Строение рефлекторной дуги рисунок – Схема и строение рефлекторной дуги | Биология. Реферат, доклад, сообщение, краткое содержание, лекция, шпаргалка, конспект, ГДЗ, тест

Структура и функция рефлекторной дуги.

Итак, элементарной формой нервной деятельности является рефлекс. Структурной основой рефлекса является рефлекторная дуга, в состав которой входит несколько обязательных компонентов, или звеньев, каждое из которых выполняет собственную функцию. В этом разделе мы изучим функции звеньев рефлекторной дуги. Знание структуры конкретных рефлекторных дуг, с помощью которых осуществляется регуляция функции определенной системы (регуляция артериального давления, дыхания, процессов пищеварения или выделения) совершенно необходимо для практики врача. Дело в том, что патология любого органа или нарушение деятельности системы органов могут быть связаны с нарушением функции любого звена соответствующей рефлекторной дуги.

С л о в а р ь т е м ы:

Рефлекс

Рефлекторная дуга

Рефлекторная дуга соматическая, вегетативная (симпатическая и парасимпатическая

Рецепторы, модальность рецепторов

Рецептивные поля

Афферентные и эфферентные звенья рефлекторной дуги

Нервные центры

Эффекторы

РЕФЛЕКТОРНАЯ ДУГА — совокупность образований, необходимых для осуществления рефлекса. Любая рефлекторная дуга состоит из пяти обязательных звеньев, которые представлены на рисунке 1: рецептора -1, афферентного звена -2, центрального звена -3, эфферентного звена -4 и эффектора -5. На рисунке 1 центральным звеном соматической рефлекторной дуги являются передние рога серого вещества спинного мозаг. Центрами рефлекторных дуг могут быть любые отделы ЦНС.

Рисунок 1 Структура соматической рефлекторной дуги

Различают простые и сложные рефлекторные дуги. Простая, МОНОСИНАПТИЧЕСКАЯ дуга состоит из двух нейронов — рецепторного и эфферентного. Большинство рецепторных дуг сложные, ПОЛИСИНАПТИЧЕСКИЕ, в них распространение импульсов от афферентных нейронов на эфферентные осуществляется через вставочные нервные клетки, которые расположены в различных отделах ЦНС.

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, заключенные или в толще органа, или в гладких мышцах. Это могут быть и инкапсулированные нервные окончания, известные вам из курса гистологии – тельца Мейснера, Паччини. 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. Благодаря разнообразию структуры, рецепторы могут воспринимать самые различные раздражители. В соответствии с тем, какую энергию воспринимают рецепторы, их принято классифицировать

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 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 конкретных рецепторов. 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, обеспечивают центростремительное проведение возбуждения 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 ЦЕНТРЫсовокупность 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.

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. Центры регуляции вегетативных функций представлены в таблице 3.

Таблица 3

Строение соматической рефлекторной дуги

В основе деятельности нервной системы лежит рефлекс. Рефлекс — ответная реакция организма на раздражение, осуществляемая и контролируемая ЦНС.

Анатомический путь проведения рефлекса — рефлекторная дуга. Рефлекторная дуга состоит из цепи нейронов, связанных между собой синапсами.Синапсы осуществляют однонаправленное проведение нервного импульса по рефлекторной дуге, чаще всего с помощью химического посредника — медиатора (например, ацетилхолин). В простой трехчленной рефлекторной дуге:

— первый нейрон (чувствительный, афферентный, рецепторный) — псевдоуниполярный — лежит в спинальном ганглии или в чувствительных ганглиях головы;

— второй нейрон (вставочный, промежуточный, ассоциативный, или кондукторный) лежит в ядрах задних рогов спинного мозга [см.ниже] или ядрах ствола головного мозга;

— третий нейрон (двигательный, эфферентный) лежит в ядрах передних рогов [см.ниже] спинного мозга или ядрах ствола головного мозга.

