Анатомия рефлекторной дуги
Рефлекторная дуга — это структурно-функциональная основа любой, даже самой сложной, рефлекторной реакции. Чтобы специфический ответ на стимул состоялся, нервный импульс должен пройти строго определенный маршрут. Дуга включает пять элементов:
- Рецептор — чувствительные нервные окончания, первыми воспринимающие раздражение.
- Афферентный путь — чувствительный нерв, транслирующий сигнал от периферии к центрам.
- Нервный центр — участок ЦНС, где происходит переключение и обработка информации.
- Эфферентный путь — двигательный нерв, несущий импульс к периферии.
- Эффектор — рабочий орган. В его роли выступает мышечная ткань (отвечает сокращением) или секреторная железистая ткань (отвечает выделением секрета).
Критически важное правило: рефлекс возможен только при целостности всех пяти звеньев. Если разорвать цепь на любом этапе, реакция не проявится.
Классификация рефлекторных реакций
Вся рефлекторная деятельность глобально делится на две категории.
- Безусловные рефлексы — врожденные, генетически детерминированные реакции. Они относительно постоянны на протяжении жизни и запускаются при действии адекватных раздражителей на соответствующие рецепторы. К сложным безусловным реакциям относят пищевые, оборонительные, половые и ориентировочно-исследовательские.
- Условные рефлексы — это реакции, приобретаемые в индивидуальной жизни. Они чрезвычайно изменчивы и напрямую связаны с обучением. Для их формирования требуется подкрепление — взаимодействие новой формирующейся дуги с дугой мощного безусловного рефлекса, удовлетворяющего жизненно важные потребности.
Нейрон как основа нервной системы
В основе деятельности центральной нервной системы лежат процессы, происходящие в нейронах. Нейрон состоит из тела (сомы), множества отростков-дендритов (на них расположено большое количество синапсов) и единственного аксона, от которого могут отходить боковые ветви — коллатерали.
Согласно принципам нейронной организации, сформулированным Р. Кахалем, клетка представляет собой морфологическое, генетическое и функциональное единство. Важнейший закон — закон динамической поляризации: возбуждение по нейрону распространяется строго в одном направлении (от дендритов к аксону). Существует и жесткое трофическое единство: при удалении тела нейрона гибнет аксон, а перевязка аксона ведет к смерти всей клетки.
По функции нейроны делятся на:
- Афферентные: проводят информацию от органов чувств.
- Вставочные (интернейроны): связывают клетки внутри ЦНС.
- Эфферентные: несут команды к мышцам или железам.
Генерация и передача сигнала
Механизмы возбуждения нейронов объясняют две дополняющие друг друга теории.
Электрическая теория опирается на неоднородность мембраны. Интеграторные синапсы (занимают 75% площади) лежат на дендритах, которые обладают потенциалоуправляемой проводимостью за счет кальциевых каналов. Возбуждение синапсов создает разность потенциалов между телом клетки и аксонным холмиком (местом отхождения аксона). Холмик заряжен положительно и лишен синапсов. Когда разность потенциалов стремительно нарастает, именно здесь возникает спайковая активность (потенциал действия).
Химическая теория связывает возбуждение с выделением медиаторов:
- Возбуждающие медиаторы (ацетилхолин, норадреналин, глутамат) вызывают деполяризацию постсинаптической мембраны, формируя возбуждающий потенциал (ВПСП).
- Тормозные медиаторы (ГАМК, глицин) создают тормозные потенциалы (ТПСП).
Влиять на эффективность передачи могут нейромодуляторы — олигопептиды (опиоиды, вещество П, ангиотензин II, вазопрессин, окситоцин).
Интегративная деятельность по П.К. Анохину
Нейрон не просто транслирует сигнал. Интегративная деятельность включает три этапа:
- Конвергенция разнообразных возбуждений на синапсах клетки.
- Создание интегративного состояния внутри цитоплазмы (обработка информации).
- Формирование специфической импульсной активности на аксоне.
Этот процесс сопровождается экспрессией геномом нейрона определенных белков, что формирует специфическую реакцию мембраны. В результате нейрон избирательно реагирует только на те возбуждения, которые способствуют удовлетворению исходной потребности организма.
Чтобы легко вспомнить 5 звеньев рефлекторной дуги, используйте фразу: «Рефлекс Абсолютно Целиком Эффективен Эффектору» (Рецептор, Афферентный путь, Центр, Эфферентный путь, Эффектор).
Вопросы с занятий и экзамена
Что произойдет, если повредить один из компонентов рефлекторной дуги?
Рефлекс полностью исчезнет. Главное условие реализации любой рефлекторной реакции — абсолютная целостность всех пяти составляющих дуги.
Где именно в нейроне возникает нервный импульс?
Генерация потенциала действия происходит в начальном сегменте — аксонном холмике. Этот участок заряжен положительно и на нем отсутствуют синапсы.
Как связаны между собой условные и безусловные рефлексы?
Выработка условного рефлекса базируется на подкреплении — взаимодействии новой (условной) дуги возбуждения с дугой мощного безусловного рефлекса, удовлетворяющего жизненные потребности.
Что ещё разобрать по теме
- Функции нейронов: рецепторная, кодирующая, транспортная и трофическая.
- Роль фактора роста нервов (NGF) в трофике и развитии синаптических связей.
- Особенности быстрых и медленных механизмов аксонального транспорта.
- NMDA-рецепторы и специфическое действие глутамата в ЦНС.
- Строение нервной системы по типу синцития у низших беспозвоночных.
Разберите тему целиком в курсе «Физиология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Рефлекс и рефлекторная дуга» и ещё 4 085 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 106 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Корреляция, регуляция, рефлексы, самоорганизация, саморегуляция, функциональные системы»
Весь раздел «Корреляция, регуляция, рефлексы, самоорганизация, саморегуляция, функциональные системы»Бесплатные видеоуроки: физиологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.