Структурата на диаграмата на рефлексната дъга. Условни рефлекси

Всеки от нас поне веднъж в живота си е изпробвал коляното. В много случаи лекарят вижда и получава отговор от коляното - екстензия на крайника. Но има ситуации, когато рефлексът на коляното отсъства. За да разберете причината за липсата, трябва да разберете какъв вид рефлекс е и как работи.

[ Крия ]

Анатомични особености

Коляното е реакция на тялото, която възниква, когато бедреният мускул е леко разтегнат. Мускулното свиване възниква в резултат на лек удар върху пателата, под която се намира сухожилието. Под действието на външен фактор сухожилията се разтягат и задействат мускула екстензор. Този рефлекс е много важен за диагностицирането на много заболявания. Но е невъзможно да се извърши тази процедура без рефлексна дъга.

Активността на тялото зависи от реакцията на дразнещи рецептори, които идват от централната нервна система. Именно тази структурна основа на рефлекса е рефлексната дъга. Рефлексна дъга - пътят на входящия сигнал от рецептора до съответния орган, който реагира на него. По друг начин се нарича още нервна дъга. Това име се обяснява с факта, че рефлексът на коляното се извършва поради нервни импулси, които идват по определен път.

Дъгата се намира в клетките на гръбначния мозък, които след възбуждане са в състояние да предадат импулс към мускулите. Схемата с обозначенията на рефлексната дъга не е трудна и е възможно да се разбере функционирането на процеса с помощта на снимка. Невралната дъга се състои от следните компоненти:

• Връзки (централни, еферентни, аферентни);
• Рецептори;
• Ефектор (орган, който може да се промени по време на рефлекс).

Има два вида рефлексни дъги: прости и сложни. Простите или моносинаптичните рефлексни дъги се състоят от 2 неврона (еферентни и аферентни) и синапс. Те имат следните характеристики:

• Кратка продължителност на рефлекса;
• Много близък ефектор и рецептор;
• Дъгата е двуневронна;
• Мускулите имат единична мускулна контракция;
• Група А неврони.

Комплексните или полисинаптичните дъги съдържат три неврона (ефектор, рецептор или двойка интеркаларни неврони). Характеристики на сложната нервна дъга:

• Дъгата е триневронна;
• Нервни влакна от групи B и C;
• Рецепторът и ефекторът не са близки;
• Мускулна контракция според вида на тетанус.

Роля и функции в организма

С прости думи, нервната дъга е пътят, по който преминава импулсът, произхождащ от рецептора към органа или мускула. Според този фактор рефлексната дъга е предназначена за предаване на нервни импулси. Схемата за предаване на импулси се основава на факта, че сигналът се предава от рецептора към чувствителните неврони. Освен това възбудителната реакция се предава на клетките на сивото вещество на гръбначния мозък. В резултат на това двигателните клетки се свиват и кракът може да потрепне или да се повдигне.

Ударът действа като външен дразнител на нервната система. Благодарение на връзката между гръбначния мозък, сетивната система, двигателните неврони се осъществява процесът. Визуално представяне на описанието и разбиране на пътя на нервния импулс ще помогне на рисунката, която изобразява нервната дъга.

Дъговите рецептори получават сигнали от стимула и в резултат на обратната връзка се възбуждат от тях. Връзките осъществяват предаването на импулс към определен орган. Те биват: централни, еферентни и аферентни. Ефекторът е орган, който реагира на действието на рецептор.

Според тези компоненти на дъгата, тя ще изпълнява следните функции:

• Предава сигнал към мускула на областта на прасеца;
• От невроните изпраща импулс към двигателните мускули;
• В зависимост от стимула, той генерира нервен импулс, който предава на ефектора (органа);
• Повлиява движението на крайника, мускулната контракция на крака.

Как да го дефинираме?

За да определите правилно наличието на рефлекс на коляното, трябва да изпълните следните стъпки:

1. Пациентът се поставя в такава позиция на стол, че да може свободно да кръстосва краката си или крайниците да не докосват пода.
2. След това лекарят удря капачката на коляното с неврологичен чук, карайки го да реагира. Тези мерки ще помогнат на специалиста да определи рефлексната дъга на коляното.

Но е възможно друг диагностичен метод за определяне на невралната дъга на колянната става. Пациентът лежи по гръб, докато огънете краката си под ъгъл, така че те ясно и здраво да опират краката си на повърхността на дивана. Ударете с чук върху сухожилието. Този метод допринася за оценката и анализа на пателарната (коленната) рефлексна дъга.

Липса и намаляване на дъгата

Корените на сивото вещество могат да влязат в контакт с други неврони. След това те влизат в контакт с централните неврони, образувайки връзките на пътя. В този случай рефлексната дъга може да се провали в резултат на прикрепването на неврони към гръбначния рефлекс. Бързите възбуди на нервната система могат да се предадат в мозъчната кора и да провокират нови рефлекси. В резултат на това дразненето може да се върне към периферния неврон, което води до пълна липса на рефлексия на коляното (арефлексия).

Рефлексът може да намалее чрез интоксикация на тялото, инфекция, епилептичен припадък. Арката на коляното е в покой поради патологията на нервната система, личните характеристики на пациента. Патологичните промени в нервната система, проявяващи се в коляно, могат да имат следния характер: хипорефлексия, хиперрефлексия и арефлексия.

Хипорефлексия

• Реакцията на дразнене при тази патология ще намалее. Характерна особеност на това явление е, че коляното реагира слабо на стимула. Възниква отклонение поради нарушаване на проводимостта и целостта на рефлексната дъга по време на предаването на импулс през невроните.
• Липсата на рефлекс може да означава заболяване на мозъчните центрове. Загубата на телесно тегло, инфекцията води до изчерпване на невроните и неправилно функциониране на клетките. Реакцията изчезва след прилагане на турникет, анестезия.

хиперрефлексия

• Най-малкото въздействие върху крайника води до увеличаване на коляното. Много често се наблюдава в гръбначния мозък. Тъй като тези структури блокират импулси, в отговор на дразнене.
• Среща се при индивиди от невротичен тип, с неврити, плексити, ишиас. В допълнение, патологичните движения, с бързо свиване на мускулите на опънато сухожилие, действат като увеличение на рефлекса. Те често засягат стъпалото и капачката на коляното.

