Общая характеристика нервной регуляции функций

Общая характеристика функций ЦНС в организме.

Выделяют три основные функции ЦНС:

1) сенсорная функция выполняет обнаружение, различение, передачу, преобразование, кодирование, детектирование признаков и опознание образов. Обнаружение и первичное различение сигналов обеспечивается рецепторами, а детектирование и опознание сигналов — нейронами коры больших полушарий. Передачу, преобразование и кодирование сигналов осуществляют нейроны всех слоев сенсорных систем.

2) двигательная осуществляет движение после получения рефлекса

3) вегетативной функцией называют физиологические процессы, осуществляемые внутренними органами, железами, сердцем, кровеносными и лимфатическими сосудами, гладкой мускулатурой, клетками крови, и направленные на поддержание обмена веществ, роста, развития и размножения. Вегетативная, или автономная, нервная система представляет собой совокупность нейронов головного и спинного мозга, нервных ганглиев и нервных сплетений, иннервирующих гладкую мускулатуру всех органов, сердце и железы; и участвующих в регуляции деятельности внутренних органов.

Синапсы, функциональная организация, механизмы передачи информации в синапсах ЦНС. Классификация синапсов.

Синапс –специфическое место контакта двух возбудимых систем, предназначенное для передачи возбуждения.

Рефлекторная дуга, ее звенья, виды рефлекторных дуг. Виды рефлексов.

Рефлекторная дуга - это цепь нейронов, по которым проходит нервный импульс от рецептора (воспринимающей части) до органа, отвечающего на раздражение.

Рефлекторная дуга состоит из 5 звеньев:

1) Рецептор – звено, воспринимающее раздражение

2) чувствительное (афферентное) звено – центростремительное нервно волокно – отростки рецепторных нейронов, осуществляющие передачу импульсов от чувствительных нервных окончаний в ЦНС

3) центральное звено – нервный центр (необязательный элемент)

4) двигательный нейрон (центробежный, эфферентный) – звено, осуществляющее передачу от нервного центра к эффектору

5) эффектор – исполнительный орган, деятельность которого изменяется в результате рефлекса (мышца, железа и др.)

КЛАССИФИКАЦИЯ РЕФЛЕКТОРНЫХ ДУГ

По компонентам рефлекторной дуги выделяют

А) моносинаптические дуги (два нейрона)

Б) полисинаптические дуги (три и более нейронов)

По расположению основных нейронов дуги, без которых рефлекс не реализуется, выделяют:

1) Спинальные дуги

2) Зульбарные дуги (продолговатый мозг)

3) Мезэнцефальные дуги (средний мозг)

4) Кортикальные дуги (кора больших полушарий)

По характеру рецепторов, раздражение которых вызывает определенный рефлекс, выделяют:

1) Интерорецептивные дуги

2) Экстрорецептивные дуги

По биологическому значению выделяют:

По отделам ЦНС выделяют:

1) Вегетативные дуги

2) Соматические дуги

Рефлекс –сложное образование, состоящее из нервных окончаний, дендритов, чувствительных нейронов, глий, специальных клеток ткани, которые вместе обеспечивают превращение влияния факторов внешней или внутренней среды в нервный импульс.

Рецептивное поле рефлекса– поверхность с рецепторами, раздражение которых вызывает рефлекторную реакцию.

Виды рефлексов:

По расположению в организме

- экстерорецепторы – расположены на поверхности или вблизи поверхности тела и воспринимают нервные стимулы

- интерорецепторы – расположены во внутренних органах и воспринимают внутренние стимулы

- проприорецепторы – рецепторы опорно-двигательного аппарата

2) По способности воспринимать разные стимулы:

- мономодальные – реагирует на один тип раздражителя

- полимодальные – реагирует на несколько типов раздражителей

3) По биологическому соответствию раздражителя:

-адекватные – раздражители, которые соответствуют данной ткани. Например, для сетчатки глаза свет – все остальные раздражители не соответствуют сетчатке, для мышечной ткани – нервный импульс и т.д.;

- неадекватные – раздражители, которые не соответствуют данной ткани. Для сетчатки глаза все раздражители кроме светового будут неадекватные, а для мышечной ткани все раздражители, кроме нервного импульса

Задние корешки

состоят из отростков клеток, залегающих в спинномозговом узле. Задние корешки содержат афферентные (центростремительные) нервные волокна, проводящие чувствительные импульсы от периферии, то есть от всех тканей и органов тела, в ЦНС.

