Этапы прохождения нервного импульса

Схема коленного рефлекса

Коленный рефлекс по-другому называется пателлярным. Безусловный рефлекс, который относится к группе рефлексов растяжения, вызывается легким ударом по сухожилию четырехглавой мышцы бедра под надколенником. При ударе происходит растяжение сухожилия, что заставляет мышцу привести голень к разгибанию.

Рефлекторная дуга

Рефлекс – это ответная реакция нервной системы организма на раздражение извне. Рефлекторная дуга колена включает элементы:

Рецепторы . Концы аксонов или тельца эпителиальных клеток. Нервное волокно сигнализирует в направлении центра. После принятия сигнала раздражения, происходит возбуждение. Рецепторы размещены в коже, органах. Они являются строительным материалом органов чувств.
Нервное волокно . Проводит сигнал к центру. Тела нейронов расположены возле головного мозга, в нервных сплетениях в области спинного мозга.
Нервный центр . Место, откуда сигнал передается с афферентных нейронов эфферентным.
Эфферентное волокно . Представляет собой длинный отросток центробежного нейрона.
Эффектор . Орган, реагирующий на раздражение рецептора.

Этапы прохождения нервного импульса

В механизме действия коленного рефлекса характерна одна связь нейронов. Импульс берет свое начало в области проприорецепторов четырехглавой мышцы бедра, которые выполняют функции чувствительных сенсоров. Затем импульс передается в область поясничного отдела.

Замыкание рефлекторной дуги коленного рефлекса происходит на уровне L2-L4, откуда импульс идет на моторные нейроны, которые располагаются возле передних рогов спинного мозга. После этого двигательные волокна передают импульс четырехглавой мышце, разгибающей голень.

Схема рефлекторной дуги коленного рефлекса

Физиология коленного рефлекса такова. Когда действует раздражитель, чувствительные волокна фиксируют импульс. После этого он передается в эфферентные центры спинного мозга, откуда после мгновенной обработки информации идет обратный сигнал. При достижении мышц сигнал приводит их к сокращению, происходит движение части тела. Если реакция отсутствует, значит, пациент подвержен патологии ткани мышц, мозга, отделов нервной системы.

Описание приемов проверки коленного рефлекса

Проверяет коленный рефлекс невролог, выполняя действия при следующих расположениях пациента:

Пациента усаживают на стул, при этом одна его нога закинута на другую.
Врач держит ногу пациента, лежащего на столе под тупым углом.
Пациент сидит на стуле, ноги опущены.
Пациент размещается на кушетке в положении лежа, одна нога находится на колене другой.

Невролог легко ударяет неврологическим молоточком по связке надколенника, такое действие приводит к разгибанию голени. В это время пациент должен отключить сознательное контролирование движениями. С этой целью врач может предложить ему выполнение мысленных операций. Оценивают коленный рефлекс по величине отклонения нижней конечности. Какой способ проверки рефлекса колена применить, выбирает врач.

Отклонения

В норме рефлекс коленного сустава характеризуется усредненной степенью реакций сухожилия, что получило название норморефлексия. При нарушениях функций нервной системы наблюдается сбой прохождения сигнала, что ведет к развитию следующих состояний:

Гиперрефлексия

Проверка фиксирует максимальный разгиб голени. Подобное явление часто бывает результатом отклонений, сопровождающихся раздражением двигательных волокон:

Источник

Рефлекторная дуга

В основе деятельности нервной системы лежат рефлексы (лат. reflexus — отражённый). Рефлекс — ответная реакция организма на действие раздражителя.

Любой рефлекс существует на базе рефлекторной дуги — совокупности соединенных друг с другом нервных элементов, через которые последовательно проводится нервный импульс при осуществлении рефлекса. Самый прострой пример — коленный рефлекс, который часто проверяет невролог, что позволяет быстро сделать вывод о сохранности элементов рефлекторной дуги.