Арефлексия

• Това е особен вид патология на коленния рефлекс, проявяваща се в резултат на наличието на сериозно заболяване на централната нервна система. При такъв патологичен процес обикновено няма раздразнителна реакция към имитиращия фактор.
• Арефлексията се среща при неврити, полиомиелити, полиневрити, табес. Наблюдава се увреждане на проводящия неврон или моторния неврон, сетивни влакна. Рефлекторните функции, свързани с увреждане на нервните участъци на мозъка и гръбначния мозък, намаляват и мускулните рефлекси избледняват.

Висококвалифициран специалист ще може да определи отклонението от нормата и степента на патология, като използва методите на изследване, изследване и допълнителни мерки.

Видео "Проверка на рефлекса на коляното"

Как да проведете неврологичен преглед от специалист можете да видите в следващото видео.

Рефлексната дъга се състои от:

- рецептори - възприемащи дразнене.

- чувствително (центростремително, аферентно) нервно влакно, което предава възбуждане към центъра

- нервният център, където се извършва превключването на възбуждането от сетивните неврони към моторните неврони

- двигателно (центробежно, еферентно) нервно влакно, което пренася възбуждане от централната нервна система към работния орган

- ефектор - работен орган, който извършва въздействие, реакция в отговор на дразнене на рецептора.

Рецептори и рецептивни полета

Рецептор- клетка, възприемаща дразнене.

рецептивно поле- това е анатомичната област, при дразнене се предизвиква този рефлекс.

Рецептивните полета на първичните сензорни рецептори са организирани по най-прост начин. Например, тактилното или ноцицептивното рецептивно поле на повърхността на кожата е разклонение на едно сетивно влакно.

Рецепторите, разположени в различни части на рецептивното поле, имат различна чувствителност към адекватна стимулация. Зоната с висока чувствителност обикновено се намира в центъра на рецептивното поле и чувствителността намалява по-близо до периферията на рецептивното поле.

Рецептивните полета на вторичните сензорни рецептори са организирани по подобен начин. Разликата е, че клоновете на аферентното влакно не завършват свободно, а имат синаптични контакти с чувствителни рецепторни клетки. По този начин са организирани вкусовите, вестибуларните, акустичните рецептивни полета.

припокриващи се рецептивни полета. Една и съща област на чувствителната повърхност (например кожа или ретина) се инервира от няколко сензорни нервни влакна, които със своите разклонения припокриват възприемчивите полета на отделните аферентни нерви.

Поради припокриването на рецептивните полета общата сензорна повърхност на тялото се увеличава.

Класификация на рефлексите.

По вид образование:

Условно (придобито) - отговаря на името, слюнка от кучето в светлината.

Безусловно (вродено) - мигащо преглъщане, коляно.

По местоположение рецептори:

Екстероцептивни (кожни, зрителни, слухови, обонятелни)

Интероцептивни (от рецепторите на вътрешните органи)

Проприоцептивни (от рецептори в мускули, сухожилия, стави)

За ефектори:

Соматични или двигателни (рефлекси на скелетните мускули);

Вегетативни вътрешни органи - храносмилателни, сърдечно-съдови, отделителни, отделителни и др.

По биологичен произход:

Отбранителна или защитна (отговор на разделяне на тактилна болка)

Храносмилателни (дразнещи рецептори в устната кухина.)

Сексуални (хормони в кръвта)

Приблизително (завъртане на главата, тялото)

Мотор

Позотонични (поддържащи пози на тялото)

По броя на синапсите:

Моносинаптични, чиито дъги се състоят от аферентни и еферентни неврони (например коляно).

Полисинаптични, чиито дъги също съдържат 1 или повече междинни неврони и имат 2 или повече синаптични превключвателя. (соматични и вегетативни справки).

Дисинаптичен (2 синапса, 3 неврона).

По естеството на отговора:

Мотор \ двигател (мускулни контракции)

Секреторна (секреция на секреторни жлези)

Вазомоторни (разширяване и стесняване на кръвоносните съдове)

Сърдечен (промяна. Работата на сърдечния мускул.)

Според продължителността:

фазово (бързо) отдръпване на ръката

тонизиращо (бавно) поддържане на позата

Според местоположението на нервния център:

Спинален (включени са SM неврони) - издърпване на ръката от горещите сегменти 2-4, коляно.

рефлекси в мозъка

Булбар (medulla oblongata) - затваряне на клепачите при допир. към роговицата.

Мезенцефален (среден m) - ориентир за зрението.

Диенцефален (среден мозък) - обоняние

Кортикална (кора BP GM) - условно. реф.

Свойства на нервните центрове.

1. Едностранно разпространение на възбуждането.

Възбуждането се предава от аферентния към еферентния неврон (причина: структурата на синапса).

Забавяне на предаването на възбуждане.

Балсам Наличието на много синапси също зависи от силата на дразнителя (сумация) и от физическото състояние. ЦНС (умора).

3.Сумиранесумиране на ефектите, под праговите стимули.

Временен: реф. От пред. Imp-sa още не е минал, но следа. Вече пристигна.

Пространствено: смесване на няколко. Затънтена вода Те са обусловени от сови. Изображения. Реф.

Център за улеснение и оклузия.

Центърът на облекчение - възниква под действието на оптималния стимул (max response) - появи се. Помощен център.

Под действието на min irr. (намалена отв. Рекция) имаше оклузия.

Усвояване и трансформиране на ритъма на възбуждане.

Трансформация - промяна в честотата на нервния импулс при преминаване през нервния център. Честотата може да се увеличи или намали.

Усвояване (танц, ежедневие)

Последица

Забавянето на края на реакцията след спиране на стимула. Свързан с кръвоносния нерв. имп. Затворено Вериги от неврони.

краткосрочно (части от секундата)

дълго (секунди)

Ритмична дейност на нервните центрове.

Увеличаване или намаляване на честотата на нервните импулси, свързано със свойствата на синапса и интегративната продължителност на невроните.

