"Биология (изд. "БИНОМ. Лаборатория знаний")", Беркинблит М.Б., Мартьянов А.А. и др.
Движения возникают и корректируются благодаря работе нервной системы: она получает сигналы от рецепторов и посылает команды мышцам. Проприорецепторы сообщают о положении тела и состоянии мышц, а рефлексы помогают быстро отвечать на раздражения и сохранять позу. Например, рефлекс растяжения поддерживает мышечный тонус, а сгибательный рефлекс позволяет отдёрнуть руку от горячего. Для точного движения нервная система согласует сокращение одних мышц и расслабление других.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Рефлекс — ответная реакция организма на раздражение, которая происходит при участии нервной системы. Для движения это способ быстро превратить полученный сигнал в работу мышц: например, отвести руку от горячего предмета. Рефлексы также помогают поддерживать положение тела.
Рефлекторная дуга — путь, по которому проходит нервный импульс от рецептора к рабочему органу. В неё входят рецептор, чувствительный нервный путь, центральная нервная система, двигательный нервный путь и рабочий орган, например мышца. Дуга показывает, как сигнал приводит к ответу.
Проприорецептор — рецептор в мышцах, сухожилиях или суставах, который сообщает нервной системе о положении частей тела и их движении. Благодаря этим сигналам можно замечать изменения положения конечностей и состояния мышц. Это необходимо, чтобы управлять движением и удерживать позу.
Рефлекс растяжения — сокращение мышцы в ответ на её растяжение. Рецепторы мышцы сообщают о растяжении, а нервная система вызывает ответное сокращение. Так поддерживаются мышечный тонус и устойчивое положение тела.
Когда возникает раздражение, его воспринимают рецепторы — чувствительные образования, способные реагировать на изменения вокруг или внутри тела. В рецепторе возникает нервный импульс, который идёт по чувствительному пути к центральной нервной системе — головному и спинному мозгу. Там сигнал связывается с ответом, и команда направляется к мышце по двигательному пути. Такая последовательность нужна, потому что мышца не воспринимает раздражение сама: ей требуется нервная команда.
Во время движения проприорецепторы передают сведения об изменении длины мышц и положении конечностей. Эти сведения поступают в мозг и спинной мозг, чтобы нервная система могла сравнить текущее положение тела с необходимым. Если мышца сокращается сильнее или слабее, чем нужно, команды корректируются. Поэтому движения не остаются раз и навсегда заданными: они постоянно подстраиваются под сигналы от тела.
При рефлексе растяжения рецепторы растянутой мышцы посылают сигнал в нервную систему. В ответ эта же мышца сокращается, противодействуя растяжению. Благодаря такой реакции мышцы сохраняют тонус — небольшое постоянное напряжение, необходимое для готовности к работе. Если тело отклоняется от устойчивого положения, рефлекс помогает вернуть нужное напряжение и поддержать позу.
Сгибательный рефлекс отдёргивания возникает, когда раздражитель воздействует на рецепторы кожи, например при прикосновении к горячему предмету. Сигнал поступает в центральную нервную систему, откуда команда направляется к мышцам-сгибателям. Они сокращаются и отводят конечность от источника опасности. Быстрая защитная реакция уменьшает время контакта с вредным воздействием.
Для движения часто нужны мышцы с противоположным действием — мышцы-антагонисты: одни сгибают сустав, другие разгибают его. Если сокращались бы обе группы без согласования, движение было бы затруднено или неточно. Поэтому нервная система регулирует их работу: нужные для действия мышцы сокращаются, а мышцы, мешающие этому действию, расслабляются. Такое сочетание позволяет плавно менять положение конечности и удерживать равновесие.
| Рефлекторная реакция | Раздражитель или сигнал | Ответ мышц | Значение |
|---|---|---|---|
| Рефлекс растяжения | Растяжение мышцы, сигнал от её рецепторов | Растянутая мышца сокращается | Поддержание мышечного тонуса и позы |
| Сгибательный рефлекс отдёргивания | Раздражение рецепторов кожи, например горячим предметом | Мышцы-сгибатели сокращаются, конечность отводится | Защита от опасного воздействия |
| Регуляция работы мышц-антагонистов | Сигналы о необходимом движении и положении тела | Одни мышцы сокращаются, другие расслабляются | Согласованность и точность движения |
Сравнивай строки по четырём признакам: что запускает реакцию, какие мышцы отвечают и какой результат получается. Так проще отличить защитный ответ от реакции, поддерживающей позу. Последняя строка описывает не отдельный пример раздражения, а принцип согласования мышц при движении.
Ученик случайно касается горячего предмета и быстро отдёргивает руку. Нужно назвать раздражитель и объяснить значение реакции. Рассуждаем от причины к результату: сначала воздействие воспринимают рецепторы, затем нервная система организует ответ мышц. Такая последовательность помогает понять, почему движение является рефлекторным.
Определяем раздражитель: горячий предмет воздействует на кожу и возбуждает её рецепторы. Значит, сигнал начинается не в мышцах руки, а в чувствительных рецепторах кожи.