Нейроны соединяются друг с другом с помощью отростков: аксонов и дендритов, на конце которых находятся специальные контакты — синапсы, которые мы подробно изучили в статье про нервные ткани.

Устройство рефлекторных дуг

Состоит из рецептора (может быть расположен в коже, внутренних органах, сосудах) чувствительного нейрона и идущего от этого нейрона чувствительного волокна, которое проникает в спинной мозг через задние рога.

Тело чувствительного нейрона находится в задних корешках (!) спинного мозга. Представили? А теперь представьте дендрит, идущий от кончика вашего указательного пальца до самого спинного мозга. Именно поэтому неверно считать, что дендрит — всегда «короткий» отросток, а аксон — «длинный». Данный вопрос мы обсуждали в статье про нервные ткани.

Состоит из вставочного нейрона и его отростков. Вставочный нейрон осуществляет связь между чувствительным и двигательным звеном рефлекторной дуги. Вставочные нейроны могут осуществлять связь с другими отделами ЦНС.

Тела вставочных нейронов находятся в задних рогах спинного мозга.

Представлено двигательным нейроном (эфферентным, исполнительным, мотонейроном), от которого нервные волокна идут к рабочему органу (эффектору, органу-исполнителю).

В зависимости от того, чем представлен эффектор — мышца, железа — при поступлении к нему нервных импульсов его работа активируется: мышца начинает сокращаться, железа — выделять секрет.

Двигательные нейроны лежат в передних рогах спинного мозга, откуда и выходят их отростки.

Рассмотрим схему рефлекторной дуги, на базе которой осуществляется рефлекс отдергивания руки от горячего предмета. Попробуйте сами описать путь, который проходит нервный импульс и вспомнить 3 звена рефлекторной дуги. Назовите локализацию каждого из нейронов.

Это может показаться очевидным, но необходимо подчеркнуть, что афферентные нервные волокна входят в спинной мозг через задние корешки. Эфферентные нервные волокна выходят из спинного мозга через передние корешки.

Виды рефлекторных дуг

Рефлекторные дуги подразделяются на соматические и вегетативные. С помощью соматических рефлекторных дуг осуществляются рефлексы, обеспечивающие возможность произвольных движений (совершаемых по воле человека). С помощью вегетативных — координация деятельности внутренних органов, то есть функции, которые не поддаются нашему осознанному контролю (вспомните вегетативную нервную систему).

Ниже вы увидите схемы соматической и вегетативной рефлекторных дуг. Под картинкой будет написано существенное отличие между ними, которое вы должны запомнить, но прежде постарайтесь сами сделать вывод, изучив картинку.

Отличием между соматической и вегетативной рефлекторными дугами в том, что в составе последней эфферентный нейрон лежит за пределами спинного мозга — в вегетативном ганглии. Данные ганглии могут располагаться по бокам от позвоночника, вблизи внутренних органов или в их стенке.

Также вы, скорее всего, обратили внимание, что вставочный нейрон вегетативной дуги локализован в другом месте — в боковых рогах спинного мозга (а не в задних, как в соматической).

Нервная регуляция

Рефлекторная дуга — фундамент, на котором осуществляется рефлекс. В нервной системе возникают не только процессы возбуждения, но и торможения, о которых мы подробнее поговорим в теме, посвященной высшей нервной деятельности. Торможение заключается в ослаблении или задержке уже возникшего возбуждения.

Таким образом, координация и регулирования процессов возбуждения и торможения — основа согласованной работы органов и систем органов, составляющих единый организм.

Заболевания

Парез (греч. πάρεσις — ослабление) — неврологический синдром, обусловленный поражением двигательного (эфферентного) пути и слабостью в конечности, или в другом органе, который данный нервный путь иннервировал. Парез проявляется снижением мышечной силы, движения в неполном объеме сохраняются.

