10. Рефлекс. Рефлекторна дуга

В основі діяльності нервової системи лежить здійснення рефлекторних реакцій, або рефлексів. Рефлексом (від лат. - відбиття) називається закономірна реакція організму на подразнення, здійснювана через ЦНС. Рефлекторна діяльність здійснюється за допомогою обміну інформацією на рівні організму. Рефлекси - відповідні реакції організму на зовнішні і внутрішні подразники, які здійснюються за допомогою нервової системи. Всі рефлекси поділяють на умовні та безумовні. Безумовні рефлекси – є вродженими, характерними для кожного представника біологічного виду. Характерним є те, що безумовні рефлекси утримуються протягом всього життя людини. Безумовні рефлекси є результатом еволюції виду і збереглися завдяки природному відбору. Вони однакові у всіх людей і у тварин однієї статі і віку, що належать до одного виду.

Рефлекси, придбані в процесі життя (на базі безумовних), називаються умовними. Умовні рефлекси направлені на максимальне пристосування організму до мінливих умов зовнішнього середовища. Залежно від того, досягається корисний для організму результат чи ні, вони залишаються, змінюються або зникають. Умовні рефлекси є набутими, тобто індивідуальними і є основою індивідуального досвіду.

Всі рухи людини можна поділити на рефлекторні і довільні. Рефлекторні рухові реакції є безумовними і виникають у відповідь на больові, світлові, звукові та інші подразнення, включаючи і розтяг м’язів. Аферентні системи являють собою висхідні провідники спинного і головного мозку , що проводять імпульси від усіх органів і тканин. Система, що включає специфічні рецептори, провідники від них і їх проекція в корі мозку, визначаються як аналізатор. Еферентні системи, беручи свій початок від багатьох відділів головного мозку, підходять до нейронів сегментарного апарату спинного мозку і далі направляються до виконавчих органів. Сегментарний апарат спинного мозку представлений сірою речовиною, яка складається з чутливих нейронів (задні роги), вегетативних нейронів (бокові роги) та рухових нейронів (передні роги).

В забезпеченні функції руху важливу роль відіграють так звані тонічні рефлекси. М’язи, і поза сприйманням імпульсу активного руху знаходяться в стані напруги, що називається тонусом. При розтягуванні м’язу виникає опір, який отримав назву міотатичного рефлексу.

Починаючи з праць І.М.Сеченова стало зрозуміло, що в основі функціонування нервової системи лежить рефлекс. У хребетних тварин подразники від рецепторів надходять до головного або спинного мозку, де отримана інформація обробляється. В результаті виникає відповідний сигнал мозку, який по нерву передається м'язам або органам. Шлях, по якому збудження, що виникло в рецепторі, передається до робочого органа, називається рефлекторною дугою. На цьому шляху взаємодіють два фактори: фізичний (нервовий імпульс – це хвиля збудження, тобто зміна електричного потенціалу нервового волокна) і хімічний (передача сигналу між клітинами відбувається за допомогою активних хімічних молекул).

У складі рефлекторної дуги розрізняють 5 ланок:

1. Рецептори (від лат. receptor - той, що сприймає) - чутливі нервові закінчення, які сприймають подразнення. Рецептори різні за своєю будовою, місцезнаходженням і функціями. За місцем розташування рецептори поділяються на:

• екстерорецептори (від лат. exter - зовнішній, receptor - той, що сприймає), які сприймають подразнення зовнішнього середовища; до них належать сприймаючі клітини сітківки ока, вуха, рецептори шкіри, органів нюху, смаку;

• інтерорецептори (від лат. interior - внутрішній, receptor - той, що сприймає), які сприймають зміни внутрішнього середовища організму; розташовані в тканинах внутрішніх органів (серця, печінки, нирок, кровоносних судин);

• пропріорецептори (від лат. proprius - власний, особливий, receptor - той, що сприймає), які сигналізують про положення і рух тіла; містяться в м'язах і сприймають скорочення і розтягнення мускулатури.

2. Доцентровий (чутливий, інформаційний) нейрон - аферентний нерв, який передає збудження від рецептора в ЦНС.

3. Ділянка нервової системи (нервовий центр, ЦНС), де збудження, зазнавши складних змін, передається на відцентровий нейрон;

4. Відцентровий (руховий, командний) нейрон - еферентний нерв, що несе збудження від центральної нервової системи до робочого органу;

5. Ефектор (виконавчий орган), який відповідає на подразнення (м'язи, залози, кровоносні судини).

Згідно з ученням І.П. Павлова, будь-який рефлекторний акт складається з трьох ланок: подразник -> мозкова робота -> виконавча діяльність організму у відповідь на цей подразник. Такий тричленний рефлекс названо дугоподібним. Але будь-який рефлекс не закінчується роботою виконавчих органів у відповідь на зовнішнє подразнення. Між ЦНС і робочим, виконавчим органом, існують як прямі, так і зворотні зв'язки. Коли виконавчі органи здійснюють ту чи іншу рефлекторну роботу, вони, в свою чергу, посилають в мозок аферентні (чутливі) сигнали, які інформують його про те, які зміни відбуваються в організмі. П.К. Анохін назвав цей потік інформації зворотною аферентацією. Таким чином, рефлекс відбувається не за принципом дуги, а кільцеподібно: подразник -> мозкова робота - діяльність організму у відповідь на подразник -> зворотна аферентація -> нова мозкова робота -> нові уточнені "накази" виконавчим органам і т.д. Рефлекторна реакція не припиняється зразу ж після припинення дії подразника, а ще якийсь час до робочого органа від ЦНС надходять збудливі імпульси. Це - післядія.

Нервові центри легко втомлюються, що виявляється в поступовому зниженні і повному припиненні рефлекторної відповіді при тривалому подразненні рецептора. Вважають, що стомлення нервових центрів пов'язане з порушенням передачі збудження в міжнейронних синапсах. При цьому відбувається зменшення запасів синтезованого медіатору в нервових закінченнях і зниження чутливості до медіатору постсинаптичної мембрани.