Что такое рефлекс приведите примеры рефлекторных реакций организма
Что такое рефлекс: понятие, примеры, классификация
Приветствую Вас, друзья!
Каждый день, совершенно не задумываясь, мы совершаем множество действий. Мы постоянно моргаем, дышим и глотаем слюну, иногда вздыхаем или зеваем. Поднимаясь по лестнице, мы начинаем дышать чаще, а прикоснувшись к чему-то горячему – отдергиваем руку. Все эти действия объясняются рефлексами, и сегодня мы подробно разберём, что они собой представляют, какими бывают, почему возникают и как работают.
Что такое рефлекс?
Рефлекс – это непроизвольная реакция организма на внешний или внутренний раздражитель, которая возникает без осмысления и принятия решения. Рефлексы есть у всех многоклеточных организмов, имеющих хотя бы простейшую нервную систему. Присутствуют они и у человека. При этом некоторые действия, совершаемые рефлекторно, невозможно воспроизвести специально. Другие же мы вполне способны контролировать сознательно, но нам этого делать не приходится.
Термин «рефлекс» образован от латинского слова reflexus (отражение). Его автором считается французский ученый XVII века Рене Декарт. Поскольку Декарт был в первую очередь физиком, он считал, что нервный импульс отражается подобно лучу света, поэтому и выбрал такое название.
Все рефлексы делятся на две группы:
Исходя из определения, рефлексы свойственны только многоклеточным организмам, обладающим центральной нервной системой. То есть, у инфузории туфельки рефлексов быть не может, сколько бы она ни шевелила своими ресничками, подбираясь к еде или спасаясь от опасности.
Любое живое существо постоянно осуществляет какие-то рефлекторные действия. И чем сложнее устроена ЦНС, тем больше это существо предрасположено к приобретению условных рефлексов в течение жизни. Тем не менее, даже у человека большинство из них являются безусловными.
Как работают рефлексы?
Природный смысл рефлекса заключается в том, что определенные события или внешние воздействия на организм требуют конкретной ответной реакции. К примеру, сильный испуг у большинства животных вызывает выброс адреналина, повышение тонуса мышц, учащение сердцебиения и дыхания. Всё это необходимо, чтобы повысить шансы на успешное отражение атаки или бегство.
Чтобы лучше понять, что такое рефлекс и чем он отличается от инстинкта, нужно знать 5 его основных признаков:
Инстинкт, в отличие от рефлекса, ничем не обусловлен. К примеру, страх – это инстинктивное чувство, обеспечивающее выживание. Брезгливость – это также инстинкт, призванный защитить нас от пищевого отравления или заражения. Плач ребёнка, стремление собираться в группы, конформное поведение, стремление доминировать или занимать более высокое положение в социальной иерархии – это всё инстинкты.
Рефлекс может запускаться в ответ на одиночный раздражитель или на комбинацию нескольких раздражителей. К примеру, в знаменитом эксперимента академика Павлова у собаки активировался пищеварительный процесс в ответ на звонок. Это рефлекс на одиночный раздражитель.
Данный эксперимент можно усложнить, выработав рефлекс, который будет срабатывать только при наличии определенной комбинации или последовательности раздражителей (например, одновременное включение звука и света или последовательное воспроизведение нескольких звуков).
Виды рефлексов
Существуют разные подходы к классификации рефлексов, но самым важным является деление их на условные и безусловные. Рассмотрим каждую из этих групп подробно.
1. Безусловные рефлексы
Безусловные рефлексы – это врожденные реакции, генетически наследуемые от родителей. В большинстве своём они сохраняются на протяжении всей жизни, но некоторые проявляются или усиливаются только в отдельные периоды. Безусловные рефлексы воспроизводятся в каждом поколении и у каждого представителя вида, даже если он сразу после рождения был отлучен от матери.
В группе безусловных рефлексов выделяют следующие подгруппы:
Характерная особенность безусловных рефлексов заключается в том, что их очень сложно контролировать. Это объясняется тем, что все они необходимы для выживания, поэтому при срабатывании они в течение непродолжительного времени полностью контролируют поведение большинства живых существ.
2. Условные рефлексы
В эту группу входят приобретенные реакции. Они формируются у живого существа в течение жизни и не передаются по наследству, а при отсутствии регулярного закрепления могут ослабевать и утрачиваться. Лучше всего их действие объясняет известный эксперимент академика Павлова, на примере которого обычно объясняют, что такое рефлексы, на школьных уроках биологии.
Суть эксперимента заключается в том, что испытуемое животное (собака) всякий раз перед кормлением видит определенный сигнал (свет) или слышит звук (звонок). Через какое-то время даже при отсутствии еды пищеварительные процессы животного начинают активироваться в ответ на свет или звонок.