Паралич (греч. παράλυσις — расслабление) — полное отсутствие произвольных движений, обусловленное теми же причинами, что и парез.

При переохлаждении может возникнуть парез лицевого нерва. Причиной этому служит воспаление тканей, в результате чего в узком костном канале нерв сдавливается воспаленными тканями. Нервные импульсы частично, либо полностью перестают поступать к мышцам лица, что делает невозможным для пациента движение ими.

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Источник

Анализ рефлекторной дуги коленного рефлекса

Рефлекторная дуга. Рецептор, кондуктор и эфферентный нейрон

Кроме простой (трехчленной) рефлекторной дуги, имеются сложно устроенные многонейронные рефлекторные дуги, проходящие через разные уровни головного мозга, включая его кору. У высших животных и человека на фоне простых и сложных рефлексов также при посредстве нейронов образуются временные рефлекторные связи высшего порядка, известные под названием условных рефлексов (И. П. Павлов).

Таким образом, всю нервную систему можно себе представить состоящей в функциональном отношении из трех родов элементов.

1. Рецептор (восприниматель), трансформирующий энергию внешнего раздражения в нервный процесс; он связан с афферентным (центростремительным, или рецепторным) нейроном, распространяющим начавшееся возбуждение (нервный импульс) к центру; с этого явления начинается анализ (И. П. Павлов).

2. Кондуктор (проводник), вставочный, или ассоциативный, нейрон, осуществляющий замыкание, т. е. переключение возбуждения с центростремительного нейрона на центробежный. Это явление есть синтез, который представляет, «очевидно, явление нервного замыкания» (И. П. Павлов). Поэтому И. П. Павлов называет этот нейрон контактором, замыкателем.

3. Эфферентный (центробежный) нейрон, осуществляющий ответную реакцию (двигательную или секреторную) благодаря проведению нервного возбуждения от центра к периферии, к эффектору. Эффектор — это нервное окончание эфферентного нейрона, передающее нервный импульс к рабочему органу (мышца, железа). Поэтому этот нейрон называют также эффекторным. Рецепторы возбуждаются со стороны трех чувствительных поверхностей, или рецепторных полей, организма:
1) с наружной, кожной, поверхности тела (экстероцептивное поле) при посредстве связанных с ней генетически органов чувств, получающих раздражение из внешней среды;
2) с внутренней поверхности тела (интероцептивное поле), принимающей раздражения главным образом со стороны химических веществ, поступающих в полости внутренностей, и
3) из толщи стенок собственно тела (проприоцептивное поле), в которых заложены кости, мышцы и другие органы, производящие раздражения, воспринимаемые специальными рецепторами.

Рецепторы от названных полей связаны с афферентными нейронами, которые достигают центра и там переключаются при посредстве подчас весьма сложной системы кондукторов на различные эфферентные проводники; последние, соединяясь с рабочими органами, дают тот или иной эффект.

Резюме по рефлекторной дуге

Деятельность нервной системы носит рефлекторный характер, а сама нервная система построена по принципу рефлекторных дуг. Рефлекс — это реакция организма на то или иное раздражение, которая происходит при участии нервной системы. В ней нервные клетки, контактируя друг с другом при помощи синапсов, образуют цепи различной длины и сложности. Цепь нейронов, обязательно включающую первый нейрон (чувствительный) и последний нейрон (двигательный или секреторный), называют рефлекторной дугой.

В состав рефлекторной дуги входят афферентный нейрон с его чувствительными окончаниями — рецепторами, один или более вставочных нейронов, залегающих в центральной нервной системе, и эфферентный нейрон, чьи эффекторные окончания заканчиваются на рабочих органах (мышцах и др.). Простейшая рефлекторная дуга состоит из трех нейронов — чувствительного, вставочного и двигательного (или секреторного).

Тело первого нейрона (афферентного) находится в спинномозговом узле (или чувствительном узле черепного нерва). Дендриты этих клеток направляются в составе соответствующего спинномозгового или черепного нерва на периферию, где заканчиваются рецепторным аппаратом, который воспринимает раздражение. В рецепторе энергия внешнего или внутреннего раздражения перерабатывается в нервный импульс, который передается по нервному волокну к телу нервной клетки, а затем по аксону, который в составе заднего (чувствительного) корешка спинномозгового или корешка черепного нерва следует в спинной или головной мозг к соответствующему чувствительному ядру.

В сером веществе заднего рога спинного мозга или чувствительных ядрах головного мозга окончания образуют синапсы с телами второго вставочного нейрона. Аксон этого нейрона в пределах спинного или головного мозга заканчивается на клетках третьего (двигательного) нейрона. Отростки клеток третьего нейрона выходят из мозга в составе спинномозгового или соответствующего черепного нерва и направляются к органу.

Моносинаптическая дуга состоит из нескольких нейронов: афферентного, одного или нескольких вставочных и эфферентного. Рефлекторная дуга состоит чаще всего из многих нейронов. Между афферентным (чувствительным) и эфферентным (двигательным или секреторным) нейронами расположено несколько вставочных нейронов. В такой рефлекторной дуге возбуждение от чувствительного нейрона передается по центральному отростку к последовательно расположенным друг за другом вставочным нейронам. Большинство рефлексов осуществляют «многоэтажные» рефлекторные дуги, в которых участвуют нервные центры различных отделов центральной нервной системы.

Учебное видео — соматическая рефлекторная дуга

Редактор: Искандер Милевски. Дата последнего обновления публикации: 20.8.2020

Источник

Коленный рефлекс: физиология и патология

В нас гораздо больше животной сущности,чем мы себе это представляем.

В каждом нашем движении, каждом поступке сидит животное, хотим мы этого или нет.

Ибо все, что мы делаем, осуществляется посредством рефлексов.

Даже мыслим мы рефлексами.

Поскольку мысль — в головном мозге — есть череда электрических импульсов.

А это и есть рефлекторный механизм.

Поэтому, читатель, чтобы понять самого себя,

тебе нужно сначала познать животное, которое сидит в тебе самом.

Представь, читатель, что ты управляешь неким биороботом. Управляешь посредством мощного, великолепного компьютера. В этот компьютер вложена одна единственная компьютерная программа. И называется она «рефлекс». «Программист» работал над ней миллионы лет. Поэтому эта программа — есть верх совершенства.

В программу вложено только несколько десятков готовых, запрограммированных действий. Информация об этих заранее запрограммированных действиях заложена точно в такое же количество микрочипов. Эти микрочипы называются «эффекторные нервные центры рефлекса«. Именно они выдают команды (готовые, запрограммированные), на все механизмы и серверы биоробота.

Все остальные миллионы действий создаются компьютером автономно. Создаются на основе этих готовых, запрограммированных действий, согласно заложенной компьютерной программе. Готовые, запрограммированные действия применяются как модули, различные сочетание которых и создает все остальные миллионы действий биоробота.

Механизм создания таких действий.

«Компьютер» имеет «клавиатуру», состоящую из шести блоков. Через них вводится информация. Они называются «органы чувств». Все эти блоки действуют независимо друг от друга. И через каждый из них в биоробот вводится только определенная информация.

Через первый блок вводится информация в виде светового излучения. Или отраженного, от предметов, света.
Второй блок может воспринимать только воздействия звуковых волновых колебаний воздуха.
Третий блок воспринимает только давление окружающей среды (газа, жидкости, твердого тела).
и 5. Четвертый и пятый блоки воспринимают только химические воздействия. Один из них — химические воздействия газов. Второй — химические воздействия твердых тел и жидкостей.

