Рефлекторный принцип деятельности нервной системы.

Рефлекторный принцип деятельности нервной системы.

Рефлекторная дуга.

Классификация рефлексов. Безусловные и условные рефлексы.

Правила выработки условных рефлексов.

Работы И.П. Павлова.

 

Рефлекторный принцип деятельности ЦНС.

Основным механизмом деятельности ЦНС является рефлекс. Рефлекс - это ответная реакция организма на действия раздражителя, осуществляемая с участием ЦНС. Например, отдергивание руки при уколе, смыкание век при раздражении роговицы – это тоже рефлекс. Отделение желудочного сока при попадании пищи в желудок, дефекация при наполнении прямой кишки, покраснения кожи при тепловом воздействии, коленный, локтевой, Бабинского, Розенталя – это все примеры рефлексов. Количество рефлексов безгранично. Общим для них всех является обязательное участие в их реализации ЦНС.

Другим определением рефлекса, также подчеркивающим роль ЦНС, является следующее: рефлекс –это центробежный ответ на центростремительное раздражение. (В приведенных примерах самостоятельно определите, что является центробежным ответом, а что раздражением. Раздражение всегда центростремительное, т.е. действующий на рецепторы раздражитель вызывает импульсацию, которая поступает в ЦНС).

 

 

Структурной основой рефлекса, его материальным субстратом является рефлекторная дуга (рис.2 ).

Рефлекторная дуга

Рефлекторная дуга состоит из 5 звеньев:

1) рецептора;

2) афферентного (чувствительного, центростремительного) звена;

3) вставочного звена (центрального);

4) эфферентного (двигательного, центробежного) звена;

5) эффектора (рабочего органа).

Участок тела, содержащий рецепторы, при раздражении которых возникает определенный рефлекс, называется рецептивным полем рефлекса.

  Рефлекс может осуществляться только тогда, когда сохранена целостность всех звеньев рефлекторной дуги.

 

 

 

Высшая нервная деятельность – это система, позволяющая адаптироваться организму человека и животных к переменным условиям внешней среды. Эволюционно у позвоночных выработался ряд врождённых рефлексов, но для успешного развития и существование их недостаточно.

В процессе индивидуального развития образуются новые приспособительные реакции — это условные рефлексы. Выдающийся отечественный ученый И.П. Павлов — основоположник учения о безусловных и условных рефлексах. Он сформировал условнорефлекторную теорию, которая гласит, что приобретение условного рефлекса возможно при действии на организм физиологически безразличного раздражения. В результате чего образуется более сложная система рефлекторной деятельности.

И.П. Павлов — основоположник учения о безусловных и условных рефлексах

Примером этого служит исследование Павлова на собаках, у которых на звуковой стимул происходило слюноотделение. Также Павлов показал, что врожденные рефлексы формируются на уровне подкорковых структур, а в коре головного мозга образуются новые связи на протяжении всей жизни индивидуума под действием постоянных раздражений.

Условные рефлексы

Условные рефлексы формируются на основе безусловных, в процессе индивидуального развития организма, на фоне изменчивой внешней среды.

Рефлекторная дуга условного рефлекса состоит из трех компонентов: афферентного, промежуточного (вставочного) и эфферентного. По этим звеньям осуществляется восприятие раздражения, передача импульса на корковые структуры и формирование ответной реакции.

Рефлекторная дуга соматического рефлекса выполняет двигательные функции (например сгибательное движение) и имеет такую рефлекторную дугу:

Чувствительный рецептор воспринимает стимул, дальше импульс идет в задние рога спинного мозга, где находится вставочный нейрон. Через него импульс передается на двигательные волокна и заканчивается процесс формированием движения – сгибания.

Необходимым условием для выработки условных рефлексов является:

· Наличие сигнала, который предшествует безусловному;

· раздражитель, который будет вызывать уловный рефлекс, по силе должен уступать биологически значимому воздействию;

· обязательным является нормальное функционирование коры головного мозга и отсутствие отвлекающих факторов.