По строению

А) Миелиновые -состоит из осевого цилиндра ,покрытого миелиновой оболочкой ,образованно шванновскими клетками. Миелиновая оболчка-на 80% из липидов, на 20% из белка. Она не покрывает полностью осевой цилиндр,а прерывается,образуя узловые перехваты(перехваты Ранвье).

Б) Безмиелиновые - покрыты только шванновской оьолочкой.

По функциям

А) А

· А-альфа двигательные волокна скелетных мышц и афферентные нервы (рецепторов растяжения). Скорость проведения по ним максимальна - 70-120 м,'сек

· А-бэтта афферентные волокна, идущие от рецепторов давления и прикосновения кожи. 30-70 м/сек

· А-сигма афферентные волокна от температурных и болевых рецепторов кожи (12-30 м/сек).

· А-гамма эфферентные волокна, идущие к мышечным веретенам (15-30 м/сек).

Б) В - тонкие миелинизированные волокна, являющиеся преганглионарными волокнами вегетативных эфферентных путей. Скорость проведения - 3-18 м/сек

В) С - безмиелиновые постганглионарные волокна вегетативной нервной системы. Скорость 0,5 –3 м сек.

Взаимодействие нейронов реализуется двумя путями - возбуждением и торможением.

Возбуждение — ответ ткани на раздражение, проявляющийся помимо неспецифических реакций в выполнении специфической для этой ткани функции.

Торможение— активный нервный процесс, вызываемый возбуждением и проявляющийся в угнетении другого возбуждения.

Проводящие пути спинного мозга являются афферентными и эфферентными звеньями рефлекторных дуг. Они соединяют различные уровни спинного мозгас различными частями головного мозга. По одним из них импульсы направляются из спинного мозга в головной (восходящие), по другим - в обратном направлении (нисходящие).

Явление индукции в ЦНС.

Индукция- возбуждение и торможение индуцируют ( вызывают) друг друга

1.последовательная - в ЦНС на месте очага возбуждения возникает последовательная смена процессов возбуждения и торможения, пока не произойдет угасание этих процессов;

2. взаимная - в ЦНС одновременно существуют очаги возбуждения и торможения: если в ЦНС возникает очаг торможения, то вокруг него в других нейронах индуцируются очаги возбуждения (полож. индукция) и наоборот (отрицат. индукция).

Общая характеристика функций ЦНС в организме.

Выделяют три основные функции ЦНС:

2) двигательная осуществляет движение после получения рефлекса

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Н.С.– это сложноорганизованная высокоспециализированная система быстрой и точной передачи информации и осуществления управления

ЦНС – совокупность нервных образований ГМ и СМ.

ПНС– совокупность нервных образований вне СМ и ГМ – нервные корешки, узлы, сплетения и нерв.

Соматическая НС воспринимает сигналы из внешней среды и передает в ЦНС и осуществляет управление (регуляция нашей психики, управление скелетными мышцами).

ВНС (автономная НС)– регуляция деятельности внутренних органов, кожных. Управляет функцией вегетативной (обмен веществ и Е), потовых желез, сосудов, лимфатических органов + оказывает общее адаптационно-трофическое воздействие на весь организм в целом.

Функции ЦНС:

ЦНС получает информацию от сенсорных рецепторов об изменениях во внешней и внутренней средах;

обработка полученной информации; оцениваются физические параметры и биологическая значимость раздражителя;

на основе полученной информации ЦНС формирует сигналы, поступающие на ПН органы;

способна сохранять эту информацию и воспроизводить ее (память);

обеспечивает согласованную работу всех систем организма => объединяет организм в единое целое.

