Несмотря на сложность строения, в любой рефлекторной дуге выделяются три главных элемента:
- рецептор, трансформирующий энергию раздражения в нервный процесс, связанный с афферентным нейроном;
- центральная нервная система (различные ее уровни от спинного до головного мозга), где осуществляется преобразование возбуждения в ответную реакцию и переключение его с центростремительных на центробежные волокна;
- эфферентный нейрон, осуществляющий ответную реакцию (двигательную или секреторную).
Обязательным условием осуществления является целостность всех элементов рефлекторной дуги.
2 Центральная нервная систем
Спинной мозг
Спинной мозг расположен в спинномозговом канале. Он представляет собой длинный тяж примерно цилиндрической формы, вверху заканчивающийся на уровне большого затылочного отверстия, внизу - на уровне второго. поясничного позвонка. На месте отхождения нервов к верхним и нижним конечностям имеется два утолщения - шейное и поясничное. Средняя длина спинного мозга у мужчин – 45 см, у женщин 41 – 42см, масса 34 – 38г.
Рефлексы, осуществляемые спинным мозгом, протекают по трехнейронной рефлекторной дуге. Нервные волокна группируются в восходящие и нисходящие пути, соединяющие различные участки спинного мозга друг с другом, а также спинной мозг с головным.
Спинной мозг выполняет рефлекторную и проводниковую функции. Рефлекторная деятельность спинного мозга разнообразна и осуществляется каждым ее сегментом. В шейных сегментах расположены центры рефлекторных движений диафрагмы, шейных мышц, мышц плечевого пояса и верхних конечностей; в грудных сегментах - центры мышц туловища; в поясничных и крестцовых сегментах - центры мышц бедренной области и нижних конечностей.
В грудном и поясничном отделе специальные нейроны образуют центры потоотделения и сосудодвигательные; в крестцовом отделе - центры мочеиспускания, дефекации, деятельности половых органов.
При повреждении спинного мозга вследствие ранения, сдавливания или разрыва возникают нарушения указанных выше функций соответственно иннервируемых участков тела - параличи, выпадение рефлексов, нарушение проводимости и др. Высокий перерыв спинного мозга смертелен в связи с нарушением дыхания. Рефлекторная деятельность спинного мозга находится под контролем коры больших полушарий и других отделов головного мозга, вследствие чего становится возможным произвольное регулирование некоторых функций организма (мочеиспускание, дефекация и др.)
Кроме рефлекторной, спинной мозг выполняет проводниковую функцию. Импульсы, приходящие в спинной мозг с·периферии, по восходящим путям передаются в головной мозг. По нисходящим путям импульсы от головного мозга идут к конечным эфферентным нейронам спинного мозга.
Головной мозг
Головной мозг расположен в полости черепа, масса мозга у взрослого человека 1400-1450 г.
В головном мозге различают 5 отделов: концевой мозг или большие полушария; промежуточный мозг, состоящий из зрительных бугров, коленчатых тел и подбугорной области; средний мозг, включающий четверохолмие и ножки мозга; задний мозг: к которому относится мозжечок и мост мозга; продолговатый мозг.
В продолговатом мозге располагаются центры многих рефлексов. Продолговатый мозг через восходящие пути спинного мозга получает импульсы от всех рецепторов туловища и конечностей. В продолговатом мозге находится ряд жизненно важных центров, осуществляющих рефлекторные акты: автоматически работающий дыхательный центр, центр сердечной деятельности, сосудодвигательный центр, центр регуляции обмена веществ. Через продолговатый мозг осуществляются также защитные рефлексы(мигание, слезоотделение, чихание, кашель), рефлексы глотания, отделение пищеварительных соков. Помимо рефлекторной функции продолговатый мозг выполняет важную проводниковую функцию, через него замыкаются пути, соединяющие центры больших полушарий, мозжечка и промежуточного мозга со спинным.
Таким образом, продолговатый мозг играет огромную роль в жизни организма. Малейшее его поврежде6ние представляет большую опасность и часто приводит к смерти, вследствие прекращения дыхания и остановки сердца. Функции мозжечка сложны: к нему идут пути, приносящие импульсы с рецепторов мышц, сухожилий, связочного аппарата, от вестибулярного аппарата, от коры больших полушарий; он участвует в регуляции двигательной деятельности организма и вегетативных функций.
Средний мозг состоит из двух ножек мозга и пластинки четверохолмия. В четверохолмие поступают сигналы от сетчатки глаз, здесь осуществляется ориентировочный рефлекс на, звук. В среднем мозге осуществляется регуляция мышечного тонуса и установочных рефлексов, обеспечивающих правильное положение тела в пространстве. Между промежуточным мозгом и корой больших полушарий существуют связи, лежащие в основе возникновения условных рефлексов. В промежуточном мозге осуществляются реакции, дающие определенную эмоциональную окраску поведению человека.