Условные рефлексы не образуются мгновенно. Они формируются длительно при постоянном соблюдении вышеуказанных условий. В процессе становления реакция то угасает, то возобновляется снова, пока не наступает устойчивая рефлекторная деятельность.

Пример выработки условного рефлекса

Классификация условных рефлексов:

1.Условный рефлекс, образованный на основе взаимодействия безусловного и условного стимулов, называется рефлексом первого порядка.

2.На основе классического приобретенного рефлекса первого порядка вырабатывается рефлекс второго порядка.

Таким образом, формировали оборонительный рефлекс третьего порядка у собак, четвертый выработать не удавалось, а пищеварительный достигал второго. У детей формируются условные рефлексы шестого порядка, у взрослого человека до двадцатого.

Изменчивость внешней среды приводит к постоянному формированию множества новых поведений, необходимых для выживания. В зависимости от структуры рецептора, который воспринимает стимул условные рефлексы делят на:

· Экстероцептивные – раздражение воспринимают рецепторы тела, преобладают среди рефлекторных реакций (вкусовые, тактильные);

· интрацептивные – вызываются при действии на внутренние органы (изменение гомеостаза, кислотности крови, температуры);

· проприоцептивные – формируются при стимулировании поперечно-полосатой мускулатуры человека и животных, обеспечивая двигательную активность.

Выделяют искусственные и натуральные приобретенные рефлексы:

Искусственные возникают при действии раздражения, не имеющего связи с безусловным стимулом (звуковые сигналы, световое раздражение).

Естественные формируются при наличии стимула сходного с безусловным (запах и вкус еды).

Безусловные рефлексы

Это врожденные механизмы, обеспечивающие сохранение целостности организма, гомеостаза внутренней среды и главное — размножение. Врожденная рефлекторная деятельность образуется в отделах спинного мозга и мозжечке, контролируется корой головного мозга. Характерно, что они сохраняются на всю жизнь.

Рефлекторные дуги наследственных реакций закладываются до рождения человека. Одни реакции характерны для определенного возраста, а потом исчезают (например, у маленьких деток — сосательный, хватательный, поисковый). Другие сначала не проявляют себя, а с наступлением определенного срока появляются (половой).

Безусловные рефлексы характеризуются следующими признаками:

· Происходят независимо от сознания и воли человека;

· видовые – проявляются у всех представителей (например, кашель, слюноотделение при запахе или виде пищи);

· наделены специфичностью — появляются при воздействии на рецептор (реакция зрачка возникает при направлении луча света на светочувствительные участки). Сюда же относится слюноотделение, выделения слизистого секрета и ферментов пищеварительной системы при поступлении пищи в рот;

· гибкость — например, разная пища приводит к секреции определённого количества и разнообразного химического состава слюны;

· на основе безусловных рефлексов формируются условные.

Безусловные рефлексы нужны, чтобы реализовывать потребности организма, они постоянные, но в следствии болезней или вредных привычек могут исчезать. Так, при заболевании радужки глаза, когда на ней образуются рубцы, пропадает реакция зрачка на световое воздействие.

Таблица сравнения условных и безусловных рефлексов

Торможение

Внешнее безусловное торможение (врожденное) осуществляется действием на организм очень сильного раздражителя. Прекращение действия условного рефлекса происходит из-за активации нервных центров под влиянием нового стимула (это запредельное торможение).

При воздействии на исследуемый организм одновременно нескольких раздражителей (свет, звук, запах), происходит угасание условновыработанного рефлекса, но со временем активируется ориентировочные рефлекс и торможение исчезнет. Такой вид торможения называется временным.

Условное торможение (приобретенное) не возникает само по себе, его необходимо выработать. Существует 4 вида условного торможения:

· Угасательное (исчезновение стойкого условного рефлекса без постоянного подкрепления безусловным);

· дифференцировочное;

· условный тормоз;

· запаздывательное торможение.

Торможение необходимый процесс в нашей жизнедеятельности. При его отсутствии в организме происходило бы много лишних реакций, не несущих пользы.

