Рефлекторная дуга физиология схема – CGI script error

Работа 2. Определение времени рефлекса по Тюрку.

Раздел: ФИЗИОЛОГИЯ ЦЕНТРАЛЬНОЙ

НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ.

ЗАНЯТИЕ 8. РЕФЛЕКС И РЕФЛЕКТОРНАЯ ДУГА. РЕФЛЕКСЫ СПИННОГО МОЗГА И ИХ РЕЦЕПТИВНЫЕ ПОЛЯ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВРЕ­МЕНИ РЕФЛЕКСА ПО ТЮРКУ. РОЛЬ НЕРВНЫХ ЦЕНТРОВ В ТОНУСЕ СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ. АНАЛИЗ РЕФЛЕКТОРНОЙ ДУГИ.

ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ: Исследовать спинномозговые рефлексы и их рецептивные поля. Определить зависимость времени рефлекса от силы раздражителя, выяснить значение отдельных звеньев рефлекторной ду­ги.

Работа 1. Рефлексы спинного мозга и их рецептивные поля.

Лягушка, у которой сохранен только спинной мозг, а головной удален, называется СПИНАЛЬНОЙ лягушкой.

РЕФЛЕКС - ответная реакция организма на раздражение, осуществля­емая через центральную нервную систему.

Спинной мозг является центральной частью рефлекторной дуги, с помощью которой осуществляется ряд соматических и вегетативных реф­лексов. Раздражение определенных участков поверхности кожи вызывает характерные ответные реакции. Эти участки называются

РЕЦЕПТИВНЫМИ ПОЛЯМИ.

Приготовить спинальную лягушку. Спинальную лягушку укрепляют за нижнюю челюсть в зажиме штатива. Спинной мозг находится в состоянии послеоперацион­ного угнетения (шок), поэтому сразу после операции реакция может отсутствовать.

Опыт начинают через 10 минут. Каждое из описанных ниже раздражений следует проводить с интервалами в 3 минуты. После воздействия кислотой, независимо от того будет ли реакция, лягушку погружать в банку с водой. Спустя 10 минут после обезглавливания лягушки, ущип­нуть пинцетом кожу одной, а затем другой лапки. Лапка отдергивается. Приложить бумажку, смоченную 0.5% раствором серной кислоты к коже голени одной из лапок - лягушка сбрасывает бумажку движением лапки (рефлекс потирания).

Спустя 3 минуты наложить бумажку, смоченную кислотой, на кожу бедра. Бумажка удаляется движением той же лапки. При раздражении брюшка между передними лапками, лягушка сбрасывает бумажку обеими лапками (передними).

При проведении опытов обратить внимание на зависи­мость между раздражением различных участков кожи (рецептивных по­лей) и сокращением отдельных групп мышц. Произвести раздражение бо­ковой поверхности туловища, возле копчика, лягушка сбросит бумажку лапкой той же стороны. Повторить раздражение и слегка придержать эту лапку пинцетом. Сделать выводы. Зарисовать в тетрадь контуры ля­гушки с указанием рецептивных полей сгибательного, разгибательного и обтирательного рефлексов (рис. 21).

1 - сгибательный рефлекс, 2 – разгибательный рефлекс,

3 - обтирательный рефлекс.

Рис. 21. Рецептивные поля рефлексов.

ВРЕМЯ РЕФЛЕКСА - период от момента нанесения раздражения до на­чала ответной реакции. Время рефлекса зависит от силы раздражения и индивидуальных особенностей организма.

Пустить в ход метроном с частотой ударов 60 и погрузить заднюю лапку в чашку с 0.1% раствором серной кислоты. Со­считать число ударов, прозвучавших от момента погружения лапки до наступления ответной реакции. Через 3 минуты повторить опыт с при­менением 0.3% и 0.5% растворами серной кислоты (рис.22). После каждого раз­дражения лягушку погружать в банку с водой.

Рис. 22. Определение времени рефлекса по Тюрку.

Записать результаты своего опыта и данные, полученные другими рабочими груп­пами в таблицу 8. Вывести средний показатель. Сделать выводы.

Таблица 8

Концентрация р-ра серной кислоты, %

Результаты опытов определения времени рефлекса на разных лягушках, сек

1

2

3

4

5

0.1

0.3

0.5

Работа 3. Анализ рефлекторной дуги.

РЕФЛЕКТОРНАЯ ДУГА - это путь, по которому проходят нервные им­пульсы от рецептора до исполнительного органа при осуществлении реф­лекса. Рефлекторная дуга может быть двухнейронная (моносинаптичеекая) или многонейронная (полисинаптическая).

Для осуществления рефлекса необходима целостность рефлекторной дуги во всех ее звеньях (рис. 23).

1 - рецепторы, 2 – афферентное нервное волокно, 3 - ЦНС, вставочный нейрон, 4 – эфферентное нервное волокно, 5 - эффектор (мышца).

Рис. 23. Схема рефлекторной дуги.