обеспечивает приспособительные реакции (поведение);

обеспечивает высшие психические функции человека (речь, мотивацию, сознание, мышление, память, речь).

Общие свойства нервных клеток, их структура и функции.

Структурно-функциональной единицей НС является нейрон (10 11 ).На нейроне могут быть синапсы. В нейроне имеется большое количество микротрубочек. Мы используем не более 1% нашей памяти.

Физиологические свойства нейрона:

лабильность – это скорость физико-химических реакций лежащих в основе возбуждения (нервная ткань > лабильна, чем мышечная ткань)%

наличие постоянного тонуса, т.е. клетка находится всегда в определенном состоянии возбуждения.

Морфологические и биохимические свойства нейронов, обеспечивающие их физико-химические функции:

Большинство нейронов в ЦНС имеют тело (сом), 1 длин отросток – аксон и много коротких отростков – дендритов.

Тело нейрона содержит ядро, выполняет трофическую функцию (снабжает медиаторами отростки). На мембране тела имеется большое количество рецепторов→ воспринимающая функция. + Тело выполняет интегрирующую функцию.

Аксон – длинный отросток (объединение аксонов - нерв). Основная функция – передача возбуждения от тела нейрона к другим клеткам или органу + генерация φ_{действия.}.

Дендрит имеет самое большое количество синапсов => воспринимающая функция + передают возбуждение к телу нейрона.

Биохимические свойства:

имеется φ покоя= -60-70 МВ.

различная возбудимость в разных участках(максимальная – в аксонный холмик – место входа аксона из тела нейрона; достаточно поляризовать мембрану до 10 мВ и возникнет φ_{действия}), но возможно, что φ_{действия}генерируется на мембране сома или дендрита (у некоторых клеток).

В аксоне располагаются φ-зависимые быстрые Na + каналы => при деполяризации до 10 мВ каналы открываются →φ распростран.

в синапсах, на соме и детритах, когда приходит возбуждение, сигнал возникает постсинаптич φ. (возбужд и тормоз). Постсин φ могут распространяться в сторону аксона и внести свой вклад в генерацию φ_{действия}(отриц или положит). Постсинапт φ распространяются к первичному сегменту (акс холмику) электротонически (без изменения состоянияNa + ).

Особенности метаболизма нейрона:

в мозге большая скорость обменных процессов;

аэробное окисление веществ => высокая потребность в О₂мозга (мозг составляет 2% от массы тела, а О₂потребляет 15-20% от всего); (при прекращении кровотока в мозге на 10с человек теряет сознание; если прошло 5-6 мин, то клетка головного мозга погибает; через 15 мин – клетка ствола мозга; через 30 мин – слетка СМ). При операциях ↓ температура тела и 15-20 мин можно оперировать на мозге или сердце.

основной источник энергии – глюкоза.При малом количестве глюкозы клетки разрушаются. При длительном голодании клетки могут переходить на питание кетоновыми телами.

необычный обмен НК (очень высокий);

хорошо развиты капиллярная сеть ГМ.

существование гемато-энцефолического барьера, обеспечивается строением капилляров мозга.

Функции нейрона в целом:

нейрон способен воспринимать информацию, перерабатывать, передавать другим клеткам, хранить, кодировать ее, поддерживать процессы жизнедеятельности, устанавливать контакты с другими нейронами.

Классификация нейронов:

По морфологии:

1. униполярные (у человека нет);

2. псевдоуниполярные (в спинно-мозговых узлах);

4. мультиполярные (больше всего).

Функциональная классификация:

1. афферентные (чувствительные)

2. эфферентные (двигательные);

3. вставочные (связующие).

По химической природе медиаторов:холинергические, адренергические.

По чувствительности к различным раздражителям:

моносенсорные (воспринимают сигнал от одного раздражителя)

полисенсорные (корковые) нейроны.