8. Пластичност на нервните центрове.

Способността да се възстанови функционалността на дадено свойство за по-ефективно регулиране на функциите, прилагането на нови рефлекси, които преди това не са били характерни за този център, или възстановяването на функ. В основата на слоя от synps е промяна в мол-та улица.

Промени в възбудимостта под въздействието на химикали.

Висока чувствителност към реалната разлика.

Умора на нервните центрове.

Свързано с висока умора на синапса. Намалете чувствата. Рецептори.

Общи принципи на координационната дейност на централната нервна система.

спирачна-специален нер. процента изразяваща се в намаляване или пълно изчезване на респ. реакции.

Принцип на конвергенция

Конвергенцията е конвергенцията на импулси, идващи през различни аферентни пътища във всеки един централен неврон или нервен център.

2 . Принципът на конвергенцията е тясно свързан с принципа общ краен пътотвори Sherrinkton. Много различни стимули могат да възбудят един и същ двигателен неврон и една и съща двигателна реакция. Този принцип се дължи на неравния брой аферентни и еферентни пътища.

Принцип на дивергенцията

Това е контактът на един неврон с много други.

Облъчване и концентрация на възбуждане.

Разпространението на процеса на възбуждане към други нервни центрове се нарича облъчване (изборен- в една посока , обобщено- обширен).

След известно време облъчването се заменя с феномена на концентрация на възбуждане в същата начална точка на ЦНС.

Процесът на облъчване играе положителна (образуване на нови условни рефлекси) и отрицателна (нарушаване на фините връзки, които са се развили между процесите на възбуждане и инхибиране, което води до нарушение на двигателната активност) роли.

Принципът на реципрочност (забавя)

Възбуждането на някои клетки предизвиква инхибиране на други чрез интеркаларния неврон.

Доминиращ принцип

Ухтомски формулира принципа на доминантността като принцип на работа на нервните центрове. срок доминантенобозначава доминиращия фокус на възбуждане на централната нервна система, който определя текущата активност на тялото.

Принципи на доминиращия фокус :

Повишена възбудимост на нервните центрове;

Устойчивост на възбуждане на възбуждане във времето;

Способността за сумиране на външни стимули;

Инерция (способност за поддържане на възбуда за дълго време след края на действието на дразнене); способността да предизвиква конюгатни инхибиции.

проста рефлексна дъгасе състои от поне два неврона, единият от които е свързан с някаква чувствителна повърхност (например кожа), а другият, с помощта на своя неврит, завършва в мускул (или жлеза). Когато се стимулира чувствителна повърхност, възбуждането преминава по неврона, свързан с него в центростремителна посока (центростремително) до рефлексен центъркъдето се намира кръстовището (синапс) на двата неврона. Тук възбуждането преминава към друг неврон и вече си отива центробежно (центробежно)към мускул или жлеза. В резултат на това се получава свиване на мускула или промяна в секрецията на жлезата. Често простата рефлексна дъга включва трети интеркаларен неврон, който служи като релейна станция с сетивен път към двигателен.

В допълнение към проста (тричленна) рефлексна дъга, има сложни мултиневронни рефлексни дъгипреминавайки през различни нива на мозъка, включително неговата кора. При висшите животни и човека на фона на прости и сложни рефлекси, също и с помощта на неврони, се образуват временни рефлекторни връзки от по-висок порядък, известни т.нар. името на условните рефлекси(И. П. Павлов).

Така цялата нервна система може да си представим като функционално състояща се от три вида елементи.

1. рецептор (приемник)трансформиране на енергията на външното дразнене в нервен процес; той е свързан с аферентен (центростремителен или рецепторен) неврон, който разпространява инициираното възбуждане (нервен импулс) към центъра; анализът започва с това явление (И. П. Павлов).

2. Диригент (диригент),интеркаларен или асоциативен неврон, който затваря, т.е. превключва възбуждането от центростремителен неврон към центробежен. Това явление е синтез, който представлява, "очевидно, феноменът на нервното затваряне" (И. П. Павлов). Затова IP Павлов нарича този неврон контактор, прекъсвач.

3. Еферентен (центробежен) неврон,извършване на реакция (моторна или секреторна) поради провеждането на нервно възбуждане от центъра към периферията, към ефектора. Ефектор- това е нервното окончание на еферентен неврон, който предава нервен импулс към работния орган (мускул, жлеза). Следователно този неврон се нарича още ефектор. Рецепторите се възбуждат от три чувствителни повърхности или рецепторни полета на тялото: 1) от външната, кожната, повърхност на тялото (екстероцептивно поле)чрез генетично свързаните сетивни органи, които получават дразнене от външната среда; 2) от вътрешната повърхност на тялото (интероцептивно поле), който получава дразнене главно от химикали, влизащи в кухините на вътрешностите, и 3) от дебелината на стените на самото тяло (проприоцептивно поле), които съдържат кости, мускули и други органи, които произвеждат дразнения, възприемани от специални рецептори. Рецепторите от тези полета са свързани с аферентни неврони, които достигат до центъра и там чрез понякога много сложна система от проводници се превключват към различни еферентни проводници; последните, свързвайки се с работните органи, дават един или друг ефект.

Рефлексната дъга е верига от неврони от периферен рецептор през централната нервна система до периферен ефектор. Елементите на рефлексната дъга са периферен рецептор, аферентен път, един или повече интерневрони, еферентен път и ефектор.

Всички рецептори участват в определени рефлекси, така че техните аферентни влакна служат като аферентен път на съответната рефлексна дъга. Броят на интерневроните винаги е по-голям от един, с изключение на моносинаптичния рефлекс на разтягане. Еферентният път е представен или от моторни аксони, или от постганглионарни влакна на автономната нервна система, а ефекторите са скелетните мускули и гладките мускули, сърцето и жлезите.

Времето от началото на стимула до отговора на ефектора се нарича рефлексно време. В повечето случаи се определя главно от времето на провеждане в аферентните и еферентните пътища и в централната част на рефлексната дъга, към което трябва да се добави времето на трансформация на стимула в рецептора в разпространяващ импулс, времето на предаване през синапсите в централната нервна система (синаптично забавяне), времето на предаване от еферентния път към ефектора и времето на активиране на ефектора.