У спинальной лягушки, закрепленной в штативе, срезают кожу с дорсальной поверхности бедра размером с 10-и копеечную монету (удаляют рецепторы). На обнаженную мышцу накладывают бумажку, смоченную 0.5% раствором сер­ной кислоты. Проследить за ответной реакцией. Раздвинуть двуглавую мышцу бедра и перепончатый мускул, отпрепарировать седалищный нерв и перерезать его. Опустить эту лапку в 0.5% раствор серной кислоты. Проследить за ответной реакцией. Ввести спицу в спинномозговой канал и разрушить спинной мозг лягушки, опустить лапки в стакан с раствором 0.5 % серной кислоты и наблюдать за реакцией. Сделать общий вывод по опыту. Зарисовать рефлекторную дугу и обозначить ее звенья.

ВОПРОСЫ:

1. Дайте понятие рефлекса.

2. Какова классификация рефлексов по их биологическому значению и по мес­ту расположения рецепторов, их вызывающих.

3. Дайте характеристику рефлекторной дуге и укажите её составные части.

4. Что означает время рефлекса и от чего оно зависит.

Занятие 9. Торможение рефлексов. Центральное

ТОРМОЖЕНИЕ ПО И.М.СЕЧЕНОВУ.

ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ: Наблюдать реакции спинного мозга и его отдельных сегментов на внешние раздражения, торможение спинномозговых рефлексов при одновременном раздражении рецептивных полей двух рефлексов ("конфликт" возбуждений), убедиться в существовании тормозящих влияний ство­ловой части мозга на спинномозговые рефлексы.

studfile.net

11. Понятие о рефлексе и рефлекторной дуге. Обратная афферентация. Схема простого и сложного рефлекса. Характеристика врожденных рефлексов.

Pефлекс (от лат. "рефлексус" - отражение) - реакция организма на изменения внешней или внутренней среды, осуществляемая при посредстве центральной нервной системы в ответ на раздражение рецепторов.

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.

Обратная афферентация (обратная связь) — информация от исполнительного органа в центральную нервную систему, где происходит анализ того, что должно быть и что произошло в ответ на действие раздражителя.

На основании этого анализа от центра посылаются корректирующие импульсы к органу-исполнителю и к рецепторам. Эти сигналы могут увеличить или уменьшить их функциональную активность. Обратная связь в рефлексе обеспечивает автоматическое саморегулирование и образует самостоятельную функциональную систему, называемую рефлекторным кольцом, а также гарантирует автоматическую оценку и совершенное управление любым рефлекторным актом. Такие функциональные системы, обеспечивающие регулирование поведенческих реакции, называются нервными центрами.

Рефлекторная дуга - это путь, по которому раздражение (сигнал) от рецептора проходит к исполнительному органу. Структурную основу рефлекторной дуги образуют нейронные цепи, состоящие из рецепторных, вставочных и эффекторных нейронов. Именно эти нейроны и их отростки образуют путь, по которому нервные импульсы от рецептора передаются исполнительному органу при осуществлении любого рефлекса.

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.

Наиболее простыми рефлекторными дугами являются двух- и трехнейронные, замыкающиеся на уровне одного сег­мента спинного мозга. В трехнейронной рефлекторной дуге пер­вый нейрон представлен чувствительной клеткой, по которой им­пульс от места возникновения в чувствительном нервном окон­чании (рецепторе), лежащем в коже, слизистой оболочке или в органах, движется вначале по периферическому отростку (в со­ставе нерва), а затем по центральному в составе заднего ко­решка спинномозгового нерва, направляясь к одному из ядер заднего рога спинного мозга (или по чувствительным волокнам черепных нервов к соответствующим чувствительным ядрам). Здесь импульс передается следующему нейрону, отросток кото­рого направляется из заднего рога в передний, к клеткам ядер (двигательных) переднего рога. Этот нейрон выполняет провод­никовую (кондукторную) функцию. Он передает импульс от чув­ствительного (афферентного) нейрона к двигательному (эффе­рентному). Кондукторный нейрон является вставочным нейро­ном, так как находится между чувствительным нейроном, с од­ной стороны, и двигательным (или секреторным)—с другой. Тело третьего нейрона (эфферентного, эффекторного, двига­тельного) лежит в переднем роге спинного мозга, а его аксон — в составе переднего корешка, а затем спинномозгового нерва простирается до рабочего органа (мышца).

С развитием спинного и головного мозга усложнились и связи в нервной системе (рис.-"167). Образовались многоней­ронные сложные рефлекторные дуги, в построении и функциях которых участвуют нервные клетки, расположенные в вышележа­щих сегментах спинного мозга, в ядрах мозгового ствола, полу­шарий и даже в коре большого мозга. Отростки нервных кле­ток, проводящих нервные импульсы из спинного мозга к ядрам и коре головного мозга и в обратном направлении, образуют пучки, fasciculi.

Пучки нервных волокон, соединяющие функционально одно­родные участки серого вещества в ЦНС, занимающие в белом веществе головного и спинного мозга определенное место и про­водящие одинаковый импульс, получили название

проводящих путей.

