Что такое рефлекторная дуга приведите пример рефлекторной дуги
Рефлекторная регуляция. Рефлекс и рефлекторная дуга
Вопрос 1. Что такое рефлекс и рефлекторная дуга? Приведите пример рефлекторной дуги.
Рефлекс — это адекватный ответ организма на раздражитель, осуществляемый через посредство нервной системы. При осуществлении рефлекторной реакции возбуждение распространяется по рефлекторной дуге.
Рефлекторной дугой называют цепочку нервных клеток, участвующих в осуществлении рефлекса. Рефлекторная дуга начинается рецептором, воспринимающим раздражения и преобразующим их в нервные импульсы. В состав рефлекторной дуги входит рецептор, воспринимающий раздражение, который часто является периферическим окончанием чувствительного (афферентного) нейрона. По аксону чувствительного нейрона возбуждение передается в центральную нервную систему и распространяется или непосредственно на двигательный (эфферентный) нейрон, или на вставочные нейроны, а уже через них — на эфферентный. По аксону эфферентного нейрона возбуждение достигает исполнительного органа, чаще всего мышцы. В результате возбуждения деятельность этого органа изменяется, например, мышца сокращается.
Для примера рассмотрим рефлекторную дугу конкретного рефлекса — отдергивание руки от горячего предмета. При прикосновении к горячему предмету высокую температуру воспринимают специальные рецепторы. Они передают сигнал по чувствительным волокнам в спинной мозг, а оттуда нервный импульс по двигательным нейронам приходит к отдельным мышечным волокнам мышц разгибателей, что вызывает их сокращение и отдергивание руки от горячего предмета.
Вопрос 2. Как называются врожденные рефлексы и рефлексы, приобретенные в процессе жизни?
Врожденные рефлексы называются безусловными, а рефлексы, приобретенные в процессе жизни, — условными.
Вопрос 3. Какими свойствами обладают рецепторы?
Рецепторы — это окончания чувствительных нервных волокон или специальные чувствительные клетки, которые преобразуют раздражение в нервные импульсы.
Основные свойства рецепторов — высокая чувствительность и специфичность. Каждый тип рецептора настроен на свой раздражитель. Например, фоторецепторы реагируют на фотоны света, хеморецепторы — на действие химических веществ, а тактильные рецепторы – на прикосновения.
Вопрос 4. Какую функцию выполняют вставочные и исполнительные нейроны?
Вставочные нейроны воспринимают информацию от чувствительных и других вставочных нейронов, обрабатывают её и передают в соответствующие отделы мозга и на исполнительные нейроны. Исполнительные нейроны проводят нервные импульсы от мозга к исполнительным органам.
Вопрос 5. Каковы свойства синапсов?
Синапсы образуются в местах контактов аксона с клетками, которым он передает информацию. Синапсы передают информацию от аксона клетке химическим путем с помощью биологически активных веществ.
Основное свойство синапса — односторонняя проводимость. Информация не может быть передана принимающей клеткой обратно аксону.
Вопрос 6. Объясните действие прямых и обратных связей в нервной системе.
По рефлекторной дуге к исполнительному органу от мозга по каналам прямой связи поступают командные сигналы. От органа к мозгу по каналам обратной связи возвращается информация об успешности их выполнения. Этот импульс рождается в рецепторах, расположенных в исполнительных органах.
Наличие обратной связи позволяет мозгу отслеживать корректность выполнения команд из центральной нервной системы.
Рефлекторная дуга
Устройство рефлекторных дуг
Состоит из рецептора (может быть расположен в коже, внутренних органах, сосудах) чувствительного нейрона и идущего от этого нейрона чувствительного волокна, которое проникает в спинной мозг через задние рога.
Состоит из вставочного нейрона и его отростков. Вставочный нейрон осуществляет связь между чувствительным и двигательным звеном рефлекторной дуги. Вставочные нейроны могут осуществлять связь с другими отделами ЦНС.
Тела вставочных нейронов находятся в задних рогах спинного мозга.
Представлено двигательным нейроном (эфферентным, исполнительным, мотонейроном), от которого нервные волокна идут к рабочему органу (эффектору, органу-исполнителю).
Двигательные нейроны лежат в передних рогах спинного мозга, откуда и выходят их отростки.
Рассмотрим схему рефлекторной дуги, на базе которой осуществляется рефлекс отдергивания руки от горячего предмета. Попробуйте сами описать путь, который проходит нервный импульс и вспомнить 3 звена рефлекторной дуги. Назовите локализацию каждого из нейронов.
Это может показаться очевидным, но необходимо подчеркнуть, что афферентные нервные волокна входят в спинной мозг через задние корешки. Эфферентные нервные волокна выходят из спинного мозга через передние корешки.
Виды рефлекторных дуг
Ниже вы увидите схемы соматической и вегетативной рефлекторных дуг. Под картинкой будет написано существенное отличие между ними, которое вы должны запомнить, но прежде постарайтесь сами сделать вывод, изучив картинку.
Нервная регуляция
Заболевания
При переохлаждении может возникнуть парез лицевого нерва. Причиной этому служит воспаление тканей, в результате чего в узком костном канале нерв сдавливается воспаленными тканями. Нервные импульсы частично, либо полностью перестают поступать к мышцам лица, что делает невозможным для пациента движение ими.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Что такое рефлекторная дуга приведите пример рефлекторной дуги
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.
Рефлекторная дуга
Рефлекторная дуга (нервная дуга) — путь, проходимый нервными импульсами при осуществлении рефлекса.
Рефлекторная дуга состоит из:
Полисинаптическая рефлекторная дуга: нервный импульс от рецептора передаётся по чувствительному (афферентному) нейрону в спинной мозг. Клеточное тело чувствительного нейрона расположено в спинальном ганглии вне спинного мозга. Аксон чувствительного нейрона в сером веществе мозга связан посредством синапсов с одним или несколькими вставочными нейронами, которые, в свою очередь, связаны с дендритами моторного (эфферентного) нейрона. Аксон последнего передаёт сигнал от вентрального корешка на эффектор (мышцу или железу).
Понятие введено М. Холлом в 1850 г. В настоящее время понятие рефлекторной дуги не полностью отражает механизм осуществления рефлекса, и в связи с этим Н. А. Бернштейном был предложен новый термин — «Рефлекторное кольцо», в состав которого входит недостающее звено контроля, осуществляемого нервным центром за ходом работы исполнительного органа — т. н. обратной афферентации
По данным редактора Шестакова М. П., исследователь Бернштейн Н. А. ввёл данный термин в 1935 году, но уже, как было указано, в 1930 году термин «рефлекторное кольцо» использовался в работах Самойлова А. Ф.
Простейшая рефлекторная дуга у человека образована двумя нейронами — сенсорным и двигательным (мотонейрон). Примером простейшего рефлекса может служить коленный рефлекс. В других случаях в рефлекторную дугу включены три(и более)нейрона — сенсорный, вставочный и двигательный. В упрощенном виде таков рефлекс, возникающий при уколе пальца булавкой. Это спинальный рефлекс, его дуга проходит не через головной, а через спинной мозг. Отростки сенсорных нейронов входят в спинной мозг в составе заднего корешка, а отростки двигательных нейронов выходят из спинного мозга в составе переднего. Тела сенсорных нейронов находятся в спинномозговом узле заднего корешка (в дорсальном ганглии), а вставочных и двигательных — в сером веществе спинного мозга.
Простая рефлекторная дуга, описанная выше, позволяет человеку автоматически (непроизвольно) адаптироваться к изменениям окружающей среды, например, отдергивать руку от болевого раздражителя, изменять размеры зрачка в зависимости от условий освещенности. Также она помогает регулировать процессы, протекающие внутри организма. Все это способствует сохранению постоянства внутренней среды, то есть поддержанию гомеостаза.
Во многих случаях сенсорный нейрон передает информацию (обычно через несколько вставочных нейронов) в головной мозг. Головной мозг обрабатывает поступающую сенсорную информацию и накапливает её для последующего использования. Наряду с этим головной мозг может посылать моторные нервные импульсы по нисходящему пути непосредственно к спинальным мотонейронам; спинальные мотонейроны инициируют ответ эффектора.
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