Рефлексните дъги са разделени на няколко вида

1. Моносинаптични рефлексни дъги - в такава дъга участва само един синапс, разположен в централната нервна система. Такива рефлекси са доста често срещани при всички гръбначни животни и участват в регулирането на мускулния тонус и стойката (например коляното). В тези дъги невроните не достигат до мозъка и рефлексните действия се извършват без негово участие, тъй като те са стереотипни и не изискват размисъл или съзнателно решение. Те са икономични по отношение на броя на участващите централни неврони и не изискват намесата на мозъка.

2. Полисинаптични спинални рефлексни дъги - включват най-малко два синапса, разположени в централната нервна система, тъй като в дъгата е включен трети неврон - интеркаларен, или междинен неврон. Тук има синапси между сетивния неврон и интерневрона и между интеркаларните и моторните неврони. Такива рефлексни дъги позволяват на тялото да извършва автоматични неволни реакции, необходими за адаптиране към промените във външната среда (например рефлекс на зеницата или поддържане на равновесие при движение) и към промени в самото тяло (регулиране на дихателната честота, кръвното налягане, и т.н.).

3. Полисинаптични рефлексни дъги, включващи както гръбначния, така и главния мозък – при този тип рефлексни дъги има синапс в гръбначния мозък между сензорния неврон и неврона, който изпраща импулси към мозъка.

Рефлексите могат да бъдат класифицирани според различни критерии. Така че, в зависимост от нивото на затваряне на дъгата, т.е. според местоположението на рефлексния център рефлексите се делят на спинални (рефлексът се затваря в гръбначния мозък), булбарни (рефлексен център е продълговатия мозък), мезенцефални (рефлексната дъга се затваря в средния мозък), диенцефални и кортикалните рефлексни центрове са разположени съответно в теленцефалона и кората на големите полукълба.

Според ефекторния признак те са соматични, когато еферентният път на рефлекса осигурява двигателна инервация на скелетните мускули, и вегетативни, когато вътрешните органи са ефектори.

В зависимост от вида на раздразнените рецептори, рефлексите се разделят на екстероцептивни (ако рецепторът възприема информация от външната среда), проприоцептивни (рефлексната дъга започва от рецепторите на опорно-двигателния апарат) и интероцептивни (от рецепторите на вътрешните органи).

Интероцептивните рефлекси от своя страна се делят на висцеро-висцерални (рефлексна дъга свързва два вътрешни органа), висцеро-мускулни (рецепторите са разположени върху мускулно-сухожилния апарат, ефекторът е вътрешен орган) и висцеро-кутанни (рецепторите са локализирани в кожата, работни органи - вътрешности).

Според Павлов рефлексите се делят на условни (разработени през живота, специфични за всеки индивид) и безусловни (вродени, видово специфични: хранителни, полови, отбранително-двигателни, хомеостатични и др.).

Независимо от вида на рефлекса, неговата рефлексна дъга съдържа рецептор, аферентен път, нервен център, еферентен път, работен орган и обратна връзка. Изключение правят аксоновите рефлекси, чиято рефлексна дъга се намира в рамките на един неврон: сензорните процеси генерират центростремителни импулси, които, преминавайки през тялото на неврона, се разпространяват по аксона към централната нервна система и по клона на аксона , импулсите достигат до ефектора. Такива рефлекси се приписват на функционирането на метасимпатиковата нервна система, чрез тях например се осъществяват механизми за регулиране на съдовия тонус и активността на кожните жлези.

Функцията за възприемане на дразнене и превръщането му в енергия на възбуждане се изпълнява от рецептори на рефлексни дъги. Рецепторната енергия на възбуждане има характер на локален отговор, който е важен при градирането на възбуждането по сила.

Въз основа на структурата и произхода на рецепторите те могат да бъдат разделени на първични сетивни, вторични сетивни и свободни нервни окончания. При първите самият неврон действа като рецептор (развива се от невроепителия); няма междинни структури между стимула и първия аферентен неврон. Локалният отговор на първичните сензорни рецептори - рецепторният потенциал - също е генераторен потенциал, т.е. индуциране на потенциал за действие през мембраната на аферентното влакно. Първичните сензорни рецептори включват зрителни, обонятелни, хемо- и барорецептори на сърдечно-съдовата система.

Вторичните чувствителни клетки са специални структури от ненервен произход, които взаимодействат с дендритите на псевдо-униполярни сензорни клетки с помощта на синаптични неврорецепторни контакти. Рецепторният потенциал, възникващ под действието на стимул във вторично чувствителни клетки, не е генератор и не предизвиква появата на потенциал на действие върху мембраната на аферентното влакно. Възбуждащият постсинаптичен потенциал възниква само чрез механизма на освобождаване на медиатора от рецепторната клетка. Градацията на силата на стимула се осъществява чрез отделянето на различни количества от медиатора (колкото повече медиаторът се освобождава, толкова по-силен е стимулът).

Вторичните сензорни клетки включват слухови, вестибуларни, каротидни, тактилни и други рецептори. Понякога, поради особеностите на функциониране, тази група включва фоторецептори, които от анатомична гледна точка и поради произхода си от невроепителия са вторично чувствителни.

Свободните нервни окончания са разклонени дендрити на псевдоуниполярни сензорни клетки и са локализирани в почти всички тъкани на човешкото тяло.

Според енергийната природа на стимула, на който рецепторът реагира, те се разделят на механорецептори (тактилни, барорецептори, волуморецептори, слухови, вестибуларни; те, като правило, възприемат механичното дразнене с помощта на клетъчни израстъци), хеморецептори (обонятелни). ), хеморецептори на кръвоносните съдове, централната нервна система, фоторецептори (възприемат дразнене чрез пръчковидни и конусовидни израстъци на клетката), терморецептори (реагират на промяната "топло-студено" - телца на Руфини и колби на Краузе на лигавиците ) и ноцицептори (некапсулирани болкови окончания).