Характеристика врождённых рефлексов: 1. Это врожденные, наследственно передающиеся реакции организма. 2. Являются видоспецифичными, т.е. сложившимися в процессе эволюции и свойственными всем представителям данного вида. 3. Они относительно постоянны и сохраняются в течение всей жизни организма. 4. Возникают на специфичный (адекватный) для каждого рефлекса раздражитель. 5. Рефлекторные центры находятся на уровне спинного мозга и в стволе головного мозга

Примеры: Пищевой, половой, оборонительный, ориентировочный, поддержание гомеостаза Значение: Помогают выживанию, это "применение опыта предков на практике"

studfile.net

7.7Определение рефлекса. Классификация рефлексов. Современная структура рефлекторной дуги. Обратная связь, её значение.

Рефлекс- основная форма нервной деятельности. Ответная реакция организма на раздражение из внешней или внутренней среды, осуществляющаяся при участии центральной нервной системы, называетсярефлексом.

По ряду признаков рефлексы могут быть разделены на группы

  • По типу образования: условные и безусловные рефлексы

  • По видам рецепторов: экстероцептивные (кожные, зрительные, слуховые, обонятельные), интероцептивные (с рецепторов внутренних органов) и проприоцептивные (с рецепторов мышц, сухожилий, суставов)

  • По эффекторам: соматические, или двигательные (рефлексы скелетных мышц), например флексорные, экстензорные, локомоторные, статокинетические и др.; вегетативные внутренних органов — пищеварительные, сердечно-сосудистые, выделительные, секреторные и др.

  • По биологической значимости: оборонительные, или защитные, пищеварительные, половые, ориентировочные.

  • По степени сложности нейронной организации рефлекторных дуг различают моносинаптические, дуги которых состоят из афферентного и эфферентного нейронов (например, коленный), и полисинаптические, дуги которых содержат также 1 или несколько промежуточных нейронов и имеют 2 или несколько синаптических переключений (например, флексорный).

  • По характеру влияний на деятельность эффектора: возбудительные — вызывающими и усиливающими (облегчающими) его деятельность, тормозные — ослабляющими и подавляющими её (например, рефлекторное учащение сердечного ритма симпатическим нервом и урежение его или остановка сердца — блуждающим).

  • По анатомическому расположению центральной части рефлекторных дуг различают спинальные рефлексы и рефлексы головного мозга. В осуществлении спинальных рефлексов участвуют нейроны, расположенные в спинном мозге. Пример простейшего спинального рефлекса — отдергивание руки от острой булавки. Рефлексы головного мозга осуществляются при участии нейронов головного мозга. Среди них различают бульбарные, осуществляемые при участии нейронов продолговатого мозга; мезэнцефальные — с участием нейронов среднего мозга; кортикальные — с участием нейронов коры больших полушарий головного мозга.

Безусловные рефлексы— наследственно передаваемые (врожденные) реакции организма, присущие всему виду. Выполняют защитную функцию, а также функцию поддержания гомеостаза (приспособления к условиям окружающей среды) .

Безусловные рефлексы — это наследуемая, неизменная реакция организма на внешние и внутренние сигналы, независимо от условий возникновения и протекания реакций. Безусловные рефлексы обеспечивают приспособление организма к неизменным условиям среды. Основные типы безусловных рефлексов: пищевые, защитные, ориентировочные, половые.

Примером защитного рефлекса является рефлекторное отдергивание руки от горячего объекта. Гомеостаз поддерживается, например, рефлекторным учащением дыхания при избытке углекислого газа в крови. Практически каждая часть тела и каждый орган участвует в рефлекторных реакциях.

Простейшие нейронные сети, или дуги (по выражению Шеррингтона), участвующие в безусловных рефлексах, замыкаются в сегментарном аппарате спинного мозга, но могут замыкаться и выше (например, в подкорковых ганглиях или в коре). Другие отделы нервной системы также участвуют в рефлексах: ствол мозга, мозжечок, кора больших полушарий.

Дуги безусловных рефлексов формируются к моменту рождения и сохраняются в течение всей жизни. Однако они могут изменяться под влиянием болезни. Многие безусловные рефлексы проявляются лишь в определенном возрасте; так, свойственный новорожденным хватательный рефлекс угасает в возрасте 3—4 месяцев.

Условные рефлексывозникают в ходе индивидуального развития и накопления новых навыков. Выработка новых временных связей между нейронами зависит от условий внешней среды. Условные рефлексы формируются на базе безусловных при участии высших отделов мозга.

Разработка учения об условных рефлексах связана в первую очередь с именем И. П. Павлова. Он показал, что новый стимул может начать рефлекторную реакцию, если он некоторое время предъявляется вместе с безусловным стимулом. Например, если собаке дать понюхать мясо, то у неё выделяется желудочный сок (это безусловный рефлекс). Если же одновременно с мясом звенеть звоночком, то нервная система собаки ассоциирует этот звук с пищей, и желудочный сок будет выделяться в ответ на звоночек, даже если мясо не предъявлено. Условные рефлексы лежат в основе приобретенного поведения

Рефлекторная дуга(нервная дуга) — путь, проходимый нервными импульсами при осуществлении рефлекса

Рефлекторная дуга состоит из шести компонентов: рецепторов, афферентного пути, рефлекторного центра, эфферентного пути, эффектора (рабочего органа), обратной связи.

