Рефлексы нервной системы человека

Рефлекторная деятельность мозга.Материальные процессы, протекающие в коре головного мозга, иначе говоря, высшая нервная деятельность, являются материальной основой психики, Поэтому законы высшей нервной деятельности, открытые И.П. Павловым, имеют исключительно важное значение для психологии.

Основная форма взаимодействия организма со средой — рефлекс — ответное действие организма на раздражение. Действие это осуществляется с помощью центральной нервной системы. Рефлекторные действия организма могут возникать под влиянием внешних или внутренних раздражителей. К внешним раздражителям относятсявоздействия, исходящие из внешнего мира (звуки, свет, вкус, запах, высокая или низкая температура и т. п.); к внутренним раздражителям — воздействия, исходящие из внутренней среды организма (изменения в деятельности внутренних органов).

В рефлекторном механизме принято различать три части: чувствующую, центральную и двигательную. Раздражитель вызывает процесс возбуждения в концевых разветвлениях чувствующего нерва. Возбуждение по чувствующему нерву передается в центр (мозг), где переключается на двигательный нерв и по нему идет к рабочему органу. Возникает ответная реакция на раздражение. Эти три части рефлекторного механизма вместе называются рефлекторной дугой.

Согласно последним исследованиям физиологов установлено, что структура сложного рефлекса имеет не три, а четыре части. Эта последняя часть контролирует и корректирует (уточняет, поправляет) протекание третьей части — двигательной.

Как это происходит? Оказывается, как только нервный сигнал по двигательному

— центробежному — нерву доходит до рабочего органа (к мышце или железе), то последний в свою очередь посылает обратный сигнал в центр — мозг. Поступивший обратный сигнал информирует мозг о характере тех изменений, которые в данный момент произошли в организме, т. е. сообщает в какой мере — правильно или неправильно — рабочий орган выполнил полученную из центра команду. Как только мозг обнаруживает отклонение от заданной программы, если ответное действие выполнено неудачно, он тут же посылает сигнал о соотвествующей корректировке действия и направляет деятельность организма по ранее намеченному пути. Это четвертое звено рефлекторного акта получило название обратной связи.

Благодаря наличию обратной связи обеспечивается саморегу­ляция, самоуправление организма в процессе правильного приспособления к окружающей среде. Без этого мы никогда не могли бы научиться ходить, писать, пользоваться ножом и вил­кой, одеваться, совершать различного рода профессиональные движения, овладевать спортивными навыками.

Рефлексы по происхождению бывают двух видов: врожденные и приобретенные, или, по классификации ., П. Павлова, безусловные я условные.

Безусловные рефлексы являются функцией главным образом отделов центральной нервной системы, которые располо­жены под корой. Условные рефлексы являются функцией высшего отдела мозга — коры больших полушарий.

Безусловный рефлекс совершается автоматически и никакой предварительной тренировки не требует. Он приобретен данным Видом животного в процессе всего предыдущего исторического развития и передается по наследству. Условный рефлекс требует определенных условий для возникновения.

Чтобы уяснить разницу нервных механизмов того и другого рефлекса, рассмотрим примеры. Маленький ребенок тянется ру­чонкой к блестящему белому чайнику. Обжегшись, малыш мгновенно отдергивает руку. Это безусловный рефлекс. Но вот он отдергивает руку при одном виде чайника. Это условный рефлекс.

Условный рефлекс возникает при неоднократном сочетании (совпадении) безразличного для организма раздражителя с без­условным раздражителем (для человека, как мы увидим далее, если с безусловным раздражителем сочетается словесный, доста­точно и однократного сочетания). В этом случае в коре полуша­рии устанавливается связь между двумя центрами возбуждения. Связь эта, разумеется, не механическая связь типа нервного волокна, а проторение нервного пути, связанное с изменением состояния клеток. Это приводит к облегчению передачи возбуж­дения в соответствующем направлении. Таким образом, безразличный ранее, нейтральный раздражитель становится сигна­лом какого-либо жизненно необходимого явления. А это чрезвы­чайно важно: животное погибло бы, если бы, не умея отыскивать пищу по условным признакам, дожидалось, пока она попадет ему и рот. Оно не могло бы выжить, если бы не получало условных сигналов опасности заранее (вид зверя-врага, испускаемые им звуки) и начинало обороняться лишь в тот момент, когда по­падало в зубы и когти хищников. Если условные раздражители теряют свое сигнальное значение, то условный рефлекс перестает действовать, и это также биологически очень важно.