Пострецепторното образуване на рефлексни дъги е аферентен път, образуван от псевдо-униполярен сензорен неврон, чието тяло лежи в гръбначния ганглий, а аксоните образуват задните корени на гръбначния мозък. Функцията на аферентния път е да провежда информация към централната връзка, освен това на този етап информацията се кодира. За тези цели в тялото на гръбначните животни се използва двоичен код, съставен от изблици (залпове) импулси и празнини между тях. Има два основни вида кодиране: честотно и пространствено.

Първият е образуването на различен брой импулси в залп, различен брой залпове, тяхната продължителност и продължителността на паузите между тях в зависимост от силата на стимулацията, приложена към рецептора. Пространственото кодиране осъществява градацията на силата на стимула, като включва различен брой нервни влакна, по които едновременно се извършва възбуждане.

В състава на аферентния път влизат предимно А-b, А-с и А-е влакна.

Преминавайки през влакната, нервният импулс навлиза в рефлексния център, който в анатомичен смисъл е съвкупност от неврони, разположени на определено ниво на централната нервна система и участващи в образуването на този рефлекс. Функцията на рефлексния център е да анализира и синтезира информация, както и да превключва информация от аферентния към еферентния път.

В зависимост от отдела на нервната система (соматична и вегетативна), рефлексите, чийто център е разположен в гръбначния мозък, се различават по локализацията на интеркаларните неврони. И така, за соматичната нервна система рефлексният център се намира в междинната зона между предните и задните рога на гръбначния мозък. Рефлексният център на автономната нервна система (телата на интеркаларните неврони) се намира в задните рога. Соматичните и автономните части на нервната система също се различават по локализацията на еферентните неврони. Телата на моторните неврони на соматичната нервна система лежат в предните рога на гръбначния мозък, телата на преганглионарните неврони на автономната система лежат на нивото на средните рога.

Аксоните и на двата вида клетки образуват еферентния път на рефлексната дъга. В соматичната нервна система тя е непрекъсната, изградена е от влакна от типа A-b. Единствените изключения са A-g влакна, които провеждат възбуждане от клетките на гръбначния мозък към интрафузалните влакна на мускулните вретена. Еферентният път на автономната нервна система се прекъсва във вегетативния ганглий, разположен или интрамурално (парасимпатиковата част), или близо до гръбначния мозък (отделно или в симпатиковия ствол - симпатиковата част). Преганглионарното влакно принадлежи към В-влакната, постганглионарното влакно принадлежи към С групата.

Работният орган за соматичната част на нервната система е напречно набразден скелетен мускул, във вегетативната дъга ефекторът е жлеза или мускул (гладък или набразден сърдечен). Между еферентния път и работния орган има химичен мионеврален или невросекреторен синапс.

Рефлексната дъга се затваря в пръстен поради обратна аферентация - потокът от импулси от ефекторните рецептори обратно към рефлексния център. Функция за обратна връзка - сигнализиране на централната нервна система за извършеното действие. Ако не се изпълнява достатъчно, нервният център се възбужда - рефлексът продължава. Също така, поради обратната аферентация, се осъществява контролът на периферната активност на централната нервна система.

Правете разлика между отрицателна и положителна обратна връзка. Първият, когато изпълнява определена функция, стартира механизъм, който инхибира тази функция. Положителната обратна връзка се състои от допълнително стимулиране на функция, която вече се изпълнява, или инхибиране на функция, която вече е потисната. Положителната обратна аферентация е рядка, тъй като поставя биологичната система в нестабилна позиция.

Простите (моносинаптични) рефлексни дъги се състоят само от два неврона (аферентни и еферентни) и се различават само по проприоцептивните рефлекси. Останалите дъги включват всички горепосочени компоненти.

Физиологични свойства и функционално значение на нервните влакна

Нервните влакна имат най-висока възбудимост, най-висока скорост на провеждане на възбуждане, най-кратък рефрактерен период и висока лабилност. Това се осигурява от високо ниво на метаболитни процеси и нисък мембранен потенциал.

Функция: провеждане на нервните импулси от рецепторите към централната нервна система и обратно.

Структурни особености и видове нервни влакна

Нервното влакно - аксонът - е покрито с клетъчна мембрана.

Има 2 вида нервни влакна:

Немиелинизирани нервни влакна - един слой Шванови клетки, между тях - цепнатини. Клетъчната мембрана е в контакт с околната среда навсякъде. При прилагане на дразнене възниква възбуждане на мястото на действие на стимула. Немиелинизираните нервни влакна имат електрогенни свойства (способността да генерират нервни импулси) навсякъде.

Миелинизирани нервни влакна – покрити със слоеве от Шванови клетки, които на места образуват възли на Ранвие (участъци без миелин) през 1 мм. Продължителността на прихващане на Ranvier е 1 µm. Миелиновата обвивка изпълнява трофични и изолационни функции (висока устойчивост). Зоните, покрити с миелин, нямат електрогенни свойства. Имат пасиранията на Ранвие. Възбуждането възниква при прихващането на Ranvier най-близо до мястото на действие на стимула. В прихващанията на Ranvier има висока плътност на Na-канали, следователно при всяко прихващане на Ranvier се получава увеличаване на нервните импулси.

Прихващанията на Ranvier действат като повторители (генерират и усилват нервните импулси).

Механизмът на провеждане на възбуждане по нервните влакна

1885 - Л. Герман - между възбудените и невъзбудените участъци на нервното влакно възникват кръгови токове.

Под действието на дразнител възниква потенциална разлика между външната и вътрешната повърхност на тъканта (участъци, които носят различни заряди). Между тези зони възниква електрически ток (движението на Na + йони). Вътре в нервното влакно възниква ток от положителния полюс към отрицателния полюс, т.е. токът е насочен от възбудената зона към невъзбудената. Този ток излиза през невъзбудената област и я кара да се презареди. По външната повърхност на нервното влакно токът протича от невъзбудената зона към възбудената област. Този ток не променя състоянието на възбудената зона, тъй като тя е в състояние на рефрактерност.

Доказателство за наличие на кръгови токове: нервното влакно се поставя в разтвор на NaCl и се записва скоростта на възбуждане. След това нервното влакно се поставя в масло (съпротивлението се увеличава) - скоростта на проводимост намалява с 30%. След това нервното влакно остава във въздуха - скоростта на възбуждане се намалява с 50%.

