Координация рефлекторных процессов кратко

Обновлено: 05.07.2024

Контроль движений различными отделами нервной системы

Интеграция разных отделов общей системы регуляции движений. Теперь попробуем объединить, насколько это возможно, все, что мы знаем об общем контроле движений. Для этого сначала проведем краткий обзор разных уровней регуляции.

а) Уровень спинного мозга. В спинном мозге заложены программы локальных движений для всех мышечных областей тела, например рефлексы отдергивания, помогающие убрать любую часть тела от источника боли. На уровне спинного мозга осуществляются также сложные ритмические движения, например движения конечностей вперед-назад, характерные для ходьбы с одновременными реципрокными движениями на противоположной стороне тела или реципрокными отношениями между задними и передними конечностями у четвероногих животных.

Все эти программы спинного мозга могут приводиться в действие вышерасположенными уровнями регуляции двигательной активности или затормаживаться, когда высшие уровни принимают контроль на себя.

Участие коры больших полушарий и мозжечка, особенно его промежуточной зоны, в регуляции произвольных движений

б) Уровень ромбовидного мозга. Ромбовидный мозг обеспечивает две важные функции в общей регуляции двигательной активности организма:

(1) поддержание тонуса осевых мышц тела для обеспечения стояния;

(2) постоянное изменение степени тонического напряжения различных мышц в ответ на информацию от вестибулярного аппарата для поддержания равновесия тела.

1. Сопряженные функции мозжечка. Мозжечок функционирует вместе со всеми уровнями двигательного контроля. Он тесно связан со спинным мозгом, особенно для усиления рефлекса на растяжение, поэтому когда сокращающаяся мышца сталкивается с неожиданно тяжелой нагрузкой, длительный сигнал рефлекса на растяжение, передаваемый в мозжечок и обратно к спинному мозгу, значительно усиливает эффект сопротивления нагрузке основного рефлекса на растяжение.

На уровне ствола мозга функция мозжечка обеспечивает плавность и непрерывность постуральных движений тела (без патологических колебаний), особенно быстрых движений, необходимых для поддержания равновесия.

На уровне коры большого мозга мозжечок действует в связи с корой, обеспечивая много вспомогательных двигательных функций, особенно придавая дополнительную двигательную силу для быстрого включения мышечного сокращения в начале движения. Ближе к окончанию каждого движения мозжечок включает мышцы-антагонисты в точно определенный момент и с соответствующей силой, чтобы остановить движение в запланированной точке. Более того, есть достоверные физиологические данные о том, что все аспекты этого функционирования мозжечка по принципу включение-выключение могут совершенствоваться в процессе жизненного опыта.

Мозжечок функционирует совместно с корой больших полушарий еще на одном уровне моторного контроля: он помогает программировать заранее мышечные сокращения, которые требуются для плавного перехода от текущего быстрого движения в одном направлении к следующему быстрому движению в другом направлении, причем все это осуществляется в течение доли секунды. Нервный контур для этого проходит от коры большого мозга к большим латеральным зонам полушарий мозжечка и затем назад — к коре большого мозга.

Мозжечок функционирует, когда мышечные движения должны осуществляться быстро. Без мозжечка медленные и сознательные движения могут еще происходить, но кортикоспинальной системе трудно доводить до конца быстрые, меняющиеся движения, предназначенные для достижения особой цели, или гладко переходить от одного быстрого движения к следующему.

Связь контура базальных ганглиев с кортикоспиномозжечковой системой для регуляции двигательной активности Контур скорлупы системы базальных ганглиев для подсознательного выполнения программ приобретенных движений

2. Сопряженные функции базальных ганглиев. Базальные ганглии участвуют в регуляции движений совершенно иным путем, чем мозжечок. Их наиболее важными функциями являются: (1) помощь коре в выполнении подсознательных, но приобретенных двигательных программу (2) содействие планированию множественных параллельных и последовательных программ движения, которые разум должен собрать вместе для достижения намеченной цели.

К двигательным программам, требующим участия базальных ганглиев, относят, например, программы для написания различных букв, бросания мяча и печатания на пишущей машинке. Базальные ганглии также нужны для модификации этих программ, чтобы писать буквы мелко или очень крупно, т.е. регулировать амплитуду движений при выполнении двигательной программы.