Через гипофиз промежуточный мозг оказывает влияние на деятельность желез внутренней секреции.
Конечный мозг представлен большими полушариями. В состав каждого полушария входят: кора, подкорка, обонятельный мозг, расположенный на основании лобной доли.
Кора больших полушарий представляет собой высший отдел центральной нервной системы, который позже всего появился в процессе эволюции и позже других·отделов мозга формируется в ходе индивидуального развития. Кора состоит из слоя серого вещества Толщиной 2-3 мм и содержит около 14 млрд. нервных клеток. Благодаря многочисленным бороздам и' извилинам поверхность коры достигает по площади 2 м. Для коры головного мозга характерны высокая скорость обмена и высокий уровень окислительных процессов. При относительно небольшом весе (всего 2% от всего веса тела) кора потребляет около 18% кислорода, поступающего в организм. Корковые клетки чувствительны к изменению постоянства внутренней среды, особенно к содержанию кислорода в крови, поэтому даже кратковременное прекращение кровообращения (на несколько секунд) приводит к потере сознания, а через 5-6 мин после обескровливания мозг погибает.
Одной из важнейших функций коры больших полушарий является аналитическая. И.П. Павлов рассматривал кору, прежде всего как сложную систему корковых концов анализаторов, в которых проходит анализ сигналов от всех рецепторов тела и синтез ответных реакций в биологически целесообразный акт. В связи с этим кора больших полушарии является высшим органом координации рефлекторной деятельности.
Благодаря способности к выработке временных связей, кора больших полушарий представляет собой орган приобретения и накопления индивидуального жизненного опыта. Процессы, протекающие в коре, являются физиологической основой сознания, IЮ приятия, памяти, мышления, воли. В связи с этим кора больших полушарий является органом сознания. И произвольных действий человека.
Анализаторы- то функциональные системы, обеспечивающие анализ (различение) раздражителей, действующих на организм. Анализаторы очень сложные системы, тем не менее, в их структур можно выделить следующие звенья:
- периферический отдел - рецепторы, воспринимающие раздражения и ;располагающиеся чаще всего в органах чувств,
- проводниковый отдел - нервные пути, по которым возбуждение передается в кору больших полушарий головного мозга;
- центральный отдел - участок коры головного мозга, преобразующий, полученное раздражение в определенное ощущение.
Высшая нервная деятельность
Деятельность коры больших Полушарий, как и других отделов нервной системы, имеет рефлекторный характер. Основы, учения о рефлекторной деятельности мозга были заложены русским физиологом и.м. Сеченовым в труде «Рефлексы головного мозга». Дальнейшее развитие это учение получило в трудах и.п. Павлова, экспериментально обосновавшего учение о высшей нервной деятельности, о формировании временных рефлекторных связей или условных рефлексов.
Безусловные рефлексы - это унаследованные от предков, врожденные рефлекторные реакции, приобретенные в результате эволюционного развития. Они носят название инстинктов, протекают по врожденной рефлекторной дуге. Основными безусловными рёфлексами являются сосательный, пище-; вой, оборонительный, половой.' Безусловные рефлексы, возникающие при действии раздражителей внешней и внутренней среды, имеют огромное значение для регуляции таких функций, как кровообращение, дыхание, пищеварение, обмен веществ, выделение, терморегуляция и др., но их недостаточно для того, чтобы обеспечить приспособление организма к постоянно меняющимся условиям окружающей среды.
Условные рефлексы - индивидуально приобретенные в процессе жизнедеятельности реакции, содействующие и обеспечивающие приспособление организма к изменяющимся условиям среды обитания. Условные рефлексы носят временный характер, могут исчезать при неподкреплении и снова появляться в ответ на новые раздражители.
Понятие об условных рефлексах лежит в основе учения И.П. Павлова о первой и второй сигнальной системе. Сигналами называются все раздражители (звук, свет, давление, химические вещества и др.), воздействующие на рецепторы (opганы чувств) и вызывающие те или иные рефлексы. Деятельность коpы, Связанную с восприятием непосредственных раздражителей или сигналов из внешнего мира, называют первой сигнальной системой. Эта система есть у животных и у человека.
У человека пусковым механизмом рефлексов могут быть не только предметы и явления, но и их речевые обозначения, символы явлений. Деятельность коры, связанная с речью, называется второй сигнальной системой.
Сигналы первой сигнальной системы являются конкретными, относящимися только к определенному раздражителю, непосредственно воздействующему на определенные органы чувств. Особенностью второй сигнальной системы является Отвлечение и обобщение раздражителей первой сигнальной системы. Вторая сигнальная система является всеобъемлющей способной обобщить и заменить все раздражители первой сигнальной системы" она представляет собой физиологическую основу речи и мышлении человека.