Характеристики на провеждането на възбуждане по протежение на миелинизирани и немиелинизирани нервни влакна:

миелинови влакна - имат обвивка с висока устойчивост, електрогенни свойства само във възлите на Ранвие. Под действието на стимула възниква възбуждане в най-близкия интерсепт на Ранвие. Прихващане на съсед в състояние на поляризация. Полученият ток причинява деполяризация на съседния интерсепт. Възлите на Ranvier имат висока плътност на Na-канали, следователно във всеки следващ възел възниква малко по-голям (по амплитуда) потенциал на действие, поради което възбуждането се разпространява без намаляване и може да прескочи няколко възела. Това е солидната теория на Тасаки. Доказателството на теорията е, че в нервното влакно са инжектирани лекарства, които блокират няколко прихващания, но след това е записано провеждането на възбуждане. Това е много надежден и печеливш метод, тъй като се елиминират незначителни щети, увеличава се скоростта на възбуждане и се намаляват разходите за енергия;

немиелинизирани влакна - повърхността има електрогенни свойства навсякъде. Следователно малки кръгови токове възникват на разстояние от няколко микрометра. Възбуждането има формата на постоянно движеща се вълна.

Този метод е по-малко печеливш: високи разходи за енергия (за работата на Na-K помпата), по-ниска скорост на възбуждане.

Класификация на нервните влакна

Нервните влакна се класифицират според:

продължителността на потенциала на действие;

структура (диаметър) на влакното;

скорост на възбуждане.

Различават се следните групи нервни влакна:

група А (алфа, бета, гама, делта) - най-късият потенциал на действие, най-дебелата миелинова обвивка, най-високата скорост на възбуждане;

група В - миелиновата обвивка е по-слабо изразена;

Група С - без миелинова обвивка.

Морфологични разлики между дендрити и аксони

1. Отделният неврон има няколко дендрита, аксонът винаги е един.

2. Дендритите винаги са по-къси от аксона. Ако размерът на дендритите не надвишава 1,5-2 mm, тогава аксоните могат да достигнат 1 m или повече.

3. Дендритите плавно се отдалечават от тялото на клетката и постепенно имат постоянен диаметър на значително разстояние.

4. Дендритите обикновено се разклоняват под остър ъгъл, а разклоненията са насочени встрани от клетката. Аксоните отделят колатерали най-често под прав ъгъл; ориентацията на колатералите не е пряко свързана с позицията на клетъчното тяло.

5. Моделът на дендритно разклоняване в клетки от същия тип е по-постоянен от разклоняването на аксона на тези клетки.

6. Дендритите на зрелите неврони са покрити с дендритни шипове, които отсъстват върху сомата и началната част на дендритните стволове. Аксоните нямат шипове.

7. Дендритите никога нямат месеста обвивка. Аксоните често са заобиколени от миелин.

8. Дендритите имат по-правилна пространствена организация на микротубулите, аксоните са доминирани от неврофиламенти и микротубулите са по-малко подредени

9. В дендритите, особено в техните проксимални части, има ендоплазмен ретикулум и рибозоми, които не са в аксоните.

10. Повърхността на дендритите в повечето случаи е в контакт със синоптични плаки и има активни зони с постсинаптична специализация.

Структурата на дендритите

Ако има сравнително голяма литература за геометрията на дендритите, дължината на техните разклонения и ориентацията, то за вътрешната структура, за структурата на отделните компоненти на тяхната цитоплазма има само разпръснати сведения. Тази информация стана възможна едва с въвеждането на електронномикроскопските изследвания в неврохистологията.

Основните характерни черти на дендрита, които го отличават на електронномикроскопски срезове:

1) липса на миелинова обвивка,

наличието на правилна система от микротубули,

3) наличието на активни зони на синапси върху тях с ясно изразена електронна плътност на цитоплазмата на дендрита,

4) отклонение от общия ствол на дендрита на шиповете,

5) специално организирани зони на разклонителни възли,

6) включване на рибозоми,

7) наличието на гранулиран и негранулиран ендоплазмен ретикулум в проксималните области.

Най-забележителната характеристика на дендритната цитоплазма е наличието на множество микротубули. Те са добре идентифицирани както в напречни, така и в надлъжни разрези. Започвайки от проксималния участък на дендрита, микротубулите вървят успоредно на дългата ос на дендрита до дисталните му клонове. Микротубулите следват в дендрита успоредно един на друг, без да се свързват или пресичат един с друг. В напречните сечения се вижда, че разстоянията между отделните тубули са постоянни. Индивидуалните дендритни тубули се простират на доста големи разстояния, често следвайки криви, които могат да бъдат по протежение на хода на дендритите. Броят на тубулите е относително постоянен на единица площ от напречното сечение на дендрита и е приблизително 100 на 1 µm. Това число е характерно за всички дендрити, взети от различни части на централната и периферната нервна система при различни животински видове.

Функцията на микротубулите е транспортирането на вещества по процесите на нервните клетки.

Когато микротубулите са унищожени, транспортирането на вещества в дендрита може да бъде нарушено и по този начин крайните участъци на процесите са лишени от притока на хранителни вещества и енергия от клетъчното тяло. Дендритите, за да поддържат структурата на синаптичните контакти при екстремни условия и по този начин да осигурят функцията на междуневронно взаимодействие, компенсират дефицита на хранителни вещества за сметка на съседни структури (синаптични плаки, многослойна миелинова обвивка от меки влакна, като както и фрагменти от глиални клетки).

Ако действието на патогенния фактор се елиминира своевременно, дендритите възстановяват структурата и правилната пространствена организация на микротубулите, като по този начин възстановяват системата за транспортиране на вещества, която е присъща на нормалния мозък. Ако силата и продължителността на патогенния фактор са значителни, тогава явленията на ендоцитозата, вместо тяхната адаптивна функция, могат да станат фатални за дендритите, тъй като фагоцитираните фрагменти не могат да бъдат използвани и, натрупвайки се в цитоплазмата на дендритите, ще доведат до нейното необратимо щета.

