne prispôsobiť svojmu prostrediu.
V dôsledku toho namiesto predchádzajúcej myšlienky, že štruktúra a funkcia nervového systému je založená na otvorenom reflexnom oblúku, teória informácie a spätnej väzby („reverzná aferentácia“) dáva novú predstavu o uzavretom kruhovom reťazci reflexov, kruhového systému eferentno-aferentnej signalizácie. Nie otvorený oblúk, ale uzavretý kruh – to je najnovšia predstava o štruktúre a funkcii nervového systému.
Štrukturálny základ reflexnej aktivity tvoria nervové reťazce receptorových, interkalárnych a efektorových neurónov. Tvoria dráhu, po ktorej prechádzajú nervové impulzy z receptora do výkonného orgánu pri realizácii akéhokoľvek reflexu. Táto cesta sa nazýva reflexný oblúk. Obsahuje:
- receptory, ktoré vnímajú stimuláciu;
- aferentné nervové vlákna - procesy receptorových neurónov, ktoré prenášajú excitáciu do centrálneho nervového systému;
- a prenos impulzov do efektorových neurónov;
- eferentné nervové vlákna, ktoré vedú impulzy z centrálneho nervového systému do periférie;
- výkonný orgán, ktorého činnosť sa mení v dôsledku reflexu.
Najjednoduchšie reflexný oblúk možno schematicky znázorniť ako tvorené iba dvoma neurónmi: receptorovým a efektorovým, medzi ktorými je jedna synapsia. Takýto reflexný oblúk sa nazýva bineuronálny a monosynaptický ( ryža. 170, A).
Existujú polysynaptické reflexné oblúky, v ktorých je receptorový neurón spojený s niekoľkými interneurónmi, z ktorých každý tvorí synapsie na rôznych v tom istom efektorovom neuróne. Potom je ľahké si predstaviť reflexné oblúky, na tvorbe ktorých sa podieľa niekoľko receptorových neurónov spojených s rovnakými alebo rôznymi interneurónmi. Polysynaptické reflexné oblúky, dokonca aj znázornené v schematickej forme, môžu byť pomerne zložité ( ryža. 171).
Recepčné polia rovnakých reflexov umiestnené na povrchu kože sa môžu prekrývať jedno po druhom. Výsledkom je, že podráždenie aplikované na určitú oblasť pokožky, v závislosti od jej sily a stavu centrálneho nervového systému, môže spôsobiť jeden alebo druhý reflex.
Obvody reflexného oblúka by sa mali považovať za pozostávajúce z radov receptorových, interkalárnych a efektorových neurónov. Z toho vyplýva, že najjednoduchší reflexný oblúk možno len podmienečne nazvať „monosynaptický“, pretože nezahŕňa jednu synapsiu medzi dvoma neurónmi, ale jeden rad paralelných synapsií spájajúcich skupinu receptorových neurónov so skupinou efektorových neurónov spôsobujúcich rovnakú odozvu neurónov.
Monosynaptické reflexné oblúky sú veľmi zriedkavé. Príkladom je oblúk svalového napínacieho reflexu alebo myotického reflexu. Receptory, svalové vretienka, ktorých podráždenie spôsobuje tieto reflexy, sa nachádzajú v kostrových svaloch, telá receptorových nervových buniek sú v sociálnych gangliách, telá efektorových buniek sú v predných rohoch miechy. . Natiahnutie svalu spôsobuje výboj nervových impulzov v receptoroch. Tie sú nasmerované pozdĺž procesov receptorových neurónov na miecha a sú priamo (bez účasti interneurónov) prenášané na motorické neuróny, z ktorých je výboj impulzov smerovaný na koncové platničky umiestnené v tom istom svale. Výsledkom je, že natiahnutie chrbta spôsobuje reflexné skrátenie chrbta. Pretože pri takomto reflexnom oblúku excitácia prechádza iba jednou interneurónovou synapsiou, takéto „monosynaptické“ reflexy sa vykonávajú rýchlejšie ako iné, ktorých reflexné oblúky zahŕňajú väčší počet neurónov a synapsií.
Polysynaptické reflexné oblúky zahŕňajú niekoľko sériovo zapojených radov neurónov a synapsií medzi nimi. Príkladom takéhoto reflexu je reflex stiahnutia končatiny u zvierat a ľudí v reakcii na bolestivé podráždenie kože ramena alebo nohy. Tento reflex je multineuronálny, aj keď je umelo vyvolaný podráždením len jedného receptora.
Myšlienka reflexného oblúka by sa mala považovať za diagram vhodný na analýzu, ktorý ukazuje neuróny, ktoré sa nevyhnutne podieľajú na konkrétnom reflexnom akte. Zároveň je potrebné vziať do úvahy, že nervové impulzy s akýmkoľvek reflexom sa môžu široko šíriť v centrálnom nervovom systéme mnohými dráhami. Takže u zvierat, keď je celý centrálny nervový systém intaktný, vzruch, ktorý nastáva ako odpoveď na bolestivú stimuláciu, sa šíri do subkortikálnych jadier a mozgovej kôry a odtiaľ sa vracia do miechy pozdĺž eferentných dráh. Práve vďaka tomu, že neuróny subkortikálnych jadier a kôry sa podieľajú na ochrannej reakcii na silnú stimuláciu bolesti, vzniká pocit bolesti sprevádzaný množstvom autonómnych reakcií - zmeny pulzovej frekvencie, frekvencie a hĺbky dýchania, cievny tonus atď.
Rovnako na realizácii potravinových reflexov (žuvanie, slinenie, prehĺtanie, sekrécia tráviacich štiav) alebo respiračných a vazomotorických reflexov sa podieľajú neuróny umiestnené na rôznych úrovniach centrálneho nervového systému – v mieche a medulla oblongata, v jadrách zrakového talamu, v mozgovej kôre. Aj s tými najjednoduchšími reflexné reakcie- šľachovo-svalové proprioceptívne reflexy, na realizáciu ktorých je dostatočná účasť dvoch neurónov, excitácia sa šíri v centrálnom nervovom systéme; Úder do šľachy teda spôsobí zmenu elektrickej aktivity mozgovej kôry.
V dôsledku toho môže nervový impulz počas miechového reflexu zasiahnuť vyššie časti centrálneho nervového systému, ktoré sa môžu v tej či onej miere podieľať na reflexnej reakcii.
Miera zapojenia nervových buniek rôznych častí centrálneho nervového systému do reakcie na podnet závisí od sily aplikovaného podráždenia, dĺžky jeho pôsobenia a stavu centrálneho nervového systému.