Нервный импульс проходит от рецептора по дендриту, телу и аксону первого нейрона на дендрит или тело второго нейрона и по аксону второго нейрона переходит на третий, по аксону которого доходит до эффектора (мышцы) в составе спинномозгового нерва, nervus spinalis s. Funiculus

Рефлекторная дуга вегетативной нервной системы может быть представлена следующим образом ( рис. 216 ). От рецепторов передается возбуждение по волокнам афферентных нейронов , расположенных в спинно-мозговых узлах либо в узлах черепных нервов или в узлах вегетативных сплетений . Аксоны этих нейронов в составе задних корешков вступают в спинной мозг (направляясь в боковые рога ) или в составе черепных нервов — в вегетативные ядра мезенцефалического или вегетативные ядра бульбарного отдела головного мозга. В боковых рогах, а также в указанных ядрах ствола головного мозга залегаютассоциативные мультиполярные нейроны . Их аксоны выходят из мозга в составе передних корешков спинно- мозговых или черепных нервов. Этопреганглионарные (предузловые) волокна , которые обычно миелинизированы. Они следуют к узлам внеорганных или внутриорганных вегетативных сплетений , где образуют синапсы с их клетками. В узлах лежат мультиполярные (вторые) нейроны эфферентного вегетативного пути . Их аксоны, выйдя из ганглиев, образуют постганглионарные волокна (чаще всего немиелинизированные), которые направляются к органам и тканям. Вегетативные волокна идут в составе соматических нервов или самостоятельно в виде вегетативных нервов в оболочках стенок кровеносных сосудов.

Вопрос № 4 Механизмы проведения возбуждения по нервному волокну. Законы проведения возбуждения по нервному волокну

Механизм проведения возбуждения по нервным волокнам зависит от их типа. Существуют два типа нервных волокон: миелиновые и безмиелиновые.

Процессы метаболизма в безмиелиновых волокнах не обеспечивают быструю компенсацию расхода энергии. Распространение возбуждения будет идти с постепенным затуханием – с декрементом. Декрементное поведение возбуждения характерно для низкоорганизованной нервной системы. Возбуждение распространяется за счет малых круговых токов, которые возникают внутрь волокна или в окружающую его жидкость. Между возбужденными и невозбужденными участками возникает разность потенциалов, которая способствует возникновению круговых токов. Ток будет распространяться от «+» заряда к «—». В месте выхода кругового тока повышается проницаемость плазматической мембраны для ионов Na, в результате чего происходит деполяризация мембраны. Между вновь возбужденным участком и соседним невозбужденным вновь возникает разность потенциалов, что приводит к возникновению круговых токов. Возбуждение постепенно охватывает соседние участки осевого цилиндра и так распространяется до конца аксона.

В миелиновых волокнах благодаря совершенству метаболизма возбуждение проходит, не затухая, без декремента. За счет большого радиуса нервного волокна, обусловленного миелиновой оболочкой, электрический ток может входить и выходить из волокна только в области перехвата. При нанесения раздражения возникает деполяризация в области перехвата А, соседний перехват В в это время поляризован. Между перехватами возникает разность потенциалов, и появляются круговые токи. За счет круговых токов возбуждаются другие перехваты, при этом возбуждение распространяется сальтаторно, скачкообразно от одного перехвата к другому. Сальтаторный способ распространения возбуждения экономичен, и скорость распространения возбуждения гораздо выше (70—120 м/с), чем по 

безмиелиновым нервным волокнам (0,5–2 м/с).