Информация от этих блоков «клавиатуры» направляется также к пяти мощнейшим чипам, перед которыми самый крутой и навороченный «пентиум» — только детская игрушка. Называются эти сверхмощные «чипы» «сенсорными нервными центрами (НЦ) органов чувств«. Именно эти «чипы» являются «сердцем» нашего компьютера. Поскольку именно они воспринимают и хранят всю ту громаду информации, непрерывно поступающую от блоков «клавиатуры» — органов чувств. Именно они определяют в какой, именно, микрочип «эффекторного центра» отправить электрический импульс команды.

А, именно в «микрочипы эффекторных нервных цетров» направляется уже готовая, отфильтрованная информация от сверхмощных чипов «сенсорных нервных цетров».

Вот такое образное сравнение мы сделали, чтобы представить, какой сложной и совершенной является животная сущность человека. Мы даже представить себе не можем всю ту громаду реакций, происходящих в нашем организме при любом нашем действии, при любой нашей мысли.

Обо всем этом, подробно, на языке физиологии высшей нервной деятельности, читатель может прочитать в данной и последующих статьях.

Рефлекс

Рефлекс – это ответная реакция организма на раздражитель, осуществляемая нервной системой. Проявляются они началом или прекращением какой-либо деятельности: движение мышц, секреция желез, изменением сосудистого тонуса. Это позволяет быстро подстраиваться под изменения внешней среды. Значение рефлексов в жизни человека настолько велико, что даже частичное их исключение (удаление во время операции, травма, инсульт, эпилепсия), приводят к стойкой инвалидности.

Изучением центральной и периферической нервной системы занимались И.П. Павлов и И.М. Сеченов. Они оставили после себя много информации для будущих поколений врачей. Раньше не разделяли психиатрию и неврологию, но после их работы невропатологи стали практиковать отдельно, накапливать опыт и анализировать его.

Реализация рефлекса

Извне на рецептор рефлекторной дуги поступает раздражение, которое вызывает возбуждение и возникновение нервного импульса. В основе этого процесса лежит изменение концентрации ионов кальция и натрия, которые находятся с обеих сторон мембраны клетки. Изменение количества анионов и катионов вызывает сдвиг электрического потенциала и появление разряда.

От рецептора возбуждение, двигаясь центростремительно, поступает в афферентное звено рефлекторной дуги — спинномозговой узел. Отросток его заходит в спинной мозг к чувствительным ядрам, а затем переключается на моторные нейроны. Это центральное звено рефлекса. Отростки двигательных ядер выходят из спинного мозга вместе с другими корешками и направляются к соответствующему исполнительному органу. В толще мышц волокна заканчиваются двигательной бляшкой.

Скорость передачи импульса зависит от типа нервного волокна и может колебаться от 0,5 до 100 метров в секунду. Возбуждение не переходит на соседние нервы благодаря наличию оболочек, изолирующих отростки друг от друга.

Рефлекторная дуга. Рецептор, кондуктор и эфферентный нейрон

Простая рефлекторная дуга состоит по крайней мере из двух нейронов, из которых один связан с какой-нибудь чувствительной поверхностью (например, кожей), а другой с помощью своего нейрита оканчивается в мышце (или железе). При раздражении чувствительной поверхности возбуждение идет по связанному с ней нейрону в центростремительном направлении (центрипетально) к рефлекторному центру, где находится соединение (синапс) обоих нейронов. Здесь возбуждение переходит на другой нейрон и идет уже центробежно (центрифугально) к мышце или железе. В результате происходит сокращение мышцы или изменение секреции железы. Часто в состав простой рефлекторной дуги входит третий вставочный нейрон, который служит передаточной станцией с чувствительного пути на двигательный.
Кроме простой (трехчленной) рефлекторной дуги, имеются сложно устроенные многонейронные рефлекторные дуги, проходящие через разные уровни головного мозга, включая его кору. У высших животных и человека на фоне простых и сложных рефлексов также при посредстве нейронов образуются временные рефлекторные связи высшего порядка, известные под названием условных рефлексов (И. П. Павлов).

Источник