Рефлекторные дуги могут быть двух видов:

1) простые – моносинаптические рефлекторные дуги (рефлекторная дуга сухожильного рефлекса), состоящие из 2 нейронов (рецепторного (афферентного) и эффекторного), между ними имеется 1 синапс;

2) сложные – полисинаптические рефлекторные дуги. В их состав входят 3 нейрона (их может быть и больше) – рецепторный, один или несколько вставочных и эффекторный.

Петля обратной связи устанавливает связь между реализованным результатом рефлекторной реакции и нервным центром, который выдает исполнительные команды. При помощи этого компонента происходит трансформация открытой рефлекторной дуги в закрытую.

Рис. 5. Рефлекторная дуга коленного рефлекса:

1 - рецепторный аппарат; — чувствительное волокно нерва;3 — межпозвоночный узел;— чувствительный нейрон спинного мозга; 5 — двигательный нейрон спинного мозга;— двигательное волокно нерва

studfile.net

Физиология человека и животных » 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:

1) моносинаптические;

2) полисинаптические.

3. По уровню замыкания рефлекса:

1) спинальные;

2) бульбарные;

3) мезенцефальные;

4) таламические;

5) кортикальные и т. д.

4. По характеру рецепторов:

1) интероцептивные;

2) экстероцептивные;

3) проприоцептивные.

5. По биологическому значению:

1) половые;

2) оборонительные;

3) пищевые и др.

6. По участию соматических или вегетативных отделов ЦНС:

1)    соматические;

2)    вегетативные.

7. По конечному результату:

1) сердечные;

2) сосудистые;

3) слюноотделительные и т. д.

ebooks.grsu.by

Общая схема рефлекторной дуги

1) рецептор, 2) афферентное звено, 3) нервный центр, 4) эфферентное звено, 5) эффектор.

 

Для формирования рефлекторной реакции эффектора с момента раздражения рецепторов требуется определенное время. Интервал времени от начала действия раздражителя на рецепторы до появления ответной рефлекторной реакции эффекторов, называется общим временем рефлекса. Это время требуется для возбуждения рецепторов, проведения возбуждения по афференту, нервному центру, эфференту и для возбуждения исполнительного органа. Чем больше сила раздражителя, тем меньше общее время рефлекса.

Время, в течение которого возбуждение проводится по нервному центру, называют центральным временем рефлекса. Центральное время рефлекса зависит от количества центральных синапсов в рефлекторной дуге. В полисинаптической рефлекторной дуге центральное время рефлекса больше, чем в моносинаптической.

Деятельность эффекторов направлена на достижение полезного для организма приспособительного результата (ППР), который характеризуется специфическими сомато-вегетативно-эндокринными параметрами. Информация о совершенном действии и параметрах ППР по каналам обратной афферентации снова поступает в нервный центр.

Обратная афферентация морфологически представлена сенсорными нейронами аксоны которых формируют афферентные нервные волокна. Она является тем дополнительным и необходимым звеном, которое обеспечивает замыкание рефлекторной дуги и превращение ее в рефлекторное кольцо. Основная функция обратной афферентации - передача информации о совершении действия и о параметрах достигнутого ППР в нервный центр. Благодаря этому происходит коррекция его управляющей деятельности.

Схема рефлекторного кольца

1) рецептор, 2) афферентное звено, 3) нервный центр, 4) эфферентное звено, 5) эффектор, 6) обратная афферентация.

 

Рефлексы отличаются большим многообразием и подразделяются на различные группы по ряду признаков.

В зависимости от расположения рецепторов выделяют экстерорецептивные и интерорецептивные рефлексы. Экстерорецептивные рефлексы вызываются раздражением рецепторов внешней поверхности тела. Интерорецептивные рефлексы могут быть висцерорецептивными и проприорецептивными. Висцерорецептивные возникают при раздражении рецепторов внутренних органов. Проприорецептивные рефлексы обусловлены раздражением рецепторов скелетных мышц, суставов, связок и сухожилий.

По характеру ответной реакции различают моторные, секреторные и сосудодвигательные рефлексы. В моторных рефлексах исполнительным органом являются мышцы. Их разновидностью являются сосудодвигательныерефлексы, которые обеспечивают изменение просвета сосудов. Секреторныерефлексы регулируют деятельность желез.

В зависимости от локализации нервных центров различают 6 основных видов рефлексов:

1) спинальные, в которых участвуют нейроны спинного мозга,

2) бульбарные, осуществляемые при обязательном участии нейронов продолговатого мозга,

3) мезэнцефальные, осуществляемые при участии нейронов среднего мозга,

4) мозжечковые, в которых принимают участие нейроны мозжечка,

5) диэнцефальные, в которых участвуют нейроны промежуточного мозга,

6) кортикальные, в осуществлении которых принимают участие нейроны коры больших полушарий.