На еще более высоком уровне регуляции существует другой совместный контур коры большого мозга и базальных ганглиев. Он начинается с мыслительных процессов в коре и обеспечивает общую последовательность действий в ответ на каждую новую ситуацию, например планирование немедленной двигательной реакции в ответ на удар в лицо со стороны противника или на неожиданное нежное объятие.

Контур хвостатого ядра системы базальных ганглиев для когнитивного планирования последовательных и параллельных двигательных программ для достижения специфических осознанных целей

г) Что побуждает нас действовать? Что заставляет нас переходить от состояния покоя к активным действиям? Мы только начинаем изучать мотивационные системы мозга. По существу, мозг имеет более старое ядро, расположенное ниже, впереди и латеральнее таламуса, включающее гипоталамус, миндалевидное тело, гиппокамп, область перегородки впереди гипоталамуса и таламуса и даже старые регионы самого таламуса и коры большого мозга. Действуя совместно, эти отделы инициируют большинство моторных и других функциональных активностей мозга. Совокупность этих структур называют лимбической системой мозга. Мы подробно обсудим эту систему в отдельной статье на сайте (просим вас пользоваться формой поиска выше).

Видео физиология движений (тонус, поза, произвольные движения) - профессор, д.м.н. П.Е. Умрюхин

Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021

1)Принцип конвергенции (схождения):при возбуждении большого количества рецепторов импульсы сходятся к одним и тем же нейронам ЦНС. Значение: обеспечивается центральное облегчение и окклюзия; обеспечивается принцип общего конечного пути.

2)Иррадиация возбуждения - распространение возбуждения на весь нервный центр и другие нервные центры. Он противоположен принципу конвергенции.

Причины:

наличие ветвящихся отростков в пределах центральной нервной системы;
наличие вставочных нейронов;
наличие ретикулярной формации.

В ретикулярную формацию поступают импульсы и распространяются по всей коре головного мозга. Распространение возбуждения зависит от силы наносимых раздражений (прямо-пропорционально), до определенных пределов из-за наличия тормозных нейронов. За счет иррадиации обеспечивается дивергенция (расхождение) возбуждения в центральной нервной системе.

Значение: осуществляется определенная связь между характером ответной реакции ЦНС и силой наносимых раздражений.

3)Принцип реципрокности (сопряжения) - в ЦНС существует взаимосвязь между центрами противоположных рефлексов. Механизм: при возбуждении афферентных нейронов импульсы поступают в ЦНС, там возникают несколько разветвлений: вызывает возбуждение центра мышц сгибателей; образует синапс на тормозной клетке, а она образует синапс на центре мышц разгибателей; идет на симметричную сторону и вызывает противоположные изменения. В результате - повышается тонус мышц сгибателей на стороне раздражения, там же снижается тонус мышц разгибателей, как следствие - сгибание конечности. На противоположной стороне - разгибательный рефлекс. Наблюдается сопряжение между центрами сгибания и разгибания. При возбуждении одного центра центр противоположного рефлекса тормозится. Одновременно наблюдается сопряжение между нервными центрами обеих сторон.

Значение: обеспечивается двигательные реакции, осуществляются взаимодействия между центрами противоположных рефлексов.

4)Принцип доминанты. Доминанта - это преобладающий очаг возбуждения в центральной нервной системе, возникающий под действием сильных и сверхсильных раздражителей.

Особенности:

повышенная возбудимость в очаге доминанты;
инертность (после прекращения действия раздражения очаг продолжает существовать какое-то время);
суммация возбуждения и притягивание возбуждения из других центров;
тормозит деятельность других нервных центров.

Значение: обеспечивает внимание, формирование условных рефлексов.

5)Принцип общего конечного пути:При раздражении различных рецепторов в ответную реакцию вовлекаются одни и те же органы. В ЦНС афферентных нейронов больше, чем эфферентных, поэтому от нескольких афферентных нейронов импульсы сходятся к одним и тем же эфферентным.

Значение: за счет небольшого количества рабочих органов организм реагирует на возбуждение большого количества рецепторов; конкуренция раздражителей: эффект некоторых тормозится, а других - усиливается. И победителем является биологически более важный раздражитель.

6)Принцип обратной связи: Обратная связь - поток импульсов от рецепторов в ЦНС, которые несут информацию о происходящем на периферии.

Выделяют 2 вида обратной связи:

положительная - вызывает усиление ответной реакции;
отрицательная - вызывает торможение ответной реакции.