Механизм проведения нервного импульса по безмиелиновым и миелиновым волокнам.  Нервные волокна представляют собой отростки нервных клеток (дендриты, аксоны), покрытые оболочками. При этом отросток в каждом нервном волокне является осевым цилиндром, а окружающие его нейролеммоциты (шванновские клетки), относящиеся к нейроглии, образуют оболочку волокна — нейролемму. С учетом строения оболочек нервные волокна подразделяют на безмякотные (безмиелиновые) и мякотные (миелиновые).  Безмиелиновые нервные волокна имеются, главным образом, у вегетативных нейронов. Осевой цилиндр как бы прогибает плазматическую мембрану (оболочку) нейролеммоцита, которая смыкается над ним. Сдвоенная над осевым цилиндром мембрана нейролеммоцита получила название мезаксон. Под шванновской клеткой остается узкое пространство (10-15 нм), содержащее тканевую жидкость, участвующую в проведении нервных импульсов. Один нейролеммоцит окутывает несколько (до 5-20) аксонов нервных клеток. Оболочку отростка нервной клетки образуют многие шванновские клетки, располагающиеся последовательно одна за другой.  Миелиновые нервные волокна толстые, они имеют толщину до 20 мкм. Эти волокна образованы довольно толстым аксоном клетки — осевым цилиндром. Вокруг аксона имеется оболочка, состоящая из двух слоев.

12. Строение рефлекторной дуги

В основе всякого рефлекса лежит деятельность системы соединенных друг с другом нейронов, образующ. т.н. рефлекторную дугу.Простая рефлекторная дуга состоит из двух нейронов, один из которых связан с какой-нибудь чувствительной поверхностью, например, с кожей, а другой — с мышцей или железой. Несмотря на сложность строения, в любой рефлекторной дуге выделяются три главных элемента:

— рецептор, трансформирующий энергию раздражения в нервн. процесс, связ. с афферентным нейроном;

— центр. нервн. сис-ма (различные ее уровни от спинного до головного мозга), где осуществляется преобразование возбуждения в ответную реакцию и переключение его с центростремительных на центробежные волокна;

— эфферентный нейрон, осуществляющий ответную реакцию (двигательную или секреторную).

13. Функции коры головного мозга

Большие полушария — это филогенетически наиболее молодой отдел ЦНС, развивающийся из конечного мозга. Кора — это поверхностный слой серого вещества больших полушарий, который состоит из нервных клеток с их отростками и промежуточной ткани (нейроглия, кровеносные и лимфатические сосуды).

Функции коры БП.

1. сенсорная — отвечает за восприятие сигналов из окружающей среды и внутренней среды, их обработка, ибо каждый анализатор имеет корковую часть.

2. условно-рефлекторная — отвечает за осуществление условных рефлексов.

3. психическая — отвечает за возникновение ощущений, восприятий, за способность к мыслительной деятельности, абстрактное мышление и запоминание, осознание сигналов из окружающей среды, осознание личностью взаимоотношения с окружением, является структурной основой осознания и интеллекта, за психические свойства личности : интересы, темперамент, характер и т. д.

14. Анализаторы

Анализаторы — это функциональные системы, обеспечивающие анализ (различение) раздражителей, действующих на организм, преобразующие полученные раздражения в биологически целесообразную ответную реакцию. В их структуре можно выделить следующие звенья:

— периферический отдел — рецепторы органов чувств;

— проводниковый отдел — нервные пути, по которым возбуждение передается в кору больших полушарий головного мозга;

— центральный отдел — участок коры головного мозга, преобразующий полученное раздражение в определенное ощущение

Основной характеристикой анализатора является чувствительность, которая характеризуется величиной порога ощущения.

Бывают зрительтный, слуховой, обонятельный, вкусовой, кожный, двигательный.

Пример: Кожный

периферический отдел: рецепторы кожи -тепловые, холодовые, болевые, тактильные

Проводниковый отдел: чувствительные нервы, передаю­щие возбуждение в ЦНС, проводя­щие пути спин­ного и головного мозга

Центральный отдел: участок коры головного мозга в темен­ной доле/

15. Торможение

Виды торможения деятельности ЦНС

Торможение – активный процесс, возникающий при действии раздражителей на ткань, проявляется в подавлении другого возбуждения, функционального отправления ткани нет.

Торможение может развиваться только в форме локального ответа.

Выделяют два типа торможения:

1) первичное. Для его возникновения необходимо наличие специальных тормозных нейронов. Торможение возникает первично без предшествующего возбуждения под воздействием тормозного медиатора. Различают два вида первичного торможения:

а) пресинаптическое в аксо-аксональном синапсе;

б) постсинаптическое в аксодендрическом синапсе.