По количеству центральных синапсов в рефлекторной дуге рефлексы подразделяются на моносинаптические и полисинаптические. Рефлекторные дуги моносинаптических рефлексов имеют два нейрона - афферентный чувствительный и эфферентный, между которыми расположен один центральный синапс. Рефлекторные дуги полисинаптических рефлексов имеют, как минимум, три нейрона: афферентный, вставочный и эфферентный.

В зависимости от продолжительности ответной реакции рефлексы могут быть:

1) фазические - быстрые и короткие,

2) тонические - продолжительные и медленные.

По биологической значимости для организма рефлексы могут быть:

1) пищевые, обеспечивающие пополнение запасов питательных веществ,

2) половые, направленные на продолжение рода,

3) оборонительные, обеспечивающие защиту организма,

4) ориентировочные, которые проявляются реакцией на новый раздражитель (рефлекс «что такое?»),

5) локомоторные, обеспечивающие движение тела.

По биологической направленности выделяют три вида рефлексов:

1) рефлексы, направленные на уравновешивание организма с внешней средой,

2) рефлексы, направленные на уравновешивание организма с внутренней средой,

3) рефлексы, направленные на продолжение рода.

И.П. Павлов выделил три основных принципа организации рефлекторных реакций организма:

1) последовательный детерминизм,

2) структурности и функции,

3) анализ и синтез.

Согласно принципу последовательного детерминизма (причинности) возбуждение по рефлекторной дуге распространяется последовательно - от рецепторов к эффекторам. При этом активация каждого последующего звена рефлекторной дуги обусловлена возбуждением предыдущего.

В соответствии с принципом структурности функции каждый морфологический элемент рефлекторной дуги выполняет специфическую функцию: рецепторы – восприятие раздражителя, афферентные нервные волокна – проведение возбуждения в ЦНС, нервный центр – анализ и синтез сигналов, эфферентные нервные волокна – проведение возбуждения к исполнительному органу.

Сущность анализа заключается в разделении поступающей в ЦНС информации на простые сенсорные сигналы. Синтез сводится к интеграции сенсорных сигналов и формированию команды для исполнительных органов. Это происходит на основе выбранной в процессе анализа наиболее важной (приоритетной) информации.

Являясь основным механизмом деятельности ЦНС, рефлексы обеспечивают поддержание гомеостаза и быстрое приспособление организма к постоянно изменяющимся условиям среды обитания. Это достигается путем сложной интеграции биоэлектрических процессов во всех отделах ЦНС.

 

Свойства нервных центров

 

Интеграция нервных процессов и рефлекторная деятельность ЦНС, лежащие в основе приспособительных реакций организма, во многом определяется общими свойствами нервных центров:

1) односторонним проведением возбуждения,

2) замедленным проведением возбуждения,

3) низкой лабильностью,

4) повышенной утомляемостью,

5) способностью к иррадиации,

6) способностью к суммации,

7) последействием (пролонгированием),

8) трансформацией ритма,

9) высокой пластичностью,

10) способность к тонической активности,

11) повышенной чувствительностью к недостатку питательных веществ и кислорода.

Одностороннее проведение возбуждения – это способность нервных центров проводить возбуждение только в одном направлении - от афферентов к эфферентам.

Если раздражать электрическим током афферент, то в эфферентных нервных волокнах возникает серия ПД. Однако, при раздражении эфферента, в афферентных волокнах возбуждение не возникает. Одностороннее проведение сигналов обусловлено возможностью передачи возбуждения в центральных химических синапсах только от пресинаптической мембраны к постсинаптической.

 




infopedia.su

Звенья рефлекторной дуги и их физиологическая роль

РЕЦЕПТОРЫ. Образования, способные воспринять энергию раздражения, трансформировать ее в нервный импульс и передать информацию в центральную нервную систему.

Структура рецепторов разнообразна. В первую очередь это - свободные нервные окончания, дендриты нейронов, заключенные или в толще органа, или в гладких мышцах. Это могут быть и инкапсулированные нервные окончания, в которых дендриты окружены специальными капсулами их соединительной ткани. Такие капсулы выполняют и функцию защиты нервных окончаний, и усиливают действующий на них сигнал. Наконец, это разнообразные высокоспециализированные клетки, которые воспринимают лишь строго определенный вид энергии раздражения (свет, колебания звуковой волны, определенное химическое вещество) и передают информацию нервным клеткам, например колбочки и палочки сетчатки и др. На рисунке 3 представлены два типа рецепторов: инкапсулированные нервные окончания и специализированные клетки.

Благодаря разнообразию структуры, рецепторы могут воспринимать самые различные раздражители. В соответствии с тем, какую энергию воспринимают рецепторы, их принято классифицировать по модальности.

Рисунок 3. Виды рецепторов

Классификация рецепторов по модальности

    1. Тактильные

    2. Болевые (ноцицепторы).