Классификация центральных синапсов:

По локализации синапсов:

центральные (в ЦНС – аксосинаптические, аксоаксонические, аксоден.);

По функции:

По способу передачи сигнала:

Свойства нервных центров:

чувствительность к недостатку;

тонус (обладает постоянной фоновой активностью). Происходит спонтанная деполяризация мембраны.

. 1 нейрон синтезирует 1 медиатор (Дейн). Но сейчас известно, что нейрон может выделять несколько медиаторов.

Мембрана нейрона имеет 2 вида ионных каналов:

φ – зависимые:

- быстрые Nа + каналы на акс холмике и генерируют φ действия

- медленные Са 2+ и К + каналы расположении на всех частях клетки → модулируют частоту φ действия;

медиатор (лиганд) - зависимые -открыва-ся когда действует медиатор на рецепторы.

Нет полной независимости φ – зависимых и медиатор-зависимых каналов. Многие рецепторы связаны с ионными каналами через вторых посредников.

Виды рецепторов на мембране:

ионнотропные– напрямую регулируют состояние катион-ионных каналов (гаммоаминоуксусные кислоты)

ГАМК+ГАМК А рецепторов→↑Рd-

Прямое действие на ионнотропные рецепторы, но через вторичн посредники может воздействовать на φ-зависимые каналы.

Г

АМК+ГАМК В рецептор→ увелич → АЦ→ц АМФ

↑ Р_к+↓ Р_Са2+ внутриклеточные биохим-ие реакции

металлотропныерецепторы активируют цепочки внутриклеточных биохимических реакций.

один и тот же медиатор может взаимодействовать на разные медиаторы;

непрямые механизмы модулируют природу прямой синаптической передачи сигналов.

главные мишени действия медиаторов: К + и Са 2+ каналы.

Непр действие может открывать и закрывать каналы, изменять φ покоя клетки, активность клетки, количество освобождаемого медиатора, ответы других синапсов.

Организм людей – это уникальная по своему развитию и контролю система, в которой каждой клетке отведено свое место и роль. В процессе эволюции она непрерывно усложнялась, чтобы добиться преимуществ над остальными представителями природы. Так, гуморальная регуляция – с помощью жидких сред, уже не справлялась со своими обязанностями. Возникла нервная регуляция – с множеством промежуточных нейронов и отдаленных центров контроля. Однако, обе они тесно взаимодействуют для достижения жизненных целей – обеспечения постоянства и безопасности внутренней среды.

Особенности гуморальной регуляции

Механизм гуморальной регуляции функций организма осуществляется с помощью специфических химических соединений – биологических веществ. Они поступают в жидкие среды – кровь, а также лимфу, затем перемещаются к тканям и внутренним структурам. Ведущая роль при этом, безусловно, принадлежит гормонам.

Их вырабатывают особые структурные единицы – железы внутренней секреции. Как правило, они локализуют вдали от контролируемого органа. При этом благодаря гуморальной регуляции осуществляется воздействие сразу на несколько зон организма. К примеру, половое созревание, пищеварение, рост.

Тем не менее, возможности гуморальной регуляции в организме человека ограничены. Ведь она воздействует сравнительно медленно – требуется выработка химических соединений, их поступление в русло крови и достижение подконтрольной области. Действие гормона продолжительное, оно не прекращается даже при значительном снижении его концентрации. В этом основная особенность эндокринной регуляции, что актуально для сохранения постоянства внутренней среды.

В чем же суть гуморальной регуляции, можно понять на примере роста человека. По мере развития плода и формирования внутренних желез секреции, начинается выработка биологических веществ для правильного телосложения. Если гормонов в крови много – вырастет гигант, тогда как при их низкой концентрации – карлик. Приемлемый рост обеспечивается тщательно выверенным самой природой соотношением количества гормона.

То же самое можно отнести к каждой функциональной деятельности – для пищеварения это инсулин, для движения и скорости реакции – адреналин и норадреналин, для репродуктивной деятельности – половые гормоны. Все, даже самые мелкие и, на первый взгляд, незначительные изменения в организме людей, находятся под строгим гуморальным контролем.