Значение: саморегуляция деятельности организма.

Вывод: координированная деятельность центральной нервной системы обеспечивает взаимосвязь в работе нервных центров, за счет этого обеспечивается точное выполнение сложных рефлекторных функций.

23.Виды торможения в ЦНС. Тормозные нейроны и тормозные синапсы. Торможение с участием и без участия специфических тормозных структур
Торможение - активный нервный процесс, вызываемый возбуждением; проявляется в угнетении или предупреждении другой волны возбуждения.
Синапс — место контакта между двумя нейронами или между нейроном и получающей сигнал эффекторной клеткой. Служит для передачи нервного импульса между двумя клетками, причём в ходе синоптической передачи амплитуда и частота сигнала могут регулироваться
Тормозные синапсы бывают двух видов:
1. синапс, в пресинаптических окончаниях которого выделяется медиатор, гиперполяризующий постсинаптическую мембрану и вызывающий возникновение тормозного постсинаптического потенциала
2. аксо-аксональный синапс, обеспечивающий пресинаптическое торможение, медиатором в котором является ацетилхолин
Торможение:
• Безусловные (врожденная форма торможения)
• Условное (формируется в структурных компонентах условного рефлекса, для выработки требуется время)
• Запредельное (возникает при чрезмерном увеличении силы или времени воздействия раздражителя)

Вопрос 24 Координация рефлекторных процессов.Принципы координации(иррадиация,синаптическая задержка,реципрокная иннервация и их объяснение.
Координацией называется согласованное проявление отдельных рефлексов, обеспечивающее проявление целостных рабочих актов.
Рефлекторная деятельность связана с координацией — взаимодействием нейронов, а следовательно, и нервных процессов в центральной нервной системе, обеспечивающим согласованную деятельность нервных центров. Координация осуществляется на основе определенных принципов, явлений и феноменов.
Принцип конвергенции. К нервному центру сходятся импульсы с многих афферентных путей, их в 4—5 раз больше, чем эфферентных.

Явление иррадиации. Возбуждение возникающее в центре иррадиирует — распространяется на соседние области центральной нервной системы. Активное распространение возбуждения в ЦНС, особенно при сильном и длительном раздражении, получило название иррадиации. Возможность иррадиации в ЦНС обусловлена наличием в ней многочисленных ответвлений отростков (аксонов, дендритов) нервных клеток и цепей интернейронов, которые соединяют между собой различные нервные центры (благодаря этому возбуждение распространяется определенными путями и с определенной последовательностью. Усиление раздражения или повышение возбудимости ЦНС сопровождается усилением иррадиации возбуждения в ней. Тормозные нейроны и синапсы препятствуют иррадиации возбуждения или ограничивают ее. При введении стрихнина, блокирующего постсинаптическое торможение, возникает сильное возбуждение ЦНС, которое сопровождается судорогами всех скелетных мышц.

Явление индукции — наведения с одного нервного центра на другой противоположного нервного процесса. Если торможение наводит возбуждение, то индукция положительная, если возбуждение наводит торможение, то индукция отрицательная.

Феномен цепных и ритмических возбуждений нервных центров. Возбуждение одного нервного центра обусловливает возбуждение другого и т. д. Так, прием корма связан с захватом корма, жеванием, глотанием.

Чередование в определенной последовательности одних и тех же простых рефлекторных актов называется ритмическим возбуждением нервных центров.

Принцип обратной связи. В организме в результате деятельности органов рождаются определенные импульсы, которые поступают в центр, информируют о параметрах совершенного действия.

Принцип общего конечного пути. Одна и та же ответная реакция может быть вызвана с различных рецепторных полей через один центр. Эффекторный нейрон центра образует общий конечный путь.

Принцип доминанты. В каждый отрезок времени в центральной нервной системе доминирует, господствует тот или иной центр. Он в определенной степени подчиняет себе деятельность других центров. Доминанта формируется под влиянием различных адекватных стимулов внешней и внутренней среды организма (истощение питательных веществ, накопление в крови половых гормонов и др.). Все эти стимулы повышают возбудимость соответствующих нервных центров (пищевого, полового и т.д.). За счет суммации с посторонними (индифферентными) стимулами разной модальности в данном центре формируется стойкое и длительное возбуждение, сопряженное с торможением других, связанных с ним, центров. Так возникают пищевая, половая, оборонная и другие доминанты, которые в значительной мере определяют осуществления именно данного рефлекса, поведение человека и животных в данный момент.