    3. Хеморецепторы (рН, напряжение газов, концентрация электролитов)

    4. Осморецепторы

    5. Терморецепторы

    6. Механорецепторы (барорецепторы: давление, растяжение)

    7. Высокоспециализированные рецепторные клетки: рецепторы органов вкуса, обоняния (хеморецепторы), зрения (фоторецепторы), слуха, вестибулярного аппарата (механорецепторы).

Рецепторы воспринимают определенный вид раздражения (тепло, холод, давление, свет, колебания, растяжение и т.д.) и трансформируют в нервный импульс, который и передается в ЦНС. Задача рецепторов – перевести разнообразные раздражения на язык нервной системы: нервные импульсы, передающиеся с различной частотой.

Скопление рецепторов, раздражение которых вызывает строго определенные рефлексы называют РЕЦЕПТИВНЫМИ ПОЛЯМИ или РЕФЛЕКСОГЕННЫМИ ЗОНАМИ.

По расположению рецепторов можно выделить экстеро-, интерорецептивные и проприорецептивные, рефлексы – рефлексы, которые возникают при раздражении рецепторов, расположенных на поверхности тела, во внутренних органах или скелетных мышцах. Например, одергивание руки при ожоге – экстероцептивный рефлекс, коленный рефлекс, который мы наблюдаем в кабинете невропатолога в ответ на удар молоточком – проприоцептивный.

АФФЕРЕНТНОЕ ЗВЕНО РЕФЛЕКТОРНОЙ ДУГИ представлено нейронами, отростки которых связывают рецепторы с нервными центрами. Это звено обеспечивает центростремительное проведение возбуждения от рецепторов в структуры Ц Н С. Большинство афферентных нервных волокон, несущих информацию от тактильных, температурных, болевых и механорецепторов относятся к группе А и проводят возбуждение от рецептивных полей в нервные центры со скоростью 80 - 120 м/сек.

НЕРВНЫЕ ЦЕНТРЫ - совокупность нервных клеток, "ансамбль" нейронов, которые включаются в регуляцию определенной функции или в осуществление конкретного рефлекторного акта.

Свойства нервных центров мы подробно разберем позднее, а пока отметим лишь функциональное значение центров. В нервном центре происходит интеграция всей поступающей по афферентным путям информации, а из центра поступает команда к действию.

Центры рефлексов могут быть расположены в любом отделе ЦНС. В зависимости от расположения нервных центров различают рефлексы СПИНАЛЬНЫЕ - нервные центры находятся в сегментах спинного мозга, БУЛЬБАРНЫЕ - в продолговатом мозге, МЕЗЭНЦЕФАЛЬНЫЕ - в структурах среднего мозга, КОРТИКАЛЬНЫЕ - в различных областях коры большого мозга. Например, одергивание руки при ожоге – спинальный рефлекс.

В соответствии с выполняемой функцией среди нервных центров можно выделить чувствительные центры, центры вегетативных функций, двигательные центры. Кроме того, можно выделить структурно организованные центры, которые регулируют определенную функцию: сосудодвигательный центр, дыхательный центр, центр слюноотделения.

ЭФФЕРЕНТНОЕ ЗВЕНО РЕФЛЕКТОРНОЙ ДУГИпуть, по которому возбуждение распространяется центробежно, от ЦНС на периферию, к рабочим органам.

ЭФФЕКТОРЫ - специализированные органы и ткани, реагирующие на импульсы, поступающие к ним по эфферентным путям. Эффектор это рабочий орган, действия которого должны привести к результату – восстановлению параметра внутренней среды в случае его отклонения и прекращению раздражения рецепторов. Например, одергивание руки при ожоге приводит к прекращению раздражения терморецепторов; при снижении артериального давления сердце, как рабочий орган увеличивает сердечный выброс и восстанавливает важный параметр – АД. К эффекторам относятся мышцы, внутренние органы, железы.

Основные функции эффекторов: 1) деятельность по восстановлению параметров внутренней среды организма (регуляция по отклонению) и 2) деятельность, направленная на сохранение целостности организма (регуляция по возмущению)

studfile.net

Урок биологии в 8-м классе по теме "Рефлекторная регуляция физиологических функций организма"

3. Актуализация знаний

Проверка домашнего задания проводится в виде письменного теста с вопросами закрытого типа по вариантам.

I вариант

 Укажите номера верных суждений:

  1. Синапс – это место контакта двух нервных клеток или нейрона с тканью рабочего органа.
  2. Мякотные волокна состоят из одного осевого цилиндра, покрытого миелином.
  3. Нервный импульс распространяется быстрее по безмиелиновому волокну.
  4. Эфферентные нервы состоят из чувствительных нервных волокон.
  5. В синапсе нервный импульс проводится только в одном направлении.
  6. Рецепторы, «узнающие» нейромедиатор, расположены на пресинаптической мембране.
  7. Ацетилхолин и норадреналин – тормозные нейромедиаторы.
  8. Проницаемость мембраны для K+ в 20 раз выше, чем для Na+.
  9. При возбуждении нейрона происходит деполяризация мембраны и возникает потенциал действия равный +40 мВ.
  10. При передаче нервного импульса один нейрон может вызывать у другого только возбуждение.