2) вторичное. Не требует специальных тормозных структур, возникает в результате изменения функциональной активности обычных возбудимых структур, всегда связано с процессом возбуждения. Виды вторичного торможения:

а) запредельное, возникающее при большом потоке информации, поступающей в клетку. Поток информации лежит за пределами работоспособности нейрона;

б) пессимальное, возникающее при высокой частоте раздражения;

в) парабиотическое, возникающее при сильно и длительно действующем раздражении;

г) торможение вслед за возбуждением, возникающее вследствие снижения функционального состояния нейронов после возбуждения;

д) торможение по принципу отрицательной индукции;

е) торможение условных рефлексов.

Процессы возбуждения и торможения тесно связаны между собой, протекают одновременно и являются различными проявлениями единого процесса. Очаги возбуждения и торможения подвижны, охватывают большие или меньшие области нейронных популяций и могут быть более или менее выраженными. Возбуждение непременно сменяется торможением, и наоборот, т. е. между торможением и возбуждением существуют индукционные отношения.

Торможение лежит в основе координации движений, обеспечивает защиту центральных нейронов от перевозбуждения. Торможение в ЦНС может возникать при одновременном поступлении в спинной мозг нервных импульсов различной силы с нескольких раздражителей. Более сильное раздражение тормозит рефлексы, которые должны были наступать в ответ на более слабые.

61. Сегмент спинного мозга и его строение. Рефлекс, рефлекторная дуга.

Рефлекс— это осуществляемая при участии нервной системы ответная реакция организма на раздражение, исходящее из внешней или внутренней среды. Все рефлекторные акты целостного организма разделяют набезусловные и условные рефлексы.

Безусловные рефлексыпередаются 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 рефлексывозникают 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.

Каждый рефлекс осуществляется при помощи рефлекторной дуги.

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.

В периферической нервной системе различают рефлекторные дуги (нейронные цепи)

  • соматической нервной системы, иннервирующие скелетную иускулатуру

  • вегетативной нервной системы, иннервирующие внутренние органы: сердце, желудок, кишечник, почки, печень и т.д

Рефлекторная дуга состоит из пяти отделов:

  1. рецепторов, воспринимающих раздражение и отвечающих на него возбуждением. Рецепторами могут быть окончания длинных отростков центростремительных нервов или различной формы микроскопические тельца из эпителиальных клеток, на которых оканчиваются отростки нейронов. Рецепторы расположены в коже, во всех внутренних органах, скопления рецепторов образуют органы чувств (глаз, ухо и т. д.).

  2. чувствительного (центростремительного, афферентного) нервного волокна, передающего возбуждение к центру; нейрон, имеющий данное волокно, также называется чувствительным. Тела чувствительных нейронов находятся за пределами центральной нервной системы — в нервных узлах вдоль спинного мозга и возле головного мозга.

  3. нервного центра, где происходит переключение возбуждения с чувствительных нейронов на двигательные; Центры большинства двигательных рефлексов находятся в спинном мозге. В головном мозге расположены центры сложных рефлексов, таких, как защитный, пищевой, ориентировочный и т. д. В нервном центре происходит синаптическое соединение чувствительного и двигательного нейрона.

  4. двигательного (центробежного, эфферентного) нервного волокна, несущего возбуждение от центральной нервной системы к рабочему органу; Центробежное волокно — длинный отросток двигательного нейрона. Двигательным называется нейрон, отросток которого подходит к рабочему органу и передает ему сигнал из центра.

  5. эффектора— рабочего органа, который осуществляет эффект, реакцию в ответ на раздражение рецептора. Эффекторами могут быть мышцы, сокращающиеся при поступлении к ним возбуждения из центра, клетки железы, которые выделяют сок под влиянием нервного возбуждения, или другие органы.