Особенности нервной регуляции

В процессе эволюции нервная регуляция сформировалась позже – к этому были необходимы предпосылки. Так, по мнению специалистов, живым единицам уже стало не хватать только гуморальных связей между клетками. Ведь требовалось быстрее передавать получаемую информацию и реагировать на внешние и внутренние угрозы.

У людей все этапы нервной регуляции осуществляются с помощью центральных структур – головного мозга с подкорковыми ядрами, а также периферических образований – нервных сплетений. К примеру, человек опаздывает на работу и видит приближение подходящей ему электрички. Его мозг просчитывает, какое время необходимо для достижения платформы и отдает команды дыхательной, сердечнососудистой системе, а также мышцам конечностей. В итоге опаздывающий человек успевает добежать и впрыгнуть в вагон электрички.

Только нервной регуляцией, конечно, не обойтись. Она отличается нейрогуморальной направленностью. Ведь, требуется и выработка гормонов, и их влияние на функциональные возможности людей.

Взаимодействие систем

Все разнообразие механизмов регуляции функциональной активности человеческого организма специалисты традиционно классифицируют на нервные, а также гуморальные процессы. Тогда как они практически неотделимы и составляют единую систему. Ее задача – обеспечение постоянства внутренней среды организма. Благодаря этому люди приспосабливаются к изменениям извне, и вид получает возможность сохраняться в природе.

И нервный, и гуморальный механизм имеют разнообразные связи на всех уровнях функционирования мозговых центров, а также при передаче сигнальной информации к контролируемым структурам. Так, регуляция функций в организме осуществляется в большинстве случаев с помощью рефлекторной дуги, в которой взаимосвязь между сигнальными молекулами осуществляется посредством гуморальных факторов. В таком качестве выступают нейромедиаторы – особые химические соединения. Именно они корректируют восприимчивость рецепторов и их функциональные возможности.

Однако, гуморальная регуляция организма находится под контролем головного мозга. Он может запускать или замедлять выделение гормонов. Как правило, эти процессы между кровью и мозгом осуществляются на бессознательном уровне. Особенно в дыхательной, пищеварительной, сердечнососудистой системах. В ряде ситуаций требуется сознательный контроль – к примеру, быстро добежать на работу, чтобы не опоздать. Именно в том, как взаимодействуют нервная и гуморальная регуляции, и заключается их единство и эффективность.

Различия

Несмотря на явную взаимосвязь механизмов нервной, а также гуморальной регуляции, на уровне биологической и морфофункциональной единицы они имеют различия. В большинстве своем их разделяют по свойствам:

нервная регуляция в отличие, от гуморальной, целенаправленная – импульс перемещается в строго предназначенную зону;
гуморальный сигнал – с током крови распространяется по всему организму, а реакция тканей зависит от присутствия молекулярных рецепторов;
скорость сигналов выше по нервному волокну, а не в жидких средах организма;
время сохранения сигнала в нервной системе короткое, поэтому и реакция контролируемого органа быстрая, тогда как концентрация гормонов сохраняется продолжительный период;
изученность нервной регуляции лучше, поскольку она поддается регистрации инструментальными аппаратами, а исследование гуморальных функций затрудненно обширностью подчиненных тканей.

Результатом, как отличий, так и сходства гуморальных и нервных механизмов контроля деятельности внутренних органов является целостность человека, как биологической единицы. Преимущества одной системы компенсируют возможные недочеты другой, однако, ведущая роль принадлежит, все же высшей нервной регуляции.

Гуморальные железы

Внутренние органы, которые выделяют гормональные вещества, локализуются у людей в разных частях тела. Благодаря этому они прицельнее осуществляют гуморальную регуляцию. Так, в основании полушарий головного мозга расположен гипофиз. Сам по себе небольшого размера, он выделяет крайне важные для человека биологически активные соединения. К примеру, гормон роста.

Тогда как контроль концентрации в русле крови возложен на инсулин. Его выделяют особые клетки в ткани поджелудочной железы. При его малом количестве формируется тяжелое своими осложнениями заболевание – диабет.

Двойственное влияние оказывают на организм человека гормоны щитовидной железы. При их чрезмерном выделении развивается гипертиреоз, а при дефиците гипотиреоз. Оба расстройства негативно отражаются на деятельности остальных внутренних органов, а у детей – на интеллектуальном и физическом развитии.

Другими железами гуморальной регуляции являются – паращитовидные клетки, надпочечники, вилочковое образование, а также половые структуры – яичники и яички. Все они тесно взаимодействуют между собой и с центральной нервной системой. Это позволяет человеку адаптироваться и к внутренним изменениям – в периоды полового созревания/угасания, и к внешним факторам – плохая экология, неправильное питание, интоксикации. При сбое в работе гуморальных механизмов, будет наблюдаться усиление работы нервных клеток. При исчерпании компенсаторных возможностей – возникнут различные болезни.

Патологии

Влияние тесной взаимосвязи нервной регуляции с гуморальным контролем человек ощущает на себе лучше всего в непривычных для него условиях – когда требуется приложить больше усилий для выполнения поставленных задач. К примеру, в случае пожара при высокой загазованности воздуха, нагрузка возрастает на дыхательную, а также сердечнососудистую системы. Организм при возрастании концентрации углекислого газа, старается его компенсировать. Если же это не удается, появляются такие заболевания, как бронхит, астма, фарингит хронического течения.

Патологические состояния в сердечной мышце – это часто результат сбоя в выделении гормонов надпочечников, адреналина с норадреналином. При их колебаниях в кровяном русле возникают различные сердечные аритмии, тахикардии, а затем и сердечная недостаточность. Нервная регуляция далеко не всегда справляется с защитной функцией, ведь гормоны длительное время могут сохранять свое влияние на сердце.

Хорошо изучены патологии щитовидной железы. Они приводят к изменениям в обменных процессах. От их концентрации напрямую зависит потребление тканями кислорода. Если их много, то температура тела повышается, усвоение питательных веществ ускоряется, рост тела усиливается. Все эти симптомы характерны для гипертиреоза. Тогда как при замедлении поступления гормонов возникает микседема – повышение массы, тела, апатия, снижение обменных процессов и температуры.

Тяжело протекают патологии репродуктивной системы, если в основе лежат сбои гормонального фона. К примеру, изменяется характер волосяного покрова, телосложения, модуляции голоса, способность к размножению.

Прогноз при заболеваниях гуморального характера во многом будет определен своевременностью обращения человека за медицинской помощью и грамотностью подбора гормональной терапии. В большинстве случаев врачам удается достичь положительных результатов в борьбе за восстановление адекватной регуляции внутренних органов.

3. Нервная регуляция функций организма

Главная роль в регуляции функций организма и обеспечении его целостности принадлежит нервной системе. Этот механизм регуляции является более совершенным. Во-первых, нервные влияния передаются значительно быстрее, чем химические воздействия, и потому организм через нервную систему осуществляет быстрые ответные реакции на действие раздражителей. В связи со значительной скоростью проведения нервных импульсов взаимодействие между частями организма устанавливается быстро в соответствии с потребностями организма.

Во-вторых, нервные импульсы приходят к определенным органам, и потому ответные реакции, осуществляемые через нервную систему, не только более быстрые, но и более точные, чем при гуморальной регуляции функций.

Вся деятельность нервной системы осуществляется рефлекторным путем. С помощью рефлексов осуществляется взаимодействие различных систем целого организма и его приспособление к меняющимся условиям среды.

При повышении кровяного давления в аорте рефлекторно меняется деятельность сердца. В ответ на температурные воздействия внешней среды у человека суживаются или расширяются кровеносные сосуды кожи, под влиянием различных раздражителей рефлекторно меняется сердечная деятельность, интенсивность дыхания и т. д.

Благодаря рефлекторной деятельности организм быстро реагирует на различные воздействия внутренней и внешней среды.

Раздражения воспринимаются особыми нервными образованиями - рецепторами. Существуют различные рецепторы: одни из них раздражаются при изменении температуры окружающей среды, другие - при прикосновении, третьи - при болевом раздражении и т. п. Благодаря рецепторам центральная нервная система получает информацию обо всех изменениях окружающей среды, а также об изменениях внутри организма.

При раздражении рецептора в нем возникает нервный импульс, который распространяется по центростремительному нервному волокну и достигает центральной нервной системы. О характере раздражения центральная нервная система "узнает" по силе и частоте нервных импульсов. В центральной нервной системе происходит сложный процесс переработки поступивших нервных импульсов, и уже по центробежным нервным волокнам импульсы от центральной нервной системы направляются к исполнительному органу (эффектору).

Для осуществления рефлекторного акта необходима целостность рефлекторной дуги (рис. 2).

Рис. 2. Схема простейшей рефлекторной дуги спинномозгового рефлекса

Обездвижьте лягушку. Для этого заверните лягушку в марлевую или полотняную салфетку, оставив открытой лишь, голову. Задние лапки при этом должны быть вытянуты, а передние плотно прижаты к туловищу. Введите тупое лезвие ножниц в рот лягушки и отсеките верхнюю челюсть с черепной коробкой. Спинной мозг не разрушайте. Лягушку, у которой сохранен только спинной мозг, а вышележащие отделы центральной нервной системы удалены, называют спинальной. Укрепите лягушку в штативе, зажав зажимом нижнюю челюсть либо приколов булавками нижнюю челюсть к пробке, укрепленной в штативе. Оставьте лягушку висеть несколько минут. О восстановлении рефлекторной деятельности после удаления головного мозга судите по появлению ответной реакции на щипок. Лягушку во избежание подсыхания кожи периодически опускайте в стакан с водой. Налейте в маленький стаканчик 0,5-процентный раствор соляной кислоты, опустите в него заднюю лапку лягушки и наблюдайте рефлекторное отдергивание лапки. Смойте кислоту водой. На задней лапке, на середине голени, сделайте кольцевой разрез кожи и хирургическим пинцетом снимите ее с нижней части лапки, проследив за тем, чтобы кожа была тщательно снята со всех пальцев. Опустите лапку в раствор кислоты. Почему теперь лягушка не отдергивает конечность? В этот же раствор кислоты опустите другую лапку лягушки, с которой кожа не снята. Как реагирует лягушка теперь?

Разрушьте спинной мозг лягушки, введя в позвоночный канал препаровальную иглу. Опустите лапку, на которой сохранена кожа" в раствор кислоты. Почему теперь лягушка не отдергивает лапку?

Нервные импульсы при любом рефлекторном акте, приходя в центральную нервную систему, способны распространяться по разным ее отделам, вовлекая в процесс возбуждения многие нейроны. Поэтому правильнее говорить, что структурную основу рефлекторных реакций составляют нейронные цепи из центростремительных, центральных и центробежных нейронов.

Между центральной нервной системой и исполнительными органами существуют как прямые, так и обратные связи. При действии раздражителя на рецепторы возникает двигательная реакция. В результате этой реакции в исполнительных органах (эффекторах) - мышцах, сухожилиях, суставных сумках - возбуждаются рецепторы, от которых нервные импульсы поступают в центральную нервную систему. Это вторичные центростремительные импульсы, или обратные связи. Эти импульсы постоянно сигнализируют нервным центрам о состоянии двигательного аппарата, и в ответ на эти сигналы из центральной нервной системы к мышцам поступают новые импульсы, включающие следующую фазу движения или изменяющие движение в соответствии с условиями деятельности.

Обратная связь очень важна в механизмах координации, которую осуществляет нервная система. У больных, у которых нарушена чувствительность мышц, движения, особенно ходьба, утрачивают плавность, становятся некоординированными.

Человек рождается с целым рядом готовых, врожденных рефлекторных реакций. Это безусловные рефлексы. К ним относятся акты глотания, сосания, чихания, жевания, слюноотделение, отделение желудочного сока, поддержание температуры тела и др. Количество врожденных безусловных рефлексов ограничено, и они не могут обеспечить приспособление организма к постоянно меняющимся условиям среды.

На базе врожденных безусловных реакций в процессе индивидуальной жизни формируются условные рефлексы. Эти рефлексы у высших животных и человека весьма многочисленны и играют огромную роль в приспособлении организмов к условиям существования. Условные рефлексы имеют сигнальное значение. Благодаря условным рефлексам организм заранее как бы предупреждается о приближении чего-то значимого. По запаху гари человек и животное узнают о приближающейся беде, пожаре; животные по запаху, звукам отыскивают добычу или, напротив, спасаются от нападения хищников. На основе многочисленных условных связей, образовавшихся в течение индивидуальной жизни, человек приобретает жизненный опыт, помогающий ему ориентироваться в окружающей среде.

Для того чтобы яснее стало различие между безусловными и условными рефлексами, давайте совершим (мысленно) экскурсию в родильный дом.

В родильном доме есть три главных помещения: палата, где происходят роды, палата новорожденных и комната матерей. После того как ребенок родился, его приносят в палату новорожденных и дают немного отдохнуть (обычно 6-12 ч), а затем везут к матери - кормить. И только мать приложит ребенка к груди, как он хватает ее ртом и начинает сосать. Никто ребенка этому не учил. Сосание - пример безусловного рефлекса.

А вот пример условного рефлекса. Сначала, как только новорожденный проголодается, он начинает кричать. Однако через два-три дня в палате новорожденных наблюдается такая картина: подходит время кормления, и дети один за другим начинают просыпаться и плакать. Медицинская сестра по очереди берет их и пеленает, при необходимости подмывает, а затем укладывает на специальную каталку, чтобы везти к матерям. Очень интересно поведение детей: как только их перепеленали, уложили на каталку и вывезли в коридор, все они, как по команде, замолкают. Выработался условный рефлекс на время кормления, на обстановку перед кормлением.

Для выработки условного рефлекса необходимо подкрепление условного раздражителя безусловным рефлексом и их повторение. Стоило 5-6 раз совпасть пеленанию, подмыванию и укладыванию на каталку с последующим кормлением, которое здесь играет роль безусловного рефлекса, как выработался условный рефлекс: перестать кричать, несмотря на все возрастающий голод, ждать несколько минут, пока кормление начнется. Кстати, если вывезти детей в коридор и запоздать с кормлением, то через несколько минут они начинают кричать.

Рефлексы бывают простые и сложные. Все они находятся во взаимной связи и образуют систему рефлексов.

Выработайте условный мигательный рефлекс у человека. Известно, что при попадании струи воздуха в глаз человек закрывает его. Это защитная, безусловнорефлекторная реакция. Если теперь несколько раз сочетать вдувание воздуха в глаз с каким-нибудь индифферентным раздражителем (стуком метронома, например), то этот индифферентный раздражитель станет сигналом поступления струи воздуха в глаз.

Для вдувания воздуха в глаз возьмите резиновую трубочку, соединенную с грушей для нагнетания воздуха. Рядом поставьте метроном. Метроном, грушу и руки экспериментатора закройте от испытуемого экраном. Включите метроном и через 3 сек нажмите на грушу, вдувая струю воздуха в глаз. Метроном при вдувании воздуха в глаз должен продолжать работу. Выключите метроном, как только наступит мигательная рефлекторная реакция. Через 5-7 мин повторите сочетание звука метронома с вдуванием воздуха в глаз. Опыт продолжайте до тех пор, пока мигание не будет наступать только при звуке метронома, без вдувания воздуха. Вместо метронома можно воспользоваться звонком, колокольчиком и т. п.

Сколько понадобилось сочетаний условного раздражителя с безусловным, чтобы образовался условный мигательный рефлекс?

Читайте также: