Рефлекторная деятельность нервной системы

Определения и обозначения

Рефлекс — ответная реакция организма на раздражение, осуществляемая при участии нервной системы. Раздражением может быть, например, тепло, прикосновение или изменение внутри организма. Это понятие помогает понять, почему многие ответы возникают быстро и не требуют сознательного решения.

Рефлекторная дуга — путь, по которому нервный импульс проходит от рецептора к органу, выполняющему ответ. В неё входят несколько связанных звеньев, и каждое передаёт сигнал дальше. По этой схеме можно проследить, как восприятие раздражения приводит к действию.

Рецептор — чувствительное образование, воспринимающее раздражение и преобразующее его в нервный импульс. Рецепторы находятся в разных частях тела и могут реагировать на разные воздействия. Благодаря им нервная система получает сведения об изменениях вокруг организма и внутри него.

Рефлекторный центр — участок центральной нервной системы, где обрабатывается информация и формируется ответная команда. В центре сигнал связывается с работой других нейронов, а затем направляется к нужному органу. Это звено необходимо, чтобы ответ был связан с поступившей информацией.

Как это устроено

Рефлекторная деятельность позволяет быстро реагировать на изменения внешней и внутренней среды. Это нужно, потому что некоторые воздействия требуют ответа раньше, чем человек успеет обдумать ситуацию. Например, если коснуться горячего предмета, рецепторы кожи сообщают о сильном нагревании, а мышцы руки сокращаются и отводят её. Такая защитная реакция уменьшает время контакта с источником тепла.

Рефлекторная дуга состоит из рецептора, чувствительного нейрона, нервного центра, двигательного нейрона и рабочего органа. Сначала рецептор воспринимает раздражение и создаёт нервный импульс. Чувствительный нейрон проводит его к центральной нервной системе, потому что именно туда поступает информация для обработки. После формирования команды импульс направляется по двигательному нейрону к органу, который должен ответить.

В нервном центре сигнал передаётся от одного нейрона к другому через синапсы — места их контакта. Передача между клетками позволяет нервной системе не просто пересылать сигнал, но и обрабатывать поступившую информацию. В зависимости от неё формируется команда для определённого ответа. Поэтому центр связывает сообщение о раздражении с подходящим действием организма.

Ответная реакция возникает, когда импульс по двигательному нейрону достигает рабочего органа. Если это мышца, она может сократиться; если железа — начать выделять секрет. Значит, конечное звено дуги выполняет команду, полученную из нервного центра. Связь всех звеньев превращает сигнал о раздражении в наблюдаемый результат.

В простом ответе путь может включать небольшое число нейронов, а сложные рефлексы требуют участия нескольких нейронов и отделов центральной нервной системы. Дополнительные связи нужны, чтобы согласовать работу разных частей тела. Поэтому ответ может быть не одним движением, а последовательностью согласованных действий. При этом общий принцип сохраняется: сигнал принимается, обрабатывается и передаётся к рабочему органу.

Звенья рефлекторной дуги и их роль

Читайте таблицу сверху вниз: так показана обычная последовательность прохождения импульса. Для каждого звена можно спросить, какую задачу оно выполняет и что изменится, если его работа нарушится. Пример в последнем столбце связывает общую схему с конкретной реакцией.

Разбор задач

Задача 1. Человек отдёрнул руку, коснувшись горячего предмета. Назовите раздражитель и рабочий орган.

Чтобы найти ответ, нужно разделить условие на начало и конец рефлекторной реакции. Раздражитель запускает работу дуги, а рабочий орган выполняет команду. Само отдёргивание руки — результат, но не название раздражителя.

1. Определяем воздействие, которое первым подействовало на организм: кожа коснулась горячего предмета.
2. Нагревание активирует рецепторы кожи, поэтому оно является раздражителем.
3. Выясняем, что выполнило ответ: мышцы руки сократились и отодвинули её.

Ответ: раздражитель — нагревание от горячего предмета; рабочий орган — мышцы руки. Рецепторы кожи воспринимают воздействие, а мышцы выполняют ответную команду. Так можно отличить причину реакции от органа, который её осуществляет.