Синапс. Рефлекс. Рефлекторная дуга


Рассмотрев строение нейронов, нервных волокон и нервов, мы уже представляем эту невероятную, сложную и красивую сеть, пронизывающую весь организм, обеспечивающую его чувствительность и реакции. Но для того чтобы обособленные клетки и отростки действительно стали единой сетью, по которой мгновенно передаются импульсы, необходимо обеспечить их взаимодействие, соприкосновение.     

Синапс — место, где обмениваются информацией нервные клетки. Это крайне важное место! Достаточно сказать, что определенные препараты могут блокировать передачу информации в синапсах — и организм утрачивает важнейшие функции, становится тряпичной куклой. Нервный импульс к синапсу приводит аксон.

Каким образом происходит передача импульса? Благодаря разным химическим веществам — медиаторам. Например, адреналин и норадреналин выступают медиаторами симпатической нервной системы. Ацетилхолин — медиатор парасимпатической нервной системы.

Этапы передачи импульса через синапс:

1.      Нервный импульс обеспечивает разрушение синаптических пузырьков.

2.      Медиаторы выходят из пузырьков и попадают в синаптическую щель.

3.      Через щель медиатор посредством диффузии проникает в постсинаптическую мембрану другого нейрона и действует на ее чувствительные участки — рецепторы.

4.      Далее в мембране возникает электрический заряд.

5.      Идет продвижение нервного импульса по нейронной цепи.

Сделаем вывод — передача нервного импульса через синапс имеет электрохимическую природу. Электрический сигнал влияет на высвобождение химических веществ — медиаторов.

В нервной клетке импульс может вызвать и состояние возбуждения, и состояние торможения.

Рефлекс

Нервная система создана для реагирования на те или раздражители, и это ее главная задача. Без отлаженного механизма реагирования организм не сможет нормально функционировать. Существуют люди, которые не чувствуют боли из-за нарушений нервной системы. Казалось бы, счастливчики. Однако жить им очень нелегко, они берут горячую кастрюлю и не чувствуют ожога. Наступают на колючку и не могут понять, почему стопа красная и опухшая. Так что реакция на раздражитель жизненно необходима. Итак, рефлекс, условный и безусловный — есть ответная реакция на раздражитель.

В чем разница между рефлексом и раздражимостью (возбудимостью)? Раздражимость — свойство клеточных органелл, клеток в целом, различных тканей и органов отвечать изменением структур и функций на изменения факторов внутренней и внешней среды. Рефлекс фактически включает в себя раздражимость (возбудимость). Непременным условием рефлекса должно быть воздействие раздражителя на структуры нервной системы.

Виды рефлексов по характеру ответной реакции:

1.      Соматический: ответная реакция, характерная для скелетных мышц.

2.      Вегетативный: реакция, в которой принимают участие мышцы внутренних органов, железы.

Виды рефлексов по механизму образования:

1.      Безусловные (врожденные) — вызываются безусловными раздражителями, например, пищей. Другие примеры безусловных рефлексов — сужение зрачков при свете, кашель, чихание. Безусловные рефлексы лежат в основе инстинктов.

2.      Условные (приобретенные) — возникают на базе безусловных рефлексов. Огромный вклад в их изучение внес физиолог Иван Павлов. Так, условный раздражитель, свет лампочки, вызывал у подопытной собаки слюноотделение. Условные рефлексы способны затухать без постоянной поддержки.

Рефлекторная дуга — «дорожка», по которой бежит нервный импульс от рецептора к органу, исполняющему ту или иную функцию. Она может быть простой и сложной. Простая дуга имеет чувствительный и двигательный нейроны, то есть она двухнейронная. Сложная дуга помимо чувствительного и двигательного нейрона имеет еще и вставочный нейрон.

Звенья рефлекторной дуги

1.      Рецептор (в коже, сухожилиях, стенках внутренних органов, скелетных мышцах).

2.      Чувствительный нейрон.

3.      Нервный центр (участок ЦНС) — здесь в трехнейронной дуге располагается вставочный нейрон.

4.      Двигательный нейрон.

5.      Рабочий орган, или эффектор (железа, мышца).

Хочешь сдать экзамен на отлично? Жми сюда — курсы ОГЭ по биологии

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о