Безусловные и условные рефлексы выполняют функцию связи организма с окружающей средой, обеспечивают его приспособле­ние к этой среде и нормальную жизнедеятельность в ней. Одни безусловные рефлексы не могут обеспечить многим животным, а человеку тем более, всесторонних связей с окружающей средой. Но первых, потому, что, являясь количественно немногочисленными, они дают лишь ограниченную ориентировку в окружающей среде. Во-вторых, безусловные (т. е. постоянные, неизмен­ные) рефлексы могут обеспечивать уравновешивание организма со средой лишь при абсолютном постоянстве этой внешней сре­ды.
А так как внешняя среда при своем чрезвычайном разнообразии находится в беспрерывном колебании, то безусловных связей как связей постоянных недостаточно и необходимо дополнение их временными связями.

Условные рефлексы у высших животных и особенно у чело века вырабатываются постоянно. Объясняется это явление динамичностью внешней среды, к постоянно меняющимся условиям которой нервная система должна быстро приспосабливаться.

Таким образом, если безусловные рефлексы дают лишь строго ограниченную ориентировку в окружающей среде, то условные рефлексы обеспечивают универсальную ориентировку. Поэтому роль условных рефлексов в жизни человека очень велика. Крупнейший русский физиолог И. М. Сеченов еще в. конце XIX в. показал, что все поведение человека представляет собой сложную систему рефлекторных актов. И. П. Павлов специально подчеркивал, что механизм формирования условных рефлексов и их систем лежит в основе привычек и навыков человека, в основе воспитания и дисциплинирования его.

Кора больших полушарий, испытывая на себе воздействие различного рода сигналов, идущих из внешнего мира, совершает сложную аналитико-синтетическую деятельность — анализирует внешний мир, выделяет различные раздражители, воспринимает различные сигналы. Синтетическая деятельность коры состоит в образовании временных связей. Самым простым случаем синтеза является образование условного рефлекса.

Нервные процессы в коре больших полушарий мозга. Ученые давно пытались выяснить, что происходит с мозгом во время его работы. Известен случай, когда с этой целью собаке был изготовлен стеклянный череп, отлитый по форме удаленной верх ней части ее черепной коробки. Его привинтили серебряными винтами к основной костной массе черепа. Собака благополучно жила со стеклянной головой. Но ученые были разочарованы — никаких видимых изменений в мозгу не наблюдалось: мозг не пульсировал (как ожидали), не изменял своей формы и цвета. Ведь во время работы в мозгу происходят сложные биохимические процессы, не имеющие никаких внешне выраженных про явлений.

Координация функций коры больших полушарий головного мозга осуществляется благодаря взаимодействию двух основных нервных процессов — возбуждения и торможения. По характеру деятельности эти процессы противоположны друг другу. Если процессы возбуждения связаны с активной деятельностью коры, с образованием новых условных нервных связей, то процессы торможения направлены на изменение этой деятельности, на прекращение возникшего в коре возбуждения, на блокирование временных связей. Но не надо считать, что торможение — это прекращение деятельности, пассивное состояние нервных клеток. Торможение также активный процесс, но противоположного характера, чем возбуждение.

И. П. Павлов подчеркивал защитную, охранительную роль торможения. В длительном процессе возбуждения нервные клетки утомляются и истощаются, выносливость и работоспособность их не беспредельны. Торможение обеспечивает необходимые условия для восстановления их работоспособности. Такое же охранительное и восстановительное значение имеет сон как торможение, широко распространившееся на ряд важных участков коры. Сон кору от истощения и разрушения. При длительном отсутствии сна наблюдаются нервные расстройства, приводящие к самым серьезным последствиям. Однако и сон не есть оста работы мозга. Еще И. П. Павлов отмечал, что сон — это своеобразный активный процесс, а не состояние полной бездеятельности. Во сне мозг отдыхает, но не бездействует, при этом клетки, активные днем. Многие ученые предполагают, что во время сна происходит своеобразная переработка накопленной за день информации, но человек не осознает этого, так как соответствующие функциональные системы коры, обеспечивающие сознание, заторможены.

Виды торможения. Существуют два основных вида коркового торможения: внешнее торможение и внутреннее торможения. Внешнее торможение — результат действия какого-либо внешнего сильного постороннего раздражителя. Внешнее торможение выражается в уменьшении эффективности или временном прекращении условной реакции. Поясним на примере. Первоклассник

пишет, сосредоточенно выводит буквы. Он весь поглощен этим занятием. Но вот в комнату с веселым лаем вбегает его любимая собачка. Учебная деятельность ребенка прекращается. Это явление объясняется тем, что возникновение нового сильного очага возбуждения вызывает торможение других участков коры и действующий рефлекс тормозится.