Пример внешнего торможения (реакция собаки на кошку и команда СИДЕТЬ)

Работы И. П. Павлова

Конец XIX и начало XX столетия ознаменовались крупнейшими достижениями в области физиологии пищеварения.

Много внимания Павлов уделял методике работы: он создал единый метод познания физиологических закономерностей, объединивший господствовавший до этого аналитический подход с введенным им синтетическим. Благодаря разработке нового метода исследования пищеварительных процессов Иваном Петровичем Павловым и его учениками были изучены основные закономерности деятельности различных отделов пищеварительного канала.

Рис. Иван Петрович Павлов

На основе экспериментального материала И. П. Павлов создал учение о работе главных пищеварительных желез и о деятельности системы пищеварения в целом, которое до сих пор является теоретической основой физиологии.

Результаты исследований И. П. Павлова по физиологии пищеварения обобщены в его книге "Лекции о работе главных пищеварительных желез", изданной в 1897 г. и ставшей классическим трудом.

За выдающиеся достижения в области изучения физиологии пищеварения в 1904 году И.П. Павлову присуждается Нобелевская премия.

Рис. И. П. Павлов в аудитории кафедры физиологии Военно-медицинской академии после демонстрации лекционного эксперимента. 1912 г.

Работы И. П. Павлова

До работ Павлова изучение знания о пищеварении ограничивались обрывочными сведениями об отдельных моментах функционирования органов пищеварительной системы. Сведения получались в основном методом наблюдения или посредством опытов над наркотизированными жвотными с разрушенной связью между частями организма.

Метод искусственной фистулы

Более 10 лет потребовалось для разработки методики получения искусственной фистулы (отверстия) желудочно-кишечного тракта. Сделать такую операцию было чрезвычайно трудно, так как изливавшийся из кишечника сок переваривал кишечник и брюшную стенку. И. П. Павлов научился вставлять выводные трубки так, что никаких эрозий не было, и он мог получать чистый пищеварительный сок на протяжении всего желудочно-кишечного тракта: от слюнной железы до толстого кишечника.

Рис. Хронический эксперимент с установкой кишечной фистулы

Опыты с мнимым кормлением

В опытах с мнимым кормлением Павлов доказал то, что секреция желудочного сока, вызванная действием пищи на рецепторы ротовой полости, имеет рефлекторный характер.

При "мнимом кормлении" пищевод перерезается так, чтобы пища не попадала в желудок.

Рис. Мнимое кормление

Если у собаки с описанными выше операциями перерезать блуждающие нервы (парасимпатические нервы, которые связывают продолговатый мозг (ЦНС) с пищеварительными железами), то мнимое кормление впоследствии уже не вызовет выделения желудочного сока.

И. П. Павлов заключил: пища возбуждает вкусовой аппарат, через вкусовые нервы возбуждение передается в продолговатый мозг, а оттуда через блуждающие нервы к желудочным железам, т.е. осуществляется рефлекторное воздействие рецепторов ротовой полости на железы желудка.

Этот метод был предложен И. П. Павловым в 1890 году для исследования роли центральной нервной системы в регуляции желудочной секреции, а также можно исследовать чистые пищеварительные соки.

Принцип нервизма

Павлов, как последователь Сеченова, много занимался нервной регуляцией. Исследования И. П. Павлова внесли значительный вклад в развитие принципа нервизма в физиологии. Павлов впервые дал определение принципа нервизма в своей докторской диссертации: "Под нервизмом следует понимать физиологическое направление, стремящееся распространить влияние нервной системы на возможно большее количество деятельностей организма".

И. П. Павлов установил значение нервной системы в регуляции функций системы кровообращения и желудочно-кишечного тракта, впервые обнаружил влияние нервной системы на обменные процессы, протекающие в органах и тканях (трофическое влияние нервной системы), показал, что деятельность нервной системы обеспечивает объединение (интеграцию) функций отдельных органов и систем организма и его связь с внешней средой.

Одним из важнейших положений работ И. П. Павлова является выяснение роли коры головного мозга в регуляции функций организма.

 

Рефлекторный принцип деятельности нервной системы.

Рефлекторная дуга.