II вариант

Укажите номера верных суждений:

  1. Безмякотные нервные волокна толще мякотных.
  2. Участки мякотного волокна, не покрытые миелином, называются перехваты Ранвье.
  3. Нерв – совокупность нервных волокон, покрытая соединительнотканной оболочкой.
  4. Смешанные нервы могут проводить нервный импульс в двух направлениях.
  5. В синапсе мембрана аксона – пресинаптическая, а дендрита – постсинаптическая.
  6. В химических синапсах возбуждение передается от одного нейрона к другому с помощью нейромедиатора.
  7. Наружная сторона клеточной мембраны отрицательно заряжена по отношению к внутренней.
  8. Мембранный потенциал покоя у нейрона равен примерно -70 мВ.
  9. Торможение – это процесс, приводящий к угнетению возбуждения.
  10. Потенциал действия у нейрона может длиться несколько секунд или минут.

Ответы: I Вариант 1, 2, 4, 5, 8, 9. II Вариант 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9.

По окончании теста ребята обмениваются работами с одноклассниками и производят взаимопроверку, а затем сдают их на проверку учителю. После чего можно провести устное обсуждение вопросов теста, в ходе которого учащиеся выявляют правильные ответы и свои ошибки.

 Письменно отвечают на поставленные вопросы, производят взаимопроверку тестовых работ. После сдачи работ в ходе обсуждения с одноклассниками и учителем выявляют правильные ответы.

4. Изучение новой темы. Усвоение теоретических знаний. (Беседа, рассказ, практическая работа, лабораторная работа в группах)

Проблемный вопрос: При прикосновении к губам новорожденного у него возникают сосательные движения. Как вы думаете, почему это происходит? Ведь у ребенка еще нет опыта такого питания: до рождения все необходимые вещества он получал через пуповину.

Основываясь на данном примере, попытайтесь дать определение понятию рефлекс.

Объясните, существует ли разница между понятиями «рефлекс» и «раздражимость»? Если да, то какая?

В ходе эвристической беседы учитель приводит примеры различных рефлексов у животных, напоминая, что простейшие рефлексы проявляются впервые у кишечнополостных.

Что из перечисленных примеров, вы бы отнесли к рефлексам, а что к раздражимости?

  1. Укол иглой гидры вызывает у нее мгновенное сокращение всех кожно-мускульных клеток.
  2. Если в каплю воды с амебами положить кристаллик соли, то они будут двигаться в направлении от него.
  3. Движение эвглены зеленой в более освещенную часть водоема.
  4. Сворачивание листовых пластинок у Мимозы стыдливой при прикосновении к ним
  5. Слезотечение при раздражении слизистой глаза луковым соком.
  6. Раскрывание и закрывание корзинки одуванчика в зависимости от освещенности.

(Рефлексы: 1, 5. Раздражимость:2, 3, 4, 6.)

Рефлекс – непроизвольный акт, быстрая ответная реакция организма на действие раздражителя, осуществляемая с участием центральной нервной системы и под ее контролем. Это основная форма нервной деятельности организма многоклеточных животных, включая человека.

Из курса зоологии вам известно, что организм рождается с большим набором готовых, врожденных рефлексов. Часть рефлексов вырабатывается в течение жизни при определенных условиях действия среды. Как называются такие рефлексы (безусловные и условные соответственно).

Заполните таблицу «Виды рефлексов» и приведите в ней краткую характеристику безусловных и условных рефлексов.

Виды рефлексов

Безусловные

Условные

  • Врожденные
  • Видовые
  • Неизменные
  • Сохраняются в течение всей жизни
  • Приобретенные
  • Индивидуальные
  • Изменяются в зависимости от условий среды
  • Могут затухать
  • Вырабатываются на основе безусловных

Механизм осуществления рефлекса рассмотрим на примере коленного рефлекса. Во всех органах тела имеются рецепторы – чувствительные нервные окончания, преобразующие раздражения в нервные импульсы. Имеются они и в мышце бедра. Если ударить по сухожильной связке чуть ниже колена, то мышца натягивается и в ее рецепторах возникает возбуждение, которое передается по чувствительному (афферентному) нерву на двигательный (эфферентный), тело которого находится в спинном мозге. По этому нейрону нервный импульс достигает той же мышцы (рабочего органа), и она сокращается, разгибая ногу в коленном суставе. Скопления нейронов центральной нервной системы, вызывающих определенное рефлекторное действие, называют рефлекторными центрами этих рефлексов. Коленный рефлекс возникает при раздражении не одного, а многих рецепторов, расположенных в одной области тела – рефлексогенной зоны (рецептивное поле).

Таким образом, материальной основой рефлекса является рефлекторная дуга – цепочка нейронов, образующая путь нервного импульса при осуществлении рефлекса.