Нарушаването на организацията на микротубулите води до рязка промяна в поведението на животните. При животни, при които в експеримента са унищожени микротубулите в дендритите, се наблюдава дезорганизация на сложни форми на поведение, докато простите условни рефлекси са запазени. При хората това може да доведе до сериозни смущения във висшата нервна дейност.

Фактът, че дендритите са най-чувствителното място към действието на патологичен агент при психични заболявания, се доказва от някои трудове на американски учени. Оказа се, че при сенилна деменция (цианотична деменция) и болестта на Алцхаймер мозъчните препарати, обработени по метода на Голджи, не разкриват процесите на нервните клетки. Стволовете на дендритите изглеждат изгорени и овъглени. Неоткриването на тези процеси в хистологичните препарати на мозъка вероятно също е свързано с нарушение на системата от микротубули и неврофиламенти в тези процеси.

Намира се в дендритите. Те следват успоредно на дългата ос на дендрита, могат да лежат отделно или да бъдат събрани в снопове, но не са строго разположени в цитоплазмата. Вероятно, заедно с микротубулите, те могат да бъдат еквивалент на неврофибрили.

Всички дендрити на ЦНС се характеризират с увеличаване на повърхността, дължащо се на множество дихотомични разделения. В този случай в зоните на разделяне се формират специални места за разширяване или разклонителни възли.

Нормалният анализ показва, че в разклонителния възел, към който се приближават два дендритни клона, всеки от които носи свой собствен сигнал, могат да бъдат извършени следните операции. През възела на клона в общия ствол и по-нататък към тялото на неврона преминават:

или сигнал от един клон,

или просто от друг

или резултат от взаимодействието на два сигнала,

или сигналите взаимно се компенсират.

Цитоплазмата на разклонения възел съдържа почти всички компоненти, които са характерни за тялото на нервната клетка, а участъците се различават рязко по своята структура от цитоплазмата на общия дендритен ствол и клони, получени по време на деленето. Разклонените възли съдържат увеличен брой митохондрии, гранулиран и гладък ретикулум, видими са клъстери от единични рибозоми и рибозоми, събрани в розетки. Тези компоненти (гранулиран и гладък ретикулум, рибозоми) участват пряко в синтеза на протеини. Натрупването на митохондрии на тези места показва интензивността на окислителните процеси.

Функции на дендритите

Бих искал да отбележа, че основните трудности, които изследователят среща при изучаване на функцията на дендритите, е липсата на информация за свойствата на дендритната мембрана (за разлика от мембраната на тялото на неврона) поради невъзможността да се постави микроелектрод в дендрита.

Оценявайки общата геометрия на дендритите, разпределението на синапсите и специалната структура на цитоплазмата в местата на дендритно разклоняване, може да се говори за специални невронни локуси със собствена функция. Най-простото нещо, което може да се припише на дендритните места в местата на разклоняване, е трофична функция.

От гореизложеното следва, че цитоплазмата на дендритите съдържа много ултраструктурни компоненти, способни да изпълняват своите важни функции. В дендрита има определени локуси, където работата му има свои собствени характеристики.

Основната цел на многобройните дендритни клонове на нервната клетка е да осигурят взаимовръзка с други неврони. В мозъчната кора на бозайниците голяма част от аксодендриалните връзки попадат върху контакти със специални специализирани израстъци на дендрити - дендритни шипове. Дендритните шипове са филогенетично най-младите образувания в нервната система. В онтогенезата те узряват много по-късно от другите нервни структури и представляват най-пластичния апарат на нервната клетка.

По правило дендритният шип има характерна форма в мозъчната кора на бозайниците. (фиг. 2). От основния дендритен ствол се отклонява сравнително тясна дръжка, която завършва с разширение - главата. Вероятно тази форма на дендритния придатък (наличието на глава) е свързана, от една страна, с увеличаване на зоната на синаптичен контакт с края на аксона, а от друга страна, служи за настаняват специализирани органели вътре в гръбначния стълб, по-специално бодливия апарат, който присъства само в дендритните бодли на мозъчната кора на бозайниците. В това отношение изглежда подходяща аналогия с формата на края на синаптичния аксон, когато тънко претерминално влакно образува разширение. Това разширение (синаптична плака) образува обширен контакт с инервирания субстрат и съдържа вътре голям набор от ултраструктурни компоненти (синаптични везикули, митохондрии, неврофиламенти, гликогенови гранули).

Съществува хипотеза (която в частност се споделя и развива от Нобеловия лауреат Ф. Крик), че геометрията на шиповете може да се променя в зависимост от функционалното състояние на мозъка. В този случай тясната шийка на гръбначния стълб може да се разшири, а самият гръбначен стълб се изравнява, което води до повишаване на ефективността на аксо-гръбначния контакт.

Ако формата и размерът на дендритните шипове в мозъчната кора на бозайниците могат да варират до известна степен, тогава най-постоянното в тях е наличието на специфичен гръбначен апарат. Това е комплекс от взаимосвързани тубули (цистерни), разположени, като правило, в главата на гръбначния стълб. Вероятно тази органела е свързана с много важни функции, присъщи на филогенетично най-младите мозъчни образувания, тъй като бодливият апарат се намира главно в мозъчната кора и само при висшите животни.

Въпреки всичко шипът е производно на дендрита, в него липсват неврофиламенти и дендритни тубули, цитоплазмата му съдържа едро или фино гранулиран матрикс. Друга характерна особеност на шиповете в мозъчната кора е задължителното наличие на синаптични контакти с аксонни окончания върху тях. Цитоплазмата на гръбнака има специални компоненти, които я отличават от дендритните стъбла. В цитоплазмата на гръбначния стълб може да се отбележи особена триада: субсинаптична специализация на активните зони - бодлив апарат - митохондрии. Като се има предвид разнообразието от сложни и важни функции, изпълнявани от митохондриите, могат да се очакват и сложни функционални прояви в "триади" по време на синаптично предаване. Може да се каже, че цитоплазмата на дендритния бодил и спиналният апарат могат да бъдат пряко свързани със синаптичната функция.