Пластичность нервных центров; проявляется в приспособляемости и изменчивости своего функционального значения при изменении характера связей с рецепторами и эффектором.

Согласованное проявление отдельных рефлексов, обеспечивающих выполнение целостных рабочих актов, носит название координации.

Принципы координации:

Причины:

наличие ветвящихся отростков в пределах центральной нервной системы;
наличие вставочных нейронов;
наличие ретикулярной формации.

Особенности:

повышенная возбудимость в очаге доминанты;
инертность (после прекращения действия раздражения очаг продолжает существовать какое-то время);
суммация возбуждения и притягивание возбуждения из других центров;
тормозит деятельность других нервных центров.

Значение: обеспечивает внимание, формирование условных рефлексов.

Выделяют 2 вида обратной связи:

положительная - вызывает усиление ответной реакции;
отрицательная - вызывает торможение ответной реакции.

Значение: саморегуляция деятельности организма.

Взаимодействие нейронов, обеспечивающее согласованную деятельность различных тканей, органов и систем организма, называется координацией. Возбуждение в дуге одного рефлекса вызывает торможение другого. Координация обеспечивает выполнение всех функций организма, создает условия для приспособления к различным внешним ситуациям.

Основные закономерности координации. Конвергенция (способность импульсов, приходящих по различным афферентным путям, сходиться к одним и тем же нейронам) объясняется тем, что на каждом нейроне оканчиваются аксоны множества других клеток. Благодаря конвергенции один и тот же нейрон может возбуждаться импульсом, возникающим при раздражении слуховых, зрительных и кожных рецепторов.

Индукция (изменение одного нервного процесса другими) бывает одновременной и последовательной. Одновременная индукция проявляется тем, что возбуждение в одних центрах тормозит другие (например, центр вдоха тормозит центр выдоха, а возбуждение центра сгибателей, тормозит центр разгибателей). Последовательная индукция проявляется в одном и том же центре сменой возбуждения торможением (и наоборот). Если после возбуждения возникает торможение - индукция отрицательная, если торможение вызывает возбуждение - индукция положительная.

Реципрокное, или сопряженное, торможение отражает антагонистические взаимоотношения мышц сгибателей и разгибателей. Раздражения зоны КБП, вызывающей сгибание противоположной передней конечности, сопровождается расслаблением ее мышц-разгибателей и одновременным разгибанием передней конечности на стороне раздражения. Это возникает потому, что возбуждение центра сгибателей одной конечности тормозит центр разгибателей этой конечности и стимулирует центр разгибателей другой конечности.

Принцип общего конечного пути. Один и тот же рефлекс может быть вызван с разных рецептивных полей. Следовательно, одни и те же эфферентные нейроны образуют общий конечный путь разных рефлексов.

Принцип доминанты. Доминанта - стойкое, длительное возбуждение одного нервного центра, притягивающее на себя возбуждение из других центров. Доминантными обычно становятся центры, связанные с удовлетворением жизненно важных потребностей в данный момент. Один доминантный центр тормозит и подчиняет себе другие центры. Доминанта характеризуется повышенной возбудимостью, стойкостью возбуждения, способностью к суммированию возбуждения и инерцией (длительным удержанием возбуждения после окончания стимула).

Обратная связь основана на вторичной афферентации контролирующей выполнение команд. Так, при нарушении проприоцептивной чувствительности, движения становятся несоразмерными и теряют плавность.

Деятельность нервной системы по принципу функциональных систем

Изучение взаимоотношений ЦНС с исполнительными органами привело к разработке П.К.Анохиным теории функциональных систем. Функциональная система - это объединение различных структур и процессов в целях обеспечения конкретной приспособительной реакции.

Каждому приспособительному эффекту соответствует своя функциональная система. Любая функциональная система является замкнутой и саморегулируемой. Она работает благодаря наличию в ней определенных звеньев (рис. 4).

Рис. 4. Архитектоника функциональной системы (по П.К. Анохину)

Звено пусковой афферентации, представлено рецепторами результата (воспринимают результаты ответной реакции исполнительного органа) и афферентными проводниками (обратная афферентация). Рецептор постоянного регистрирует изменения внутренней и окружающей сред, а затем по афферентным проводникам, передает информацию в ЦНС.