Многие наши действия в повседневной жизни так или иначе связаны с условными рефлексами. К примеру, научиться ездить на велосипеде довольно сложно. Но в дальнейшем этот процесс не вызывает вообще никаких трудностей, и объясняется это условными рефлексами. Наш спинной мозг «учится» самостоятельно реагировать на потерю равновесия и мгновенно переносить центр массы в нужную точку. И происходит это совершенно незаметно для нас.
Рефлекторная дуга
Чтобы отреагировать на событие с принятием элементарного решения, нам требуется около 500 миллисекунд. Если решение принимать не нужно, мы можем отреагировать за 100-200 миллисекунд. В то же время некоторые рефлексы работают в десятки раз быстрее, и это возможно только благодаря тому, что мышление не участвует в данном процессе.
Рефлекс – это реакция на внешнее воздействие, происходящая без вовлечения в данный процесс коры головного мозга (нервный импульс проходит через спинной или стволовой мозг). Путь, который при этом проходит импульс, называется рефлекторной дугой. К примеру, если человек отдёргивает руку от обжигающего предмета, рефлекторная дуга включает следующие элементы:
Рефлекторная дуга обеспечивает экстренную реакцию на опасное воздействие ещё до того, как человек осознает, что обжёгся. Поскольку подобная реакция не является осмысленной, в некоторых случаях она может приводить к нежелательному результату (к примеру, отдернув руку, человек может толкнуть кого-нибудь, потерять равновесие или пораниться).
Создатели науки о рефлексах
Термин и само понятие биологического рефлекса ввёл в науку французский философ, физик и математик Рене Декарт (1596-1650). Он достаточно точно описал внешние проявления, но его понимание физиологии данных процессов было далеко от истины. Поэтому его обычно не причисляют к списку ученых, создавших учение о рефлексах.
Создателем данной теории считается русский ученый Иван Сеченов (1829-1905). Его идеи развили и подкрепили реальными экспериментами Владимир Бехтерев (1857-1927) и Иван Павлов (1849-1936). Несмотря на то, что Бехтерева в данном контексте упоминают реже, чем Павлова, его вклад также огромен. Именно он создал рефлексологию (направление психологии, в котором вся высшая нервная деятельность рассматривается как совокупность рефлексов).
Павлов известен своими практическими опытами, а также тем, что разделил условные и безусловные рефлексы. Он провёл огромное количество опытов на животных, изучал их реакцию на разные раздражители. При этом самым известным стал, конечно же, опыт со звонком, вызывающим у собаки выделение слюны и желудочного сока. Проведя опыты над разными животными, Павлов убедился, что условные рефлексы формируются всегда, если стимул для животного достаточно однозначен.
Что такое рефлекс приведите примеры рефлекторных реакций организма
Рефлексы проявляются в возникновении или прекращении какой-либо деятельности организма: в сокращении или расслаблении мышц, в секреции или прекращении секреции желез, в сужении или расширении сосудов и т. п.
Благодаря рефлекторной деятельности организм способен быстро реагировать на различные изменения внешней среды или своего внутреннего состояния и приспособляться к этим изменениям. У позвоночных животных значение рефлекторной функции центральной нервной системы настолько велико, что даже частичное выпадение ее (при оперативном удалении отдельных участков нервной системы или при заболеваниях ее) часто ведет к глубокой инвалидности и невозможности осуществлять необходимые жизненные функции без постоянного тщательного ухода.
Значение рефлекторной деятельности центральной нервной системы в полной мере было раскрыто классическими трудами И. М. Сеченова и И. П. Павлова. И. М. Сеченов еще в 1862 г. в своем составившем эпоху труде «Рефлексы головного мозга» утверждал: «Все акты сознательной и бессознательной жизни по способу происхождения суть рефлексы».
Все рефлекторные акты целостного организма разделяют на безусловные и условные рефлексы.
Безусловные рефлексы передаются по наследству, они присущи каждому биологическому виду; их дуги формируются к моменту рождения и в норме сохраняются в течение всей жизни. Однако они могут изменяться под влиянием болезни.
Условные рефлексы возникают при индивидуальном развитии и накоплении новых навыков. Выработка новых временных связей зависит от изменяющихся условий среды. Условные рефлексы формируются на основе безусловных и с участием высших отделов головного мозга.
Безусловные и условные рефлексы можно классифицировать на различные группы по ряду признаков.
NB! Эта классификация приемлема к более или менее простым рефлексам, направленным на объединение функций внутри организма. При сложных же рефлексах, в которых участвуют нейроны, находящиеся в высших отделах центральной нервной системы, как правило, в осуществление рефлекторной реакции вовлекаются различные исполнительные органы, в результетате чего происходит изменение соотношения организма с внешней средой, изменение поведения организма.
Примеры некоторых относительно простых рефлексов, наиболее часто исследуемых в условиях лабораторного эксперимента на животном или в клинике при заболеваниях нервной системы человека.
Как уже отмечалось выше, подобная классификация рефлексов условна: если какой-либо рефлекс может быть получен при сохранности того или иного отдела центральной нервной системы и разрушении вышележащих отделов, то это не означает, что данный рефлекс осуществляется в нормальном организме только при участии этого отдела: в каждом рефлексе участвуют в той или иной мере все отделы центральной нервной системы.
Любой рефлекс в организме осуществляется при помощи рефлекторной дуги.
В периферической нервной системе различают рефлекторные дуги (нейронные цепи)
Рефлекторная дуга состоит из пяти отделов:
Простейшую рефлекторную дугу можно схематически представить как образованную всего двумя нейронами: рецепторным и эффекторным, между которыми имеется один синапс. Такую рефлекторную дугу называют двунейронной и моносинаптической. Моносинаптические рефлекторные дуги встречаются весьма редко.
Вегетативные ганглии, в зависимости от локализации, могут быть разделены на три группы:
Такое различие соматической и вегетативной рефлекторной дуги обусловлено анатомическим строением нервных волокон, составляющих нейронную цепь, и скоростью проведения по ним нервного импульса.
Для осуществления любого рефлекса необходима целостность всех звеньев рефлекторной дуги. Нарушение хотя бы одного из них ведет к исчезновению рефлекса.
Схема реализации рефлекса
В ответ на раздражение рецептора нервная ткань приходит в состояние возбуждения, которое представляет собой нервный процесс, вызывающий или усиливающий деятельность органа. В основе возбуждения лежит изменение концентрации анионов и катионов по обе стороны мембраны отростков нервной клетки, что приводит к изменению электрического потенциала на мембране клетки.
Возбуждение проводится по нервным волокнам со скоростью от 0,5 до 100 м/с, изолированно и не переходит с одного волокна на другое, чему препятствуют оболочки, покрывающие нервные волокна.
Процесс торможения противоположен возбуждению: он прекращает деятельность, ослабляет или препятствует ее возникновению. Возбуждение в одних центрах нервной системы сопровождается торможением в других: нервные импульсы, поступающие в центральную нервную систему, могут задерживать те или иные рефлексы.
Взаимосвязь, определяющая процессы возбуждения и торможения, т.е. саморегуляции функций организма, осуществляется при помощи прямых и обратных связей между центральной нервной системой и исполнительным органом. Обратная связь («обратная афферентация» по П.К.Анохину), т.е. связь между исполнительным органом и центральной нервной системой, подразумевает передачу сигналов с рабочего органа в центральную нервную систему о результатах его работы в каждый данный момент.
Так, при взятии рукой предмета глаза непрерывно измеряют расстояние между рукой и целью и свою информацию посылают в виде афферентных сигналов в мозг. В мозгу происходит замыкание на эфферентные нейроны, которые передают двигательные импульсы в мышцы руки, производящие необходимые для взятия ею предмета действия. Мышцы одновременно воздействуют на находящиеся в них рецепторы, беспрерывно посылающие мозгу чувствительные сигналы, информирующие о положении руки в каждый данный момент. Такая двусторонняя сигнализация по цепям рефлексов продолжается до тех пор, пока расстояние между кистью руки и предметом не будет равно нулю, т.е. пока рука не возьмет предмет. Следовательно, все время совершается самопроверка работы органа, возможная благодаря механизму «обратной афферентации», который имеет характер замкнутого круга.
Существование такой замкнутой кольцевой, или круговой, цепи рефлексов центральной нервной системы и обеспечивает все сложнейшие коррекции протекающих в организме процессов при любых изменениях внутренних и внешних условий (В.Д. Моисеев, 1960). Без механизмов обратной связи живые организмы не смогли бы разумно приспособиться к окружающей среде.
ГДЗ биология 8 класс Колесов, Маш, Беляев Дрофа Задание: 9 Рефлекторная регуляция
Стр. 56. Вопросы в начале параграфа
№ 1. Что входит в состав центральной нервной системы, а что — в состав периферической?
В состав центральной нервной системы входит головной мозг и спинной мозг. В состав периферической нервной системы входят нервы, нервные окончания и нервные узлы.
№ 2. Что такое рефлекс?
Рефлекс – это стереотипная реакция живого организма на какое-то воздействие (раздражитель), проходящее с участием рецепторов и находящееся под управлением ЦНС.
Стр. 60. Вопросы
№ 1. Что такое рефлекс и рефлекторная дуга? Приведите пример рефлекторной дуги.
Рефлекс – это стандартный ответ живого организма на какой-то раздражитель или его действие, который происходит под контролем ЦНС и с участием ее рецепторов. Рефлекторной дугой называют простейшую нейронную цепь – путь, по которому проходят все нервные импульсы от точки воздействия на рецептор до рабочего органа. К примеру, можно осторожно прикасаться к уголку глаза со стороны носа чистым пальцем руки. Потом точки прикасания можно ставить ближе к ресницам, бровям, у щеки. В некоторых местах прикасание будет вызывать непроизвольное мигание. Сигнал от рецептора будет передаваться по чувствительным нейронам к исполнительным нейронам.
№ 2. Как по-другому называют врождённые рефлексы и рефлексы, приобретённые в процессе жизни? Как вы думаете, почему они получили такие названия?
Врожденные рефлексы человека имеют другое название – безусловные. Они непроизвольные, например, отдергивание руки от горячих предметов, сосательный рефлекс у детей и т.д. Рефлексы, которые человеческий организм приобрел в процессе своей жизни, называются условными. Такие рефлексы могут меняться, исчезать и оставаться в зависимости от того, что происходит в жизни человека.
№ 3. Какими свойствами обладают рецепторы?
Рецепторами называют окончания нервных структур с высокой степенью раздражимости. Они преобразуют определенные виды энергии в нервный импульс. Когда в рецепторах возникают импульсы, они по отросткам чувствительных нейронов достигают ЦНС. В ней информация обрабатывается вставочными нейронами, которые могут быть не только возбуждающими, но и тормозными. Далее сигналы отправляются в исполнительные нейроны, которые возбуждаются и посылают сигналы, провоцирующие работу желез, мышц, органов.
№ 4. Где расположены тела чувствительных нейронов?
В рецепторах органов чувств (спинномозговых ганглиях).
№ 5. Какую функцию выполняют вставочные и исполнительные нейроны?
Вставочные нейроны обеспечивают связь между чувствительными и исполнительными нейронами в рефлекторных дугах. Исполнительные нейроны образуют в мышечных волокнах синапс и иннервируют железы (их отростки образуют с железой синапс).
№ 6. Объясните необходимость наличия обратных связей в нервной системе.
Необходимость наличия обратных связей в нервной системе обусловлена тем, что мозг может отслеживать верность выполнения команд, поступивших из ЦНС.
Стр. 60. Задания
№ 1. Используя рисунок 21, зарисуйте рефлекторную дугу мигательного рефлекса и укажите её части.
№ 2. Прикоснитесь осторожно к внутреннему углу глаза несколько раз. Определите, после скольких прикосновений мигательный рефлекс затормозится. Проанализируйте это явление и укажите его возможные причины. Предположите, какие процессы в синапсах рефлекторной дуги могут вызвать торможение рефлекторной реакции.
У меня мигательный рефлекс затормозился после четырех прикосновений. Это произошло, потому что мой организм привык к раздражителю – прикосновению к внутреннему уголку глаза.
№ 3. Проверьте, существует ли возможность с помощью волевого усилия затормозить мигательный рефлекс. Если вам это удалось, объясните, почему это произошло.
Мне удалось с помощью волевого усилия затормозить мигательный рефлекс. Я думаю, что так произошло, потому что этот рефлекс может подчиняться силе воли человека.
№ 4. Вспомните, как проявляется мигательный рефлекс, когда в глаз попадает соринка. Проанализируйте ваше поведение с точки зрения учения о прямых и обратных связях.
Соринка – это инородный предмет. Нахождение его в глазу вызывает дискомфорт, а значит, глаз реагирует на это. Это и есть мигательный рефлекс. Когда мне попадает соринка в глаз, я стараюсь избавиться от нее: моргаю, тру глаз.
№ 5. Сделайте вывод о значении мигательного рефлекса.
Мигательный рефлекс – это своеобразная защита наших глаз от внешних раздражителей: пыль, ветер, солнце. При закрывании веками глаза не только обеспечивается защита от механических повреждений, но и происходит увлажнение его поверхности. Это позволяет сохранить здоровье глаз.
Глава 4
Опорно-двигательная система
Условные и безусловные рефлексы
Рефлекс – это ответная реакция организма на раздражение рецепторов, осуществляемая нервной системой. Понятие «рефлекс» ввел Сеченов, он считал, что «рефлексы составляют основу нервной деятельности человека и животных». Павлов разделил рефлексы на условные и безусловные.
Рефлекторная дуга – это путь, по которому нервный импульс проходит при осуществлении рефлекса. Состав рефлекторной дуги:
1) Рецептор – чувствительное образование, способное реагировать на определенный вид раздражителя; преобразует раздражение в нервный импульс.
2) Чувствительный нейрон отправляет нервный импульс в центральную нервную систему (спинной или головной мозг), находится в заднем корешке спинного мозга.