Задача 2. Расположите звенья рефлекторной дуги при мигании в правильной последовательности: двигательный нейрон, рецептор, нервный центр, рабочий орган, чувствительный нейрон.

В этой задаче нужно восстановить путь импульса, а не расположить слова произвольно. Начало дуги связано с восприятием раздражения, а завершение — с работой органа, который отвечает. Между ними сигнал сначала поступает в центральную нервную систему, а затем возвращается к исполнителю.

1. Находим первое звено: раздражение воспринимает рецептор.
2. Следом ставим чувствительный нейрон, который несёт импульс к нервному центру.
3. После обработки в центре команда идёт по двигательному нейрону.
4. Последним указываем рабочий орган, выполняющий мигание.

Ответ: рецептор → чувствительный нейрон → нервный центр → двигательный нейрон → рабочий орган. Такая последовательность показывает направление сигнала от восприятия к ответу. При мигании рабочим органом служат мышцы, обеспечивающие движение век.

Задача 3. При повреждении чувствительного нейрона человек не ощущает укол и не отдёргивает руку. Объясните, почему нарушаются обе реакции.

Нужно определить, за какое направление передачи отвечает повреждённое звено. Чувствительный нейрон проводит сигнал от рецептора к нервному центру. Если путь прерван, центр не получает сообщение об уколе и не может сформировать обычную ответную команду.

1. Рецептор кожи воспринимает укол, но этого недостаточно для завершения рефлекса.
2. Повреждение чувствительного нейрона мешает импульсу дойти до нервного центра.
3. Без сигнала человек не получает обычного ощущения укола, а центр не запускает ответ для мышц.

Ответ: нарушены обе реакции, потому что чувствительный нейрон необходим для передачи информации от рецептора в центральную нервную систему. Без этой передачи не возникает нормального ощущения, а ответная команда не запускает отдёргивание руки. Повреждение одного звена влияет и на восприятие, и на последующую реакцию.

Типичные ошибки

Ошибка — считать рефлекс только движением. Так думают, потому что многие знакомые примеры, например мигание, заметны как движение тела. Но ответом может быть и работа железы или изменение деятельности внутренних органов; проверьте себя вопросом, обязательно ли в результате должна двигаться часть тела.

Ошибка — путать рефлекс и рефлекторную дугу. Эти термины похожи, поэтому их легко принять за два названия одного явления. Рефлекс обозначает ответ, а дуга — путь импульса; чтобы проверить себя, назовите отдельно реакцию и путь, который к ней привёл.

Ошибка — пропускать нервный центр в схеме дуги. Иногда кажется, что импульс может сразу перейти от чувствительного нейрона к двигательному, но в описанной схеме именно центр обрабатывает информацию и формирует команду. Проверьте последовательность: между входящим и исходящим сигналом должен быть участок центральной нервной системы.

Ошибка — считать, что импульс идёт от рабочего органа к рецептору. Её допускают, если начинают схему с уже заметного результата и пытаются читать её в обратном направлении. Обычно путь направлен от рецептора через центральную нервную систему к рабочему органу; проверить себя можно, проследив, где сигнал возникает и где выполняется ответ.

Связь с другими темами

Для понимания рефлекторной деятельности нужно знать строение нейрона и различать чувствительные и двигательные нейроны. Также важно представлять роль головного и спинного мозга как частей центральной нервной системы. Эти знания помогают проследить путь импульса и понять, где сигнал принимается, а где возникает ответная команда.

Понятие рефлекса пригодится при изучении органов чувств: рецепторы превращают раздражения в нервные сигналы. Оно также помогает разбираться в поведении и условных рефлексах, а позднее — в регуляции функций организма. Общая схема дуги показывает, как нервная система связывает получение информации с работой органов.

Что запомнить

• Рефлекс — ответ организма на раздражение при участии нервной системы.
• Рефлекторная дуга показывает путь нервного импульса.
• Дуга начинается с рецептора и заканчивается рабочим органом.
• Чувствительный нейрон проводит импульс к нервному центру.
• Нервный центр обрабатывает сигнал и формирует ответ.
• Двигательный нейрон передаёт команду к мышце или железе.