Дендритните шипове и краищата на дендритите също са много чувствителни към екстремни фактори. При всякакъв вид отравяне (например алкохолно, хипоксично, тежки метали - олово, живак и др.), Броят на шиповете, намиращи се върху дендритите на клетките на мозъчната кора, се променя. По всяка вероятност бодлите не изчезват, но техните цитоплазмени компоненти са нарушени и те са по-лошо импрегнирани със соли на тежки метали. Тъй като шиповете са един от структурните компоненти на междуневронните контакти, неизправностите в тях водят до сериозно увреждане на мозъчната функция.

В някои случаи, при краткотрайно действие на екстремен фактор, на пръв поглед може да възникне парадорзална ситуация, когато броят на шиповете, открити върху дендритите на мозъчните клетки, не намалява, а се увеличава. И така, това се наблюдава при експериментална церебрална исхемия в началния й период. Успоредно с увеличаването на броя на идентифицираните спинули, функционалното състояние на мозъка може да се подобри. В този случай хипоксията е фактор, който допринася за повишаване на метаболизма в нервната тъкан, по-добро използване на резервите, които не се използват в нормална ситуация, и бързото изгаряне на токсините, натрупани в тялото. Ултраструктурно това се проявява в по-интензивно развитие на цитоплазмата на шиповете, растеж и разширяване на цистерните на гръбначния апарат. Вероятно този феномен на положителния ефект на хипоксията се наблюдава, когато човек, изпитващ голямо физическо натоварване при хипоксични условия, покорява планински върхове. След това тези затруднения се компенсират от по-интензивна продуктивна работа както на мозъка, така и на други органи.

Образуване на дендрити

Дендритите и техните междуневронни връзки се образуват по време на онтогенетичното развитие на мозъка. Освен това дендритите, по-специално апикалните, при млади индивиди остават свободни за известно време, за да образуват нови контакти. Частите на дендрита, разположени по-близо до тялото на клетката, вероятно са свързани с по-силни и прости естествени условни рефлекси, а краищата са оставени за образуване на нови връзки и асоциации.

В зряла възраст върху дендритите вече няма зони, свободни от междуневронни контакти, но с напредването на възрастта първо страдат краищата на дендритите и по отношение на насищането с контакти

при старите индивиди те приличат на дендритите от детството. Това се случва както поради факта, че процесите на синтез на транспортни протеини в клетката са отслабени, така и поради нарушения в кръвоснабдяването на мозъка. Може би това е точно морфологичната основа за такъв факт, широко известен в неврологията и в ежедневието, когато възрастните хора трудно усвояват нещо ново, често забравят текущите събития и помнят миналото много добре. Същото се наблюдава и при отравяне.

Както вече беше отбелязано, увеличаването и усложняването на дендритното дърво във филогенезата е необходимо не само за възприемане на голям брой входящи импулси, но и за предварителна обработка.

Дендритите на невроните на централната нервна система имат синаптична функция навсякъде и крайните участъци по никакъв начин не са по-ниски от средните в това. Ако говорим за дисталните (терминални) области на апикалните дендрити на пирамидалните неврони на мозъчната кора, тогава техният дял в осъществяването на междуневронни взаимодействия е дори по-значим от проксималните. Там, освен по-голям брой крайни синаптични плаки по самия ствол и по разклоненията на апикалния дендрит, има и контакти върху дендритни шипове.

Изучавайки този проблем с помощта на електронна микроскопия, изследователите също се убедиха, че крайните участъци на дендритите са плътно покрити със синаптични плаки и по този начин са пряко включени в междуневронните взаимодействия. Електронната микроскопия показа също, че дендритите могат да образуват контакти един с друг. Тези контакти могат да бъдат или паралелни, на които повечето автори приписват електротонични свойства, или типични асиметрични синапси с добре дефинирани органели, които осигуряват химическо предаване. Такива дендро-дендритни контакти едва започват да привличат вниманието на изследователите. И така, дендритът по цялата си дължина изпълнява синаптична функция. Как повърхността на дендрита е адаптирана да осигури контакт с окончанията на аксоните?

Повърхностната мембрана на дендрита е предназначена да се използва максимално за междуневронни контакти. Целият дендрит е изпъстрен с вдлъбнатини, гънки, джобове, има различни неравности от вида на микроизрастъци, шипове, подобни на гъби придатъци и др. Всички тези релефи на дендритните стволове съответстват на формата и размера на входящите синаптични окончания. Освен това в различни части на нервната система и при различни животни релефът на дендритната повърхност има специфични особености. Разбира се, най-забележителният израстък на дендритната мембрана е дендритният шип.

Дендритите са много чувствителни към действието на различни екстремни фактори. Нарушенията в тях водят до много заболявания, като например психични разстройства.

рефлекси- това е реакцията на организма при дразнене на чувствителни нервни образувания - рецептори, реализирани с участието на нервната система.

Видове рефлекси условни и безусловни

рефлексна дъга

С помощта на рефлекс възбуждането се разпространява по рефлексните дъги и се осъществява процесът на инхибиране.

рефлексна дъга- това е пътя, по който се провеждат нервните импулси по време на изпълнението на рефлекса.

Диаграма на рефлексната дъга

5 връзки на рефлексната дъга:

1. Рецептор – възприема дразненето и го преобразува в нервен импулс.

2. Чувствителен (центростремителен) неврон – предава възбуждане към центъра.

3. Нервен център - възбуждането превключва от сетивните към моторните неврони (в триневронната дъга има интеркаларен неврон).

4. Двигателен (центробежен) неврон - пренася възбуждане от централната нервна система към работния орган.

5. Работен орган – реагира на полученото дразнене.

Информацията от рецепторите на работния орган влиза в нервния център, за да потвърди ефективността на реакцията и, ако е необходимо, да я координира.

Схема на рефлексната дъга на коляното (проста дъга от два неврона)

Схема на рефлексната дъга на флексионния рефлекс (сложна дъга от няколко неврона)

_______________

Източник на информация:

Биология в таблици и диаграми. / Издание 2e, - Санкт Петербург: 2004 г.

Резанова Е.А. Човешка биология. В таблици и диаграми./ М.: 2008.