Прослеживаем ответ: нервный импульс поступает в центральную нервную систему, после чего команда направляется к мышцам-сгибателям. Их сокращение отводит руку от источника тепла.
Указываем значение: это сгибательный рефлекс отдёргивания. Он защищает ткани от опасного воздействия, сокращая время контакта с горячим предметом.
Ответ: раздражитель — нагревание кожи горячим предметом; реакция — защитное рефлекторное сокращение мышц-сгибателей, которое отводит руку.
При лёгком ударе по сухожилию под коленной чашечкой голень разгибается. Чтобы объяснить это, важно проследить не только движение голени, но и начальное изменение мышцы. Удар по сухожилию растягивает связанную с ним мышцу, а её рецепторы запускают ответ.
Удар по сухожилию приводит к растяжению мышцы, которая разгибает голень. Рецепторы мышцы воспринимают это изменение и формируют нервный сигнал.
Сигнал поступает в спинной мозг, откуда команда направляется обратно к мышце. В результате мышца сокращается, а голень разгибается.
Определяем тип реакции: это рефлекс растяжения. Сокращение мышцы в ответ на её растяжение — ключевой признак, а движение голени показывает результат работы мышцы.
Ответ: растяжение мышцы вызывает сигнал от её рецепторов; нервная система направляет команду, мышца сокращается и разгибает голень. Коленный рефлекс — пример рефлекса растяжения.
Человек стоит неподвижно, но слегка наклоняется вперёд. Нужно объяснить, как тело восстанавливает равновесие и почему для этого недостаточно работы одной мышцы. Для ответа связываем сигналы о положении тела с согласованным изменением мышечных усилий.
При наклоне меняются положение суставов и состояние мышц. Проприорецепторы в мышцах, сухожилиях и суставах сообщают об этих изменениях нервной системе.
Мозг и спинной мозг используют поступившие сигналы, чтобы скорректировать команды мышцам. Одни мышцы должны изменить напряжение, а мышцы с противоположным действием — отреагировать согласованно.
Объясняем необходимость координации: сокращение одних мышц и расслабление антагонистов позволяет вернуть тело к устойчивому положению. Если действия мышц не согласовать, коррекция может оказаться неточной.
Ответ: проприорецепторы сообщают нервной системе о наклоне, а она корректирует работу мышц-антагонистов. Согласованные сокращение и расслабление помогают восстановить равновесие.
Ошибка: считать, что рефлекс — только движение мышцы. Так думают, потому что движение заметно снаружи, а прохождение сигнала не видно. Но в реакции участвуют рецептор и нервные пути, поэтому проверь себя вопросом: какое раздражение запустило движение и как сигнал дошёл до мышцы?
Ошибка: путать рефлекс и рефлекторную дугу. Оба термина связаны с одним ответом, поэтому их легко смешать. Рефлекс — сама ответная реакция, а дуга — путь импульса; проверь себя, спросив, описываешь ли ты действие или маршрут сигнала.
Ошибка: искать проприорецепторы только в мышцах. Мышцы часто приводят как пример, но рецепторы этого типа есть также в сухожилиях и суставах. Чтобы проверить ответ, перечисли все три места и вспомни, что они сообщают о положении тела и движении.
Ошибка: учитывать только мышцы, выполняющие основное действие. Это кажется достаточным, если смотреть лишь на сгибание или разгибание конечности. Однако для точного движения регулируется и работа мышц-антагонистов; проверь себя, указав, какие мышцы сокращаются, а какие расслабляются.
Чтобы понять регуляцию движений, нужно знать строение нервной системы, роль рецепторов и передачу нервных импульсов. Эта тема опирается и на знания о скелетных мышцах: мышцы создают движение, а их взаимодействие помогает менять положение частей тела. Позже понимание рефлексов пригодится при изучении координации движений, равновесия и работы нервной системы. Эти связи объясняют, как сигналы от тела превращаются в согласованные действия.
Чем рефлекс отличается от рефлекторной дуги?
Рефлекс — это ответная реакция организма на раздражение при участии нервной системы. Рефлекторная дуга — путь, по которому проходит сигнал, вызывающий эту реакцию.
Как проприорецепторы помогают управлять движением?
Они сообщают нервной системе о положении частей тела и изменении состояния мышц, сухожилий и суставов. Благодаря этим сигналам мозг и спинной мозг могут корректировать работу мышц во время движения.
Почему при растяжении мышцы она может сокращаться?
Растяжение воспринимают рецепторы мышцы, и сигнал от них поступает в нервную систему. В ответ мышца сокращается, что помогает поддерживать её тонус и устойчивое положение тела.
Для чего нужен коленный рефлекс?
Он показывает, как нервная система отвечает на растяжение мышцы: лёгкий удар по сухожилию растягивает мышцу, после чего она сокращается и разгибает голень. Это пример рефлекса растяжения.
Почему мышцы-антагонисты должны работать согласованно?
Мышцы-антагонисты выполняют противоположные действия, например сгибают и разгибают конечность. Чтобы движение было точным, нервная система сочетает сокращение одной мышцы с расслаблением другой.
§ 16. Рефлекторная регуляция движений
