Рефлекс. Рефлекторное кольцо.
Любое раздражение: механическое, световое, звуковое, химическое, температурное воспринимается рецептором, преобразуется в нервный импульс и в таком виде по чувствительным волокнам направляется в ЦНС. Здесь эта информация перерабатывается, отбирается и передаётся на двигательные нервные клетки, которые посылают нервные импульсы к рабочим органам-мышцам, железам и вызывают тот или иной приспособительный акт-движение или секрецию.
Рефлекс является функциональной единицей нервной деятельности.
Вся нервная деятельность складывается из рефлексов различной степени сложности, т.е. является отражённой, вызванной внешним поводом, внешним толчком. Рефлекторный принцип нервной деятельности был открыт Рене Декартом в XVIIв.
Развитие рефлекторная теория получила в трудах И.М.Сеченова и И.П. Павлова. И.М. Сеченов считал, что для работы головного мозга, как и спинного, необходимо раздражение, т.е. они работают по принципу рефлекса. И.П Павлов открыл условные рефлексы- качественно новую, высшую форму нервной деятельности, свойственную головному мозгу.
Для осуществления любого рефлекса необходима целостность всех звеньев рефлекторной дуги. Нарушение хотя бы одного из них ведёт к исчезновению рефлекса. Если лапку лягушки опустить в слабый раствор серной кислоты, возникнет оборонительный рефлекс- лапка отдёрнется. Однако, если снять кожу и тем самым удалить кожные рецепторы, то серная кислота не окажет действия. Тоже самое можно наблюдать при разрушении любого другого звена: ЦНС, чувствительных или двигательных нервных волокон. Нервная деятельность будет отсутствовать.
Этим широко пользуются хирурги, применяя во время операции новокаин для анестезии периферических нервов или ганглиоблокатор, прерывающий проведение возбуждение в синапсах. Наркотические вещества центрального действия выключают функцию нейронов ЦНС.
Время рефлекса. Время, прошедшее от момента нанесения раздражения до ответа на него называется временем рефлекса. Чем меньше нейронов входит в состав рефлекторной дуги, тем короче время рефлекса, т.к. в синапсах ЦНС происходит замедление проведения возбуждения - синаптическая задержка. Сухожильные рефлексы, имеющие двухнейронную дугу - самые быстрые. Их время 19-23мсек, тогда как время рефлекса моргания- 50-200мсек. Наибольшим является время вегетативных рефлексов. Время рефлекса зависит и от состояния ЦНС, при утомлении время рефлекса увеличивается.
Рецептивное поле рефлекса. К аждый рефлекс можно вызвать только с определенного рецептивного поля. Анатомическая область, при раздражении которой вызывается данный рефлекс, носит название рецептивного поля рефлекса. Коленный рефлекс возникает при лёгком ударе по сухожилию ниже надколенника, рефлекс сужения зрачка- при освещении сетчатки.
Во время ответной реакции возбуждаются рецепторы рабочего органа и от них в ЦНС поступают импульсы - информация о достигнутом результате Живой организм, как любая саморегулирующаяся система, работает по принципу обратной связи. Афферентные импульсы, осуществляющие обратную связь. либо усиливают и уточняют реакцию, если она не достигла цели, либо прекращают её. Таким образом, рефлекс осуществляется не рефлекторной дугой, а рефлекторным кольцом (по П.К. Анохину). Рефлекс заканчивается по достижении результата.
Нервный центр.
Каждый рефлекс имеет свою локализацию в ЦНС, т.е. тот участок, который необходим для его осуществления. Например, центр коленного рефлекса находится в поясничном отделе спинного мозга, центр мочеиспускания - в крестцовом отделе спинного мозга. При разрушении соответствующего участка рефлекс утрачивается. Однако выяснилось, что для регуляции рефлекса, его точности недостаточно первичного или главного центра, а необходимо участие и высших отделов ЦНС, включая кору большого мозга.
Нервным центром называется совокупность нервных клеток, расположенных в различных отделах ЦНС, необходимая для осуществления рефлекса и достаточная для его регуляции. Так, если у животного удалить кору полушарий большого мозга, то дыхание сохраняется, т.к. первичный дыхательный центр находится в продолговатом мозге. Однако во время работы не будет точного соответствия вентиляции лёгких потребностям организма в кислороде, так как для тонкой регуляции деятельности дыхательного центра необходим не только ствол мозга, но и кора больших полушарий.
Особенности нервных центров
Характерными особенностями нервных центров является быстрая утомляемость. очень высокий уровень обмена веществ, т. е. высокая потребность в кислороде и питательных веществах, и избирательная чувствительность к некоторым ядам. Поэтому нарушение кровоснабжения и изменение температуры тела, прежде всего, сказывается на функции ЦНС: остановка кровоснабжения мозга на 20 сек. вызывает обморок- потерю сознания Повышение температуры тела до 40-42 гр. - бред,нарушение сознания. Реанимация возможна, если клиническая смерть (остановка сердца и дыхания) продолжалась не более 5-6 минут По истечении большего срока можно восстановить деятельность сердца и даже дыхание, но орган сознания - кора больших полушарий, наиболее чувствительная к изменениям внутренней среды организма, функционировать не будет.
Торможение
В ЦНС одновременно с процессом возбуждения возникает процесс торможения, включающий те нервные центры, которые могли бы мешать или препятствовать осуществлению какого-либо вида деятельности организма, например, сгибанию ноги.
Возбуждением называют нервный процесс, который либо вызывает деятельность органа, либо усиливает существующую.
Торможение - нервный процесс, который ослабляет, либо прекращает деятельность или препятствует её возникновению. Взаимодействие этих двух активных процессов лежит в основе нервной деятельности.
Процесс торможения в ЦНС был открыт в 1862г. И.М.Сеченовым в опытах на лягушках. Значительно позже английский физиолог Шеррингтон открыл, что процессы возбуждения и торможения участвуют в любом рефлекторном акте. При сокращении группы мышц тормозятся центры мышц- антагонистов. Так при сгибании руки или ноги центры мышц- разгибателей затормаживаются. Рефлекторный акт возможен только при сопряжённом торможении мышц-антогонистов. При ходьбе сгибание ноги сопровождается расслаблением разгибателей и, наоборот, при разгибании тормозятся мышцы-сгибатели. Если бы это не произошло, то возникла бы механическая борьба мышц, судороги, а не приспособительные акты.