Что такое рефлекторная дуга в биологии 8 класс кратко
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 – это последовательный путь, который проделывают нервные импульсы во время осуществления рефлекса. Дуга состоит из множества отдельных звеньев, которые взаимосвязаны между собой и отвечают за конкретную функцию нервной системы.
Понятие рефлекторной дуги
Объяснять простыми словами, что такое рефлекторная дуга, не так уж сложно.
Это цепь нейронов, которые в определенной последовательности передают нервные импульсы от очага раздражения к головному мозгу и центрам ЦНС.
Нервная дуга является основой полноценного функционирования всей нервной системы человека.
Единицей дуги является рефлекс. Это ответная реакция организма на воздействие раздражителя.
Строение и части рефлекторной дуги
Нервная дуга состоит из пяти основных звеньев:
Сенсорный рецептор выполняет функции звена, где начинается рефлекторная дуга. По сути это нервное окончание нейрона или клетки, которая первой принимает на себя воздействие раздражителя;
Вторым звеном является афферентный нейрон. Его задача отправить центральной нервной системе информацию о раздражителе, которая была воспринята рецептором;
Третье звено – это нервный центр. Нервные клетки, расположенные в спинном или головном мозгу, осуществляют выдачу нужного рефлекса. Вставочные нейроны, из которых состоит нервный центр, производят анализ, обработку и передачу импульсов от начального рецептора до следующего звена – эфферентного нейрона;
Четвертое звено – тот самый эфферентный нейрон. Он бывает двух видов в зависимости от вызываемой реакции – двигательные, которые обращаются к мышцам, и секреторные – направляющиеся к секреторным образованиям;
Последним звеном дуги, где она по сути заканчивается, является рабочий орган. Это могут быть как мышцы, так и секреторные структуры. Взаимодействие всех звеньев можно рассмотреть на схематическом рисунке.
Интересно! Нормальное проявление рефлекса возможно только при условии, что все звенья рефлекторной дуги будут в рабочем состоянии.
Виды рефлекторных дуг
Биология выделяет несколько видов нервных дуг, которые отличаются строением, приемом раздражения и ответной реакцией. Разберем основные из них.
Моносинаптическая дуга
Другими словами простая рефлекторная дуга, которая состоит из двух нейронов – афферентного и эфферентного, связанных между собой одним синапсом.
Такие цепи в сложно развитых организмах практически не встречаются, поскольку в них самые простые рефлексы являются полисинаптическими.
К примерам моносинаптических рефлексов можно отнести следующие:
движение локтевого сустава;
Полисинаптические
Сложные рефлекторные дуги имеют в своем составе вставочные нейроны, рецепторы и эффекторы. Причем два последних элемента обычно располагаются в разных органах.
От моносинаптических рефлексов полисинаптические отличаются тем, что на время рефлекса влияет сила раздражения, на его выраженность – интенсивность раздражения.
Основные примеры полисинаптических рефлексов:
оборонительный (отдергивание руки).
Соматическая
Соматическая нервная дуга иннервирует «сому»., т. е. органы, которые происходят из сомитов:
связки и сухожилия;
Дуга состоит из чувствительного, вставочного и двигательного нейрона. Она отвечает за сознательные мышечные движения, за реакцию на зрачковые, слуховые и осязательные раздражители.
Например, отдергивание руки от горячей поверхности или острого предмета, зажмуривание глаз от яркого света, движение коленным суставом при проверке доктором рефлексов в районе коленной чашечки.
Также соматическая дуга осуществляет неосознанные движения – ходьба, жестикуляция руками, улыбка.
Вегетативная
Вегетативная рефлекторная дуга не имеет вставочных нейронов. Она состоит из чувствительного нейрона, который расположен в корешке спинного нерва, и двигательного нейрона, соединенных между собой синапсом. Всего таких пар две.
Автономные рефлексы отвечают за обмен веществ, теплообмен, сердечно-сосудистую функцию, кашель, дыхание, пищеварение, слюноотделение, размножение и рост. Вегетативные реакции не подчиняются сознанию.
Схема соматического и вегетативного рефлекса показана на рисунке. Подписи позволяют понять, где что расположено, и как происходит взаимосвязь.
Принципы рефлекторной деятельности
Мы уже разобрали, что рефлекторная дуга – это многокомпонентный нейронный путь. В начале этого пути находятся рецепторы, которые постоянно попадают под воздействие внутренних и внешних раздражителей.
Полученное раздражение рецепторы преобразуют в нервные импульсы, которые по чувствительным нейронам передаются в нервные центры ЦНС, расположенные в спинномозговом отделе или в головном мозге.