 Используя этот пример, заполните по памяти таблицу «Звенья рефлекторной дуги»:

Звенья рефлекторной дуги

Функции звеньев

1. Рецептор

Преобразование раздражения в нервные импульсы

2. Чувствительный (афферентный, центростремительный) нейрон

Проведение импульса в ЦНС

3. Центральная нервная система (спинной или головной мозг) ЦНС

Анализ, обработка поступивших сигналов и передача их на двигательный нейрон

4. Исполнительный (эфферентный, центробежный) нейрон

Проведение импульса из ЦНС к рабочему органу

5. Эффектор – нервное окончание в исполнительном органе

Ответная реакция - эффект (сокращение у мышцы, секреция у железы)

Простейшую рефлекторную дугу можно наблюдать у гидры: раздражитель > нейрон > реакция. У более высокоорганизованных животных рефлекторные дуги имеют более сложное строение. Выделяют простые и сложные рефлекторные дуги.

Прочитайте в учебнике описание мигательного рефлекса и составьте схему «Виды рефлекторных дуг», учитывая, что этот рефлекс имеет сложную рефлекторную дугу, а коленный – простую.

Для осуществления рефлекса необходима целостность всех звеньев рефлекторной дуги.

Объясните, будет ли у человека осуществляться коленный рефлекс, если у него поврежден: а) чувствительный нейрон; б) двигательный нейрон; в) спинной мозг ниже поясницы? Почему? (Во всех случаях рефлекс не будет осуществляться, так как нарушено одно из звеньев рефлекторной дуги, из-за чего проведение нервного импульса от рецептора к исполнительному органу будет невозможно.)

Выделяют следующие виды рефлексов:

I. Безусловные

  1. Моносинаптические. Им соответствует простая рефлекторная дуга, содержащая только один синапс. Например, коленный рефлекс.
  2. Полисинаптические спинномозговые. Имеют сложную рефлекторную дугу, включающую от двух синапсов. Нервный центр расположен в спинном мозге. Например, сгибательный рефлекс руки.
  3. Полисинаптические с участием спинного и головного мозга. Имеют сложную рефлекторную дугу. Нервный импульс с чувствительного нейрона передается по восходящему пути спинного мозга в головной мозг, где идет анализ информации. Далее по нисходящему пути импульс попадает на исполнительный нейрон и направляется к рабочему органу. Таким образом, спинномозговые центры таких рефлексов контролируются определенными центрами головного мозга. Впервые этот факт установил И.М. Сеченов – «отец русской физиологии». В своем классическом труде «Рефлексы головного мозга» он обосновал рефлекторную природу сознательной и бессознательной деятельности и доказал, что вышележащие отделы ЦНС (головной мозг) контролируют работу нижележащих (спинного мозга).

II. Условные

По строению рефлекторной дуги являются полисинаптическими с участием спинного и головного мозга (кора больших полушарий), но в ее составе нисходящий путь спинного мозга будет представлен либо возбуждающим нейроном, либо тормозным. В зависимости от этого в исполнительном нейроне будет соответственно наблюдаться либо возбуждение (рефлекторный акт осуществится), либо торможение (рефлекс не проявится). В данном случае характер ответа будет зависеть от прошлого опыта. Основой этих рефлексов является научение. Учение об условных рефлексах разработал великий русский физиолог, лауреат Нобелевской премии И.П. Павлов. Впервые об условных рефлексах он сообщил на четырнадцатом Международном медицинском конгрессе в Мадриде.

Рассмотрите раздаточный материал (Рисунок1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4). Определите рефлекторные дуги. Каким видам рефлексов они соответствуют. (Моносинаптическому, полисинаптическому спинномозговому, безусловному полисинаптическому с участием спинного и головного мозга и условному рефлексам соответственно).

Если случайно уколоть палец, то проявится оборонительный врожденный рефлекс – одергивание руки. Почему этот рефлекс не проявляется, когда у человека прокалывают кожу пальца для взятия крови на анализ? (С помощью волевого усилия можно затормозить этот рефлекс, так как его спинномозговой нервный центр подчиняется контролю со стороны коры больших полушарий).

На данном примере мы убедились, что организм может вносить поправки в рефлекторный ответ. Это возможно благодаря наличию обратной связи. В каждом эффекторе имеются рецепторы, раздражающиеся при действии рабочего органа. По чувствительному нейрону импульсы от них поступают в нервный центр, «сообщая» об особенностях осуществления рефлекса. Таким образом, благодаря обратным связям, нервный центр имеет возможность контролировать точность выполнения своих команд и при необходимости вносить поправки в работу исполнительных органов.

Обсуждают проблемный вопрос, приходят к выводу, что у младенца проявляется сосательный рефлекс в ответ на раздражение.
Часто ребята ошибочно полагают, что рефлекс – ответная реакция на действие раздражителя (раздражимость).
В ходе обсуждения ребята предлагают свои определения и приходят к выводу, что рефлекс - один из примеров раздражимости и для его осуществления необходимо участие нервной системы.
Слушают, отвечают на вопросы учителя. Записывают определения рефлекса и рефлекторной дуги. Заполняют таблицы «Звенья рефлекторной дуги» и «Виды рефлексо

urok.1sept.ru