Рефлекторный принцип деятельности нервной системы
Развитие учения о рефлексе
Морфологическая основа рефлекса - рефлекторная дуга 5 элементов рефлекторных дуг
Вторичночувствующие (ВЧР) (в органах чувств ) между специализированной рецепторной клеткой и дендритом чувствительного нейрона имеется синапс.
Схема кодирования информации В рецепторе возникает рецепторный потенциал (РП) → выделение медиатора → на постсинаптической мембране генераторный потенциал (ГП) → в первом перехвате Ранвье ПД
2.Афферентный путь Образован отростками чувствительного нейрона (ЧН). Тело ЧН лежит за пределами ЦНС в чувствительных ганглиях. Проводит возбуждение от рецептора к нейронам ЦНС.
3.Нервный центр Это отдел ЦНС, обязательно участвующий в осуществлении данного рефлекса. Но существует многоуровневая организация нервного центра. Т.е. в обеспечении каждого рефлекса принимают участие несколько отделов ЦНС.
Многоуровневая организация нервного центра Например, регуляция тонуса мышц и движений осуществляется с участием центров спинного мозга, продолговатого, моста, коры.
4.Эфферентный путь Обеспечивает проведение возбуждения от ЦНС к исполнительному органу.
Сухожильные рефлексы ( на растяжение, миотатические) Возникают при растяжении мышечного веретена (МВ) –проприорецептора. МВ находится в толще мышцы. Представляют собой мышечные волокна тоньше и короче остальных.
МВ покрыты соединительнотканной оболочкой и называются интрафузальными волокнами (ИФВ).
В зависимости от расположения ядер ИФВ бывают ядерносумчатые и ядерноцепочечные. В зависимости от расположения ядер ИФВ бывают ядерносумчатые и ядерноцепочечные. Вокруг ядерной сумки спирально закручено окончание дендрита чувствительного нейрона.
При растяжении мышцы ударом по сухожилию МВ растягивается, нервное окончание чувствительного нейрона возбуждается, При растяжении мышцы ударом по сухожилию МВ растягивается, нервное окончание чувствительного нейрона возбуждается, информация переключается на мотонейрон в передних рогах спинного мозга и мышца сокращается.
Схема моносинаптической рефлекторной дуги
Полисинаптические рефлекторные дуги
Дуга вегетативного Дуга вегетативного симпатического рефлекса
ВРЕМЯ РЕФЛЕКСА ЭТО ВРЕМЯ ПРОВЕДЕНИЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ ПО РЕФЛЕКТОРНОЙ ДУГЕ.
СКЛАДЫВАЕТСЯ ИЗ времени проведения по звеньям рефлекторной дуги: СКЛАДЫВАЕТСЯ ИЗ времени проведения по звеньям рефлекторной дуги: 1. ВОЗБУЖДЕНИЯ РЕЦЕПТОРОВ, 2. ПРОВЕДЕНИЯ ПО АФФЕРЕНТНОМУ ПУТИ, 3. ПРОВЕДЕНИЯ ЧЕРЕЗ ЦЕНТРАЛЬНЫЕ СИНАПСЫ, 4. ПРОВЕДЕНИЯ ПО ЭФФЕРЕНТНОМУ ПУТИ, 5. ПРОВЕДЕНИЯ ПО НЕРВНО-МЫШЕЧНОМУ СИНАПСУ 6. СОКРАЩЕНИЯ МЫШЦЫ.
Обратная связь (ОС) Это сигнал, идущий от исполнительного органа в ЦНС Варианты ОС: 1.Положительная – усиливает рефлекс; 2.Отрицательная - тормозит рефлекс.
Дуга с обратной связью С Отрицательной ОС
Положительная обратная связь При растяжении мышцы сигнал с мышечного веретена усиливает сокращение мышц ( рефлекс на растяжение). Поэтому скелетные мышцы никогда не бывают расслаблены, даже во сне.
ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СИСТЕМА (ФС) (П.К.АНОХИН) Рефлекторный механизм для поддержания гомеостаза - постоянства внутренней среды.
Это совокупность физиологических систем, совместная деятельность которых способна поддержать гомеостаз Это совокупность физиологических систем, совместная деятельность которых способна поддержать гомеостаз
ФС имеет 5 звеньев, как и рефлекторная дуга 1.Рецептор 2.Афферентные пути 3.Нервный центр 4.Эфферентные пути 5 Исполнительный орган
В нервном центре по П.К. Анохину выделяют отделы:
1) афферентного синтеза информации: пусковой, обстановочной, мотивационной, из памяти. 2) принятия решения. 3) программ действия. Имеются врожденные жесткие программы (автоматизированное управление) и приобретенные жесткие или вероятностные программы (поведение).