Вставочные нейроны, находящиеся в нервных центрах, получают эту информацию и передают ее двигательными нервными клетками рабочим органам.
Рабочими органами могут быть любые части тела, которых коснулись раздражители. Они получают информационный импульс, который указывает им, как реагировать на раздражение – отдернуть руку, сомкнуть ладонь, чихнуть, моргнуть, глотнуть, поднять ногу, согнуть колено, переварить пищу, закрыть глаза, почесать затылок и т. д.
Все рефлексы, происходящие в организме, с точки зрения физиологии можно разделить на две большие группы:
Условные, появившиеся за время жизни. Такими являются слюноотделение, чтение, вождение транспорта, сгибательный рефлекс. То есть все, чему можно намеренно научиться под воздействием определенных условий.
Безусловные, передающиеся генетически. К ним следует отнести мигательный рефлекс, жевание, глотание, сосание, мочеиспускание, кашель, мигание, размножение.
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 в биологии 8 класс кратко
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.
Что такое рефлекторная дуга в биологии 8 класс кратко
Нервы, или нервные волокна, тоже подразделяются на чувствительные и двигательные. Изменения окружающей среды (свет, запах, температура) вызывают возбуждение в рецепторах (чувствительных воспринимающих нервных окончаниях). От них по чувствительным нервным волокнам импульсы поступают в центральную нервную систему. Двигателыгые нервные волокна проводят импульсы от центральной нервной системы к органам.
Функции нервной системы:
1) регулирует работу органов и систем органов. Например, сокращение сердца, мышц; выделение пота, слюны, молока, желудочного сока и другие процессы;
2) возглавляет и координирует взаимосогласованную работу всех органов и систем органов. Например, при беге для усиления работы мышц активизируется обмен веществ, учащается работа сердца и дыхания; пищеварительная функция снижается, так как уменьшается поступление крови к желудку и кишечнику;
Рис. 27. Строение нейрона:
Стрелками указано направление импульсов
3) обеспечивает взаимосвязь организма и окружающей среды. Благодаря нервной системе осуществляется зашита организма от различных явлений. Например, остановка при приближении транспортных средств (машины, трамвая), зашита от холодного и горячего, предостережение от травмирующих предметов и др.
Мышление, речь и сознание человека обусловлены сложным развитием нервной системы.
По функциям синапсы могут быть возбуждающими и тормозными. Большинство нейронов образует тысячи синапсов. Один аксон может контактировать через синапсы с десятками других нейронов.
Рефлекторная дуга состоит из 5 отделов:
2) чувствительные нервные волокна (проводят импульсы в центральную нервную систему);
4) двигательные нервные волокна (проводят импульсы от центральной нервной системы к органам);
5) органы, отвечающие на раздражения (мышцы или железы).
Рефлекторная дуга начинается с рецепторов, которые воспринимают различные раздражения (холод, звук, укол, прикосновение и др.). От рецепторов по чувствительным нервным волокнам возбуждение передается в центральную нервную систему. Здесь в нервных центрах спинного или головного мозга происходит анализ поступившей
Рис. 28. Звенья рефлекторной дуги:
информации. От центральной нервной системы по двигательным нервным волокнам возбуждение передается в исполнительные органы (мышцы).
Рефлекс осуществляется, когда функционируют все звенья рефлекторной дуги. При потере хотя бы одного из звеньев рефлекс не I совершается.
Нейрон, рецептор, чувствительное нервное волокно, двигатель ное нервное волокно, синапс, биологический потенциал, медиа тор. рефчекс. рефлекторная дуга.
1. Что такое нейрон? Каково его строение?
1. Каковы функции нервной системы?
2. Что такое аксоны и дендриты? В чем их отличие?
1. Почему дендриты так называют? Что они напоминают?
2. Что означает рефлекс?
3. Что такое синапс?
1. Какими бывают нервные волокна?
2. Как вы понимаете согласованную работу органов и систем органов? Приведите примеры.
3. Из каких отделов состоит рефлекторная дуга?
Рис. 29. Рефлекторная дуга коленного рефлекса:
М2. Наблюдения за коленным рефлексом.
С помощью школьного врача можно провести лабораторную работу по демонстрации коленного рефлекса (рис. 29). Для этого надо положить одну ногу на другую. Резиновым молотком слегка прикоснуться (стукнуть) в области сухожильной связки чуть ниже коленной чашечки. Под воздействием удара возбуждение передается мышцам, и нога поднимается, коленка разгибается.
Разгнбательный рефлекс колена осуществляется за счет управления спинным мозгом.