Центральное звено (нервный центр или акцептор действия) включает в себя расположенные в различных отделах ЦНС нейроны, которые формируют программу действия внутренних органов и скелетной мускулатуры (проявляется поведенческими реакциями), а также сопоставляет программы действия с результатами реакций исполнительного органа.

Эфферентное звено (эфферентные нервы и железы внутренней секреции) передает программу действия на исполнительные органы.

Звено исполнительных органов выполняет программу действия.

Принцип работы функциональной системы. Функциональная система формируется в организме для осуществления конкретного действия. Звено пусковой афферентации воспринимает изменение среды и передает информацию в нервный центр, который анализирует эту информации, определяет цель, принимает решение и формирует программу действия, а эфферентное звено управляет органами, осуществляющими ответную реакцию. Эта реакция проявляется результатом, который воспринимается звеном обратной афферентации и передается в акцептор действия (нервный центр). Если поученные результаты совпадают с программой действия - то эта программа и далее используется акцептором для управления эффекторами, а если не совпадают, то он на основании дополнительной информации формирует новую программу.

Координация рефлекторных процессов

Каждый рефлекс представляет собой реакцию всей центральной нервной системы, зависит от ее состояния в данный момент и от всей совокупности межцентральных соотношений и взаимодействии. Взаимодействие нейронов, а следовательно, и нервных процессов в центральной нервной системе, обеспечивающее ее согласованную деятельность, носит название координации.

С явлениями координации мы встречаемся при анализе каждого рефлекторного акта. Они происходят в любом нервном центре, во всех отделах центральной нервной системы.

Координация рефлекторных процессов обеспечивает точное выполнение мышечных движений, создает приспособленные к различным внешним ситуациям рефлекторные акты, в состав которых входят двигательные, секреторные, сосудистые и другие компоненты.

В центральную нервную систему постоянно поступает множество импульсов возбуждения, приходящих от многочисленных экстеро- , интеро- и проприорецепторов. ЦНС отвечает на эти возбуждения строго избирательно. Это обеспечивается одной из важнейших функций мозга – координацией рефлекторных процессов.

Координация рефлекторных процессов – это взаимодействие нейронов, синапсов, нервных центров и, протекающих в них процессов возбуждения и торможения, - благодаря которому, обеспечивается согласованная деятельность различных органов, систем жизнедеятельности и организма в целом.

В основе координации лежат несколько основополагающих принципов: доминанта, обратная связь, конвергенция, общий конечный путь, реципрокная иннервация, индукция.

Доминанта – это временное, стойкое, господствующее в каком-либо нервном центре мозга возбуждение, подчиняющее себе все другие центры и определяющее тем самым конкретный и целесообразный характер ответной реакции организма не внешние и внутренние раздражения. Принцип доминанты был сформулирован русским ученым А.А.Ухтомским. Доминантный очаг возбуждения характеризуется следующими основными свойствами: повышенной возбудимостью, способностью суммировать возбуждения, стойкостью возбуждения, инертностью. Доминирующий в ЦНС центр способен притягивать (привлекать) к себе нервные импульсы от других нервных центров, менее возбужденных в данный момент. За счёт этих импульсов, ему не адресованных, возбуждение его еще более усиливается, а деятельность других центров подавляется.

Доминанты могут быть экзогенного и эндогенного происхождения.

Экзогенная доминанта возникает под влиянием факторов окружающей среды. Например, собаку во время дрессировки может отвлечь от работы появление какого-либо более сильного раздражителя: кошка, громкий выстрел, взрыв и др. Эндогенная доминанта создаётся факторами внутренней среды организма. Это могут быть гормоны, физиологически активные вещества, продукты метаболизма и др. Так, при понижении в крови содержания питательных веществ (особенно глюкозы) происходит возбуждение пищевого центра и появляется чувство голода. С этого момента поведение человека или животного будет ориентировано исключительно на поиск пищи и насыщение. Самыми стойкими доминантами у человека и животных являются пищевые, половые и оборонительные.

Рис. 13. "Воронка" Шеррингтона

Принцип общего конечного пути следует понимать так. Рефлекторный акт может быть вызван раздражением большого числа различных рецепторов, т.е. один и тот же эфферентный нейрон может входить в