4) Отдел сравнения результата действия с моделью результата. Запускает эмоции. 4) Отдел сравнения результата действия с моделью результата. Запускает эмоции. 5) Исполнительный отдел (центры СНС, ВНС, нейрогуморальной регуляции (ЖВС).
Особенности передачи информации в нервных центрах. Нейроны в нервном центре связаны синаптически и образуют нейронные сети.
Свойства нервных центров
1. Низкая лабильность нервных центров. Лабильность – максимальное количество импульсов, которое ткань может генерировать в единицу времени синхронно с раздражением.
Нервный центр имеют самый низкую лабильность. Связано это с медленной передачей возбуждения через центральные синапсы.
2. Легкая утомляемость. Вызвана снижением: - количества легко доступного медиатора, - чувствительности постсинаптической мембраны к медиатору, - активности ферментов, разрушающего медиатор в синапсе.
3.Нервные центры характеризуются высокой чувствительностью к дефициту кислорода. 3.Нервные центры характеризуются высокой чувствительностью к дефициту кислорода.
1. Регуляция ввода информации Осуществляется благодаря наличию нейронных сетей с конвергенцией и дивергенцией.
Конвергенция Процесс схождения импульсов по многим афферентным путям на одном нейроне.
В результате на нейроне происходят процессы пространственной суммации ВПСП и ТПСП, возникающих в различных синапсах. В результате на нейроне происходят процессы пространственной суммации ВПСП и ТПСП, возникающих в различных синапсах.
Если преобладает активность возбуждающих синапсов и суммарная величина деполяризации достигает КУМП, то в аксонном холмике возникает ПД. Если преобладает активность возбуждающих синапсов и суммарная величина деполяризации достигает КУМП, то в аксонном холмике возникает ПД. Нейрон будет в возбужденном состоянии.
Если преобладает активность тормозных синапсов и суммарные тормозные потенциалы подавляют активность возбуждающих синапсов, то нейрон заторможен.
Роль конвергенции в деятельности нервного центра 1. Благодаря конвергенции некоторые нейроны могут оказаться общими для различных рефлекторных дуг и возникает явление окклюзии.
Суть заключается в том, что рефлекторный ответ, возникающий при одновременном раздражении двух рецептивных полей оказывается меньше суммы рефлекторных ответов при раздельном раздражении этих же рецептивных полей.
Временная суммация. Этот процесс не связан с конвергенцией и заключается в суммировании ВПСП в одном и том же возбуждающем и ТПСП в тормозном синапсе.
В результате частые, но слабые сигналы, суммируясь, могут вызывать рефлекторный ответ или наоборот, затормозить его. В результате частые, но слабые сигналы, суммируясь, могут вызывать рефлекторный ответ или наоборот, затормозить его.
Дивергенция Это способность нейрона устанавливать, многочисленные связи с другими нейронами.
Роль дивергенции одна и та же информация может поступать в различные нервные центры, что обеспечивает иррадиацию возбуждения в ЦНС.
В нормальных условиях иррадиации возбуждения препятствует деятельность тормозных нейронов. В нормальных условиях иррадиации возбуждения препятствует деятельность тормозных нейронов.
2. Трансформация ритма в нервном центре информация, выходящая из нервного центра отличается по частоте и ритму от приходящей к нему афферентной информации. Возможно как учащение, так и урежение импульсации.
3.Ослабление сигналов . Такое явление может происходить при длительной работе нервного центра. В его синапсах развивается синаптическая депрессия.
Проявляется в снижении постсинаптических потенциалов. Связана со стойкой деполяризацией постсинаптической мембраны при длительной работе синапса. Возможно это нейронный коррелят привыкания нервных центров.
4. Усиление поступающих сигналов 1) путем посттетанической потенциации. Ответ на слабый сигнал усиливается, если этот сигнал поступает после предварительного ритмического раздражения.
Механизм: ритмическое раздражение привело к накоплению ионов кальция в пресинаптическом окончании.
В результате этого слабый сигнал вызвал увеличенное выделение медиатора и большую величину ВПСП на нейроне.
2) Усиление сигналов путем реверберации . Реверберация – это циркуляция импульсов по замкнутым нейронным сетям.
На этом механизме основана кратковременная память, обучение.