Читайте также:  Kavabanga depo kolibri нервы

Особой формой внешнего торможения является так называемое охранительное торможение. Оно возникает под влиянием очень сильных (или продолжительно действующих) раздражителей, которые вызывают сверхсильное возбуждение нервных клеток. Как только раздражение достигает определенного предела, вступает в действие- охранительное торможение. Например, перевозбужденный впечатлениями, переутомленный ребенок быстро засыпает, иногда даже сидя у телевизора. Это проявление охранительного торможения.

Внутреннее торможение есть проявление внутренних закономерностей работы коры и не связано с действием сильного постороннего раздражителя. Примером внутреннего торможения может служить угасание условных рефлексов. Если условный раздражитель несколько раз подряд давать без подкрепления его раздражителем, то он перестает вызывать условный рефлекс. Так, наблюдается постепенный распад навыка, если его не подкрепляют упражнением; торможение складывающейся у ребенка гигиенической привычки, если она не подкрепляется соответствующим отношением взрослых, и т. д. К этому виду торможения относится и торможение, лежащее в основе выдержки, сдерживать непосредственные побуждения, желания.

Рассмотрите рис. 7. В состоянии покоя кривая электрической активности мозга характеризуется ритмическими колебаниями с частотой 9—12 в секунду (так называемый альфа-ритм). При переходе к сонному состоянию на электроэнцефалограмме Появляются более медленные волны, так называемый дельта-ритм (2—4 колебания в секунду). При деятельном состоянии коры, связанном с умственным напряжением (например, при решении математической задачи), вместо обычного для состояния покоя альфа-ритма возникают более быстрые волны (бета-ритм с часто той 13—30 колебаний в секунду).

По электроэнцефалограмме можно судить лишь о разных степенях активности различных участков мозга и соответственно о некоторых психических состояниях человека (например, состоянии пассивного отдыха или различных уровнях творческой активности). Но прочитать мысли, судить о содержании работы мозга по электроэнцефалограмме невозможно. Соответственно ложны представления о том, что возможна передача мысли на расстояние, что мозг может излучать электромагнитные колебания, несущие определенную информацию о содержании мыслей человека, которую может принимать и расшифровывать мозг другого человека. Динамика нервных процессов. Деятельность коры в любой момент представляет собой сложную мозаику процессов тесно связаны и постоянно взаимодействуют. Это взаимодействие подчиняется двум основным законам: закону иррадиации и концентрации и закону взаимной индукции.

Закон иррадиации и концентрации заключается в следующем: когда под влиянием того или иного раздражителя в каком-либо участке коры возникает возбуждение, то оно не остается в од ном месте, а распространяется (иррадиирует) по коре больших полушарий. Это явление называют иррадиацией возбуждения. Например, под влиянием иррадиации возбуждения младший школьник, наблюдающий острый конфликт, развертывающийся на его глазах в детском театре по ходу пьесы, начинает топать ногами, вертеться, судорожно двигать руками, произносить отрывочные фразы.

Одновременно на границе иррадиирующего очага возбуждения возникает другой процесс — торможение, которое ограничивает и направляет процесс возбуждения в определенное русло и к определенному пункту. Это явление называется концентрацией возбуждения.

С аналогичным явлением мы встречаемся и при изучении процесса торможения. Торможение, возникшее в соответствующем пункте коры, вначале также иррадиирует, а затем концентрируется.

Процессы иррадиации возбуждения и торможения совершаются более быстро, чем процессы концентрации. Всем известны факты быстрого распространения возбуждения у ребенка, когда возбуждение сразу захватывает все его существо, вызывая глубокие переживания и многообразные действия. И проходит под час немало времени, прежде чем поведение ребенка вновь войдет в норму, станет собранным, спокойным.

Закон взаимной индукции заключается в том, что нервный процесс вызывает (индуцирует) в соседних участках противоположный процесс. Например, если в каком-либо участке коры возникает возбуждение, то в соседних с ним других участках коры развивается процесс торможения. Это явление называется отрицательной индукцией. Соответственно очаг торможения индуцирует вокруг себя поле возбуждения (положительная индукция). Отрицательная индукция лежит в основе такого психического явления, как отвлечение или понижение внимания к объекту под влиянием какого-либо нового, сильного внешнего воз действия (школьник отвлекается от работы, когда слышит интересный разговор или когда включают телевизор).

Пример положительной индукции: маленький ребенок капризничает перед сном, вертится, плачет. Это означает, что развивающийся очаг сонного торможения индуцирует возбуждение двигательных и речевых центров, в результате чего усиливается связанная с этими участками мозга рефлекторная деятельность.

Первая и вторая сигнальные системы. Кора больших полушарий мозга испытывает воздействие разнообразных сигналов идущих как извне, так и из самого организма, И. П. Павлов различал два принципиально отличных друг от друга типа сигналов, или сигнальных систем, как он их обозначал.

Сигналы — прежде всего предметы и явления окружающего мира. Эти разнообразные зрительные, слуховые, осязательные, вкусовые, обонятельные раздражители Павлов назвал первой сигнальной системой. Она имеется у человека и животных.

Первой и второй сигнальными системами называют как системы самих сигналов, так и системы временных связей в коре, возникающие в связи с этими сигналами.

Вторая сигнальная система — продукт общественной жизни человека и присуща только ему, у животных нет второй сигнальной системы.

Важнейшее значение сигналов второй сигнальной системы заключается, во-первых, в том, что эти сигналы — такой же реальный раздражитель, как в все остальные. Слово, речь (родителей, воспитателей, а затем и речь, направленная к себе) — своеобразные формирующие и пусковые сигналы разнообразных действий человека.

У человека обе сигнальные системы неразрывно связаны между собой, они постоянно взаимодействуют. Только такое взаимодействие и обеспечивает полноценное познание объективной действительности. Поэтому так важно при обучении сочетать словесный рассказ с наглядными представлениями. Когда учитель рассказывает детям о частях растения — корне, стебле, листьях и одновременно демонстрирует растение или показывает его рисунок, он обеспечивает совместную работу Первой и второй сигнальных систем.,

Значение второй сигнальной системы в истории развития человека огромно. Вторая сигнальная система бесконечно расширяет возможности познания, например, дает учащимся возможность Выйти за пределы своего ограниченного опыта; при помощи слов (речи учителя, текста учебника) школьники знакомятся со странами, в которых они никогда не бывали, С животными и растениями, которых никогда не видели, с людьми, которые жили сотни лет назад. Вторая сигнальная система служит общению между людьми, позволяет в обобщенном виде сохранять накопленные знания и передавать их из поколения в поколение. Через вторую сигнальную систему человек управляет собой, своими действиями и поступками.

Системность в работе мозга. Взаимодействующие в коре головного мозга области возбуждения и торможения образуют сложнейшие системы. Соответственно и условные связи не существуют изолированно и независимо друг от друга, а образуют системы, складывающиеся под влиянием многократного повторения определенных внешних воздействий. Сложившаяся таким образом система связей становится привычной для организма и воспроизводится без особых усилий. И это имеет важные следствия. Реакция организма — это ответ на внешние воздействия. Но определяется реакция не только тем, какой раздражитель действует в данный момент, но и тем, каковы уже сложившиеся в коре больших полушарий мозга системы связей.

Систему условных нервных связей, в основе которой лежит устойчивое распределение очагов возбуждения и торможения в коре головного мозга и которая обусловливает относительную устойчивость поведения в данных условиях, Павлов назвал динамическим стереотипом (динамичность — подвижность, изменчивость; стереотипность — одинаковость, устойчивость). Динамический стереотип — результат приспособления организма к повторяющимся, однообразным воздействиям внешней среды. Как только однообразие внешней среды меняется, естественно, должен измениться и старый стереотип, хотя это и происходит с известным трудом. Чем старее и прочнее стереотип, тем упорнее и длительнее он сохраняется, тем труднее его переделывать. Больше того, в некоторых случаях перестройка, ломка старого стереотипа приводят к острым конфликтам и нервным срывам.

Различные привычки в поведении ребенка и взрослого с физиологической точки зрения являются динамическими стереотипами. Они обеспечивают устойчивость поведения человека в повторяющихся условиях. Переделка динамических стереотипов, лежащих в основе отрицательных привычек поведения, требует большого труда и настойчивости воспитателей.

Вопросы для повторения

1. Чем мозг человека отличается от мозга животных?

2. Каковы особенности строения коры больших полушарий мозга?

3. Как образуются условные рефлексы и в чем их значение (приведите примеры из жизни детей)?

Читайте также:  Юлия меньшова извинилась за нервный выпуск сегодня вечером

4. Как соотносятся процессы возбуждения и торможения в коре больших полушарий?

5. Какие виды торможения вы знаете?

6. Охарактеризуйте деятельность первой и второй сигнальных систем.

7. Что такое динамический стереотип и в чем его значение?

Наиболее характерные свойства нервной ткани — ее возбудимость и проводимость возникшего в ней возбуждения (импульса). Возбуждение в клетках нервной ткани возникает под влиянием раздражения тем или иным фактором того или иного рецептора. Возникшее в рецепторах возбуждение проводится по центростремительным нервам к центральной нервной системе. Здесь оно воспринимается соответствующими нервными клетками (центростремительными нейронами) и передается ими по их отросткам другим клеткам мозга (центробежные нейроны), которые посылают нервные импульсы по центробежным нервам (или центробежным волокнам смешанных нервов) к тем или иным органам. Эти нервные импульсы заставляют иннервируемый орган реагировать соответствующим образом (мышцу — сокращаться, железу — выделять секрет и т. д.).

Ответная реакция организма или его отдельного органа на раздражение рецептора, осуществляемая через посредство центральной нервной системы, носит название рефлекса. Путь, по которому проходит возбуждение при рефлексе, именуется рефлекторной дугой.

Рефлекторная дуга слагается из:

  1. рецептора,
  2. центростремительного нерва (или центростремительных волокон смешанного нерва),
  3. нервных клеток определенного участка центральной нервной системы,
  4. центробежного нерва (или центробежных волокон смешанного нерва);
  5. органа, реагирующего на раздражение. При сильном возбуждении центральной нервной системы каким-либо раздражителем проведение рефлекса через нее может сильно затормаживаться и даже прекращаться.

Рефлексы бывают безусловными и условными. Безусловные рефлексы врожденны, сохраняются у здоровых людей в течение всей жизни и передаются по наследству. Так, например, даже маленький ребенок, притронувшись к горячему предмету, отдергивает руку, хотя его никто этому не учил.

Условные рефлексы приобретаются в процессе жизни путем научения и опыта как приспособление к условиям внешней среды. Еще в 70-х годах прошлого века знаменитый русский ученый И. М. Сеченов высказал мысль о том, что сознание и мышление человека связаны с рефлекторной деятельностью его головного мозга. Под влиянием идей И. М. Сеченова акад. И. П. Павлов создал учение о высшей нервной деятельности человека. Основой этому учению послужили экспериментальные данные, полученные И. П. Павловым при изучении условных рефлексов высших животных и человека.

И. П. Павлов установил, что условные рефлексы, как правило, образуются на основе существующих у данного организма (животного или человека) безусловных рефлексов. Так, например, у млекопитающих имеется безусловный рефлекс слюноотделения при поглощении пищи, вызываемый раздражением ею рецепторов слизистой оболочки ротовой полости. В данном случае пища — безусловный раздражитель, вызывающий безусловный рефлекс слюноотделения.

Если в помещении, где содержится животное (например, собака), периодически будет зажигаться электролампочка, то никакого слюноотделения это не вызывает. В этом случае лампочка служит безразличным раздражителем, не способным вызвать рефлекса. Но если время кормления животного регулярно сопровождать вспышками лампочки, то у него вырабатывается условный рефлекс выделения слюны при ее свете. Достаточно включить лампочку, как слюнные железы начинают выделять слюну, хотя пищи животному еще не давали. Так безразличный раздражитель становится условным раздражителем, способным вызвать условный рефлекс.

Условные рефлексы образуются путем установления новых связей между нервными клетками коры головного мозга.

Образование условных рефлексов имеет огромное значение для животного и человека, так как позволяет выработать рациональные реакции организма на воздействия различных факторов внешней среды.

Опыт показывает, что приобретенные условные рефлексы со временем (если вызвавшие их условные раздражители перестали действовать) постепенно затухают и даже полностью исчезают. Это происходит вследствие развивающегося в центре данного условного рефлекса внутреннего торможения. Но условным рефлексам, как и безусловным, свойственно и внешнее торможение. Замечено, что при сильных раздражениях, вызывающих образование в коре полушарий головного мозга достаточно широких очагов возбуждения, не связанных с данным условным рефлексом, последний может не проявиться или проявиться в ослабленной степени, хотя вызывающий его условный раздражитель и оказал свое воздействие.

По мере роста и развития человека число приобретенных им условных рефлексов постепенно увеличивается. Одновременно некоторые из них в силу прекращения воздействия условного раздражителя затухают.

Для высшей нервной деятельности человека характерно высокоразвитое сознание и отвлеченное мышление. Сознание и отвлеченное мышление развиваются у детей в непосредственной зависимости от образования и накопления условных рефлексов и их внутреннего торможения.

Ответная реакция организма на раздражение из внешней или внутренней среды, осуществляющаяся при участии ЦНС, называется рефлексом. Путь, по которому проходит нервный импульс от рецептора до эффектора (действующий орган), называется рефлекторной дугой.

В рефлекторной дуге (рис. 104) различают пять звеньев: 1) рецептор; 2) чувствительное волокно, проводящее возбуждение к центрам; 3) нервный центр, где происходит переключение возбуждения с чувствительных клеток на двигательные; 4) двигательное волокно, передающее нервные импульсы на периферию; 5) действующий орган — мышца или железа.

Рис. 104. Схема рефлекторной дуги. А — соматического рефлекса; Б — вегетативного рефлекса; 1 — рецептор; 2 — чувствительный нейрон; 3 — центральная нервная система; 4 — двигательный нейрон; 5 — рабочий орган — мышца, железа; 6 — ассоциативный (вставочный) нейрон; 7 — вегетативный узел (ганглий)

Любое раздражение: механическое, световое, звуковое, химическое, температурное, воспринимаемое рецептором, трансформируется (преобразуется) или, как теперь принято говорить, кодируется, рецептором в нервный импульс и в таком виде по чувствительным волокнам направляется в ЦНС. Здесь эта информация перерабатывается, отбирается и передается на двигательные нервные клетки, которые посылают нервные импульсы к рабочим органам — мышцам, железам и вызывают тот или иной приспособительный акт — движение или секрецию.

Во время ответной реакции возбуждаются рецепторы рабочего органа и от них в ЦНС поступают импульсы — информация о достигнутом результате. Живой организм, как любая саморегулирующаяся система, работает по принципу обратной связи. Афферентные импульсы, осуществляющие обратную связь, либо усиливают и уточняют реакцию, если она не достигла цели, либо прекращают ее. Таким образом, рефлекс осуществляется не рефлекторной дугой, а рефлекторным кольцом (П. К. Анохин); рефлекс заканчивается по достижении результата.

Рефлекс обеспечивает тонкое, точное и совершенное уравновешивание организма с окружающей средой, а также контроль и регуляцию функций внутри организма. В этом его биологическое значение. Рефлекс является функциональной единицей нервной деятельности.

Вся нервная деятельность складывается из рефлексов различной степени сложности, т. е. является отраженной, вызванной внешним поводом, внешним толчком. Рефлекторный принцип нервной деятельности был открыт великим французским философом, физиком и математиком Рене Декартом в XVII веке.

Развитие рефлекторная теория получила в фундаментальных трудах русских ученых И. М. Сеченова и И. П. Павлова. В 1863 г. в книге «Рефлексы головного мозга» И. М. Сеченов высказал мысль, что не только спинной мозг, как полагал Декарт, но и головной мозг работает по принципу рефлекса: «. без внешнего чувственного раздражения невозможна хоть на миг психическая деятельность г ее выражение — мышечное движение».

И. М. Сеченов писал: «. если выключить все рецепторы, то человек должен заснуть мертвым сном и никогда не проснуться.» Это теоретическое положение нашло свое обоснование в клинической практике. С. П. Боткин наблюдал больного, у которого из всех рецепторов тела функционировали один глаз и одно ухо. Как только больному закрывали глаз и затыкали ухо, он засыпал.

В опытах В. С. Галкина собаки, у которых путем операции одновременно были выключены зрительные, слуховые и обонятельные рецепторы, спали по 20 — 23 ч в сутки. Пробуждались они только под влиянием внутренних потребностей или энергичного воздействия на кожные рецепторы. Следовательно, ЦНС работает по принципу рефлекса отражения, по принципу стимул — реакция.

И. П. Павлов открыл условные рефлексы — качественно новую, высшую форму нервной деятельности, свойственную головному мозгу. Он создал рефлекторную теорию в ее современном виде.

Для осуществления любого рефлекса необходима целостность всех звеньев рефлекторной дуги. Нарушение хотя бы одного из них ведет к исчезновению рефлекса. Если лапку лягушки опустить в слабый раствор серной кислоты, возникнет оборонительный рефлекс — лапка отдернется. Однако если снять кожу и тем самым удалить кожные рецепторы, то серная кислота не окажет действия.

То же самое можно наблюдать при разрушении любого другого звена: ЦНС, чувствительных или двигательных нервных волокон. Самое сильное раздражение не вызовет ответной реакции, нервная деятельность будет отсутствовать.

Читайте также:  Неврологические заболевания у детей симптомы

Этим широко пользуются хирурги, применяя во время операции новокаин для анестезии периферических нервов или ганглиоблокатор, прерывающий проведение возбуждения в синапсах. Наркотические вещества центрального действия выключают функцию нейронов ЦНС.

Время рефлекса. Время, прошедшее от момента нанесения раздражения до ответа на него, называется временем рефлекса (латентный период). Оно слагается из времени, необходимого для возбуждения рецепторов, проведения возбуждения по чувствительным волокнам, ЦНС, двигательным волокнам, и, наконец, скрытого (латентного) периода возбуждения рабочего органа. Большая часть времени уходит на проведение возбуждения через нервные центры — центральное время рефлекса. Это объясняется тем, что в синапсах ЦНС происходит замедление проведения возбуждения, так называемая синаптическая задержка. Чем меньше нейронов входит в состав рефлекторной дуги, тем короче время рефлекса. Поэтому сухожильные рефлексы, возникающие при растяжении сухожилия, имеющие двухнейронную дугу, наиболее быстрые. Их время составляет всего 19 — 23 мс, тогда как время рефлекса моргания, возникающего при раздражении глаза, равно 50 — 200 мс. Наибольшим является время вегетативных рефлексов.

Время рефлекса зависит от силы раздражения и возбудимости ЦНС. При сильном раздражении оно короче, при снижении возбудимости, вызванном, например, утомлением, время рефлекса увеличивается, при повышении возбудимости значительно уменьшается.

Рецептивное поле рефлекса. Каждый рефлекс можно вызвать только с определенного рецептивного поля. Анатомическая область, при раздражении которой вызывается данный рефлекс, носит название рецептивного поля рефлекса. Например, рефлекс сосания возникает при раздражении губ ребенка, рефлекс сужения зрачка — при освещении сетчатки, коленный рефлекс (разгибание голени) — при легком ударе по сухожилию ниже надколенника (рис. 105).

Рис. 105. Методика воспроизведения проприоцептивных рефлексов и схема рефлекторной дуги коленного рефлекса

Нервный центр. Каждый рефлекс имеет свою локализацию в ЦНС, т. е. тот ее участок, который необходим для его осуществления. Например, центр мочеиспускания находится в крестцовом отделе спинного мозга, центр коленного рефлекса — в поясничном, центр расширения зрачка — в верхнем грудном сегменте спинного мозга. При разрушении соответствующего участка рефлекс отсутствует. Однако выяснилось, что для регуляции рефлекса, его точности недостаточно первичного, или главного, центра, а необходимо участие и высших отделов ЦНС, включая кору большого мозга.

Только при целостности ЦНС сохраняется совершенство нервной деятельности. Нервным центром называется совокупность нервных клеток, расположенных в различных отделах ЦНС, необходимая для осуществления рефлекса и достаточная для его регуляции. Так, если у животного удалить кору полушарий большого мозга, то дыхание сохраняется, так как первичный дыхательный центр находится в продолговатом мозге. Однако во время работы не будет точного соответствия вентиляции легких потребностям организма в кислороде, так как для тонкой регуляции деятельности дыхательного центра необходим не только ствол мозга, но и кора больших полушарий.

Классификация рефлексов. Различают следующие виды рефлексов.

1. По биологическому значению рефлексы подразделяются на пищевые, оборонительные, ориентировочныеи(ознакомление с изменяющимися условиями среды), половые (продолжение рода).

2. По роду рецепторов, с которых они возникают, рефлексы делятся на экстероцептивные, возникающие с рецепторов, воспринимающих раздражения из внешней среды: световые, звуковые, вкусовые, тактильные и др.; интероцептивные, возникающие с рецепторов внутренних органов: механо-, термо-, осмо- и хеморецепторов сосудов и внутренних органов, и проприоцептивные — с рецепторов, находящихся в мышцах, сухожилиях, связках.

3. В зависимости от рабочего органа, участвующего в ответной реакции, рефлексы подразделяются на двигательные, секреторные, сосудистые.

4. По местонахождению главного нервного центра, необходимого для осуществления рефлекса, они делятся на спинальные, например мочеиспускание, дефекация; бульбарные (продолговатый мозг): кашель, чиханье, рвота; мезэнцефальные (средний мозг) : выпрямление тела, ходьба; диэнцефальные (промежуточный мозг) — терморегуляторные; корковые — условные рефлексы.

5. В зависимости от продолжительности различают фазные и тонические рефлексы. Тонические рефлексы длительные, продолжаются часами, например рефлекс стояния. Любое животное может стоять часами благодаря длительному сокращению мышц. Все позные рефлексы относятся к тоническим. Они фиксируют определенное положение тела, а на их фоне разыгрываются другие, короткие, фазные рефлексы, обеспечивающие все виды рабочих, спортивных и других движений.

6. По сложности рефлексы можно разделить на простые и сложные. Расширение зрачка в ответ на затемнение глаза, разгибание ноги в ответ на легкий удар по сухожилию — это простые рефлексы. Примерами сложных рефлексов служат регуляция сердечно-сосудистой системы, процесс пищеварения. В этих случаях конец одного рефлекса служит раздражителем для возникновения другого. Возникают так называемые цепные рефлексы, протекание которых очень демонстративно можно проследить на примере процесса пищеварения. Произвольное проталкивание комка пищи к задней стенке глотки вызывает раздражение ее рецепторов — возникает рефлекс глотания. Пища попадает в пищевод и вызывает его сокращение, продвигающее пищевой комок ко входу в желудок. Раздражение нижней части пищевода приводит к открытию кардинального жома желудка и поступлению пищи в желудок, а последнее вызывает отделение желудочного сока и т. д. Весь процесс пищеварения — сложная цепь рефлексов.

7. По принципу эффекторной иннервации рефлексы можно разделить на скелетно-моторные, или соматические (обеспечивающие двигательные акты скелетной мускулатуры), и вегетативные (функции внутренних органов).

8. В зависимости от того, являются ли рефлексы врожденными или приобретенными в процессе индивидуальной жизни, И. П. Павлов подразделял их на безусловные (врожденные) и условные (приобретенные).

Механизм передачи возбуждения в синапсах. Нервные клетки, образующие рефлекторные дуги, соединяются между собой посредством контактов — синапсов, в которых происходит передача возбуждения от одного нейрона к другому. Синапсы находятся на теле нервной клетки, на дендритах, у периферических окончаний аксона. На каждом нейроне тысячи синапсов, причем большинство — на дендритах (рис. 106).

Рис. 106. Синаптические бляшки (1) окончаний пресинаптических аксонов образуют соединения на дендритах (2) и теле (3) нейрона [Стерки П., 1984]

Синапсы по механизму передачи возбуждения разделяются на химические и электрические. Последние находятся в сердечной мышце, гладких мышцах и железистой ткани; в ЦНС наличие их только предполагается.

Синапс, с химической передачей, состоит из синаптической бляшки, пресинаптической мембраны, синаптической щели шириной 30 нм и постсинаптической мембраны (рис. 107).

Рис. 107. Межнейронный синапс [Стерки П., 1984]. 1 — синаптические пузырьки; 2 — синаптическая цель; 3 — постсинаптические рецепторы; 4 — постсинаптическая мембрана; 5 — синаптическая бляшка; 6 — митохондрия

В синаптической бляшке медиатор хранится в мелких пузырьках, которых около 3 млн. Под действием нервного импульса наступает деполяризация окончаний аксона, что вызывает повышение концентрации Ca 2+ в нем, и содержимое синаптических пузырьков выбрасывается в синаптическую щель. Роль пускового механизма в выделении медиатора играет повышение концентрации Ca 2+ . Медиатор диффундирует через синаптическую щель и связывается с рецепторными белками постсинаптической мембраны, вызывая в ней возникновение либо возбуждающего постсинаптического потенциала (ВПСП), либо тормозного постсинаптического потенциала (ТПСП).

Медиаторами, вызывающими в нейронах возбуждение, являются ацетилхолин, норадреналин, серотонин, дофамин. Торможение в нейроне вызывает тормозной медиатор — гамма-аминомасляная кислота.

В электрических синапсах синаптическая щель очень узкая (1 — 2 нм), ее пересекают каналы, сквозь которые ионы легко передаются к постсинаптической мембране. Потенциал действия беспрепятственно, без задержки, проводится с одной клетки на другую. Здесь нет химического медиатора; проведение возбуждения по механизму сходно с проведением по нервному волокну.

Особенности нервных центров. Характерными особенностями нервных центров, отличающими их от нервных волокон, являются быстрая утомляемость, очень высокий обмен веществ, т. е. высокая потребность в кислороде и питательных веществах, и избирательная чувствительность к некоторым ядам. Вследствие этих особенностей нарушения кровоснабжения и изменения температуры тела прежде всего сказываются на функции ЦНС: остановка кровоснабжения мозга на 20 с вызывает обморок — потерю сознания; повышение температуры тела до 40 — 42°С — бред, нарушение сознания. Реанимация возможна, если клиническая смерть (остановка сердца и дыхания) продолжалась не более 5 — 6 мин. По истечении большего срока можно восстановить деятельность сердца и даже дыхание, но орган сознания — кора больших полушарий, наиболее чувствительная к изменениям внутренней среды организма, функционировать не будет.

Читайте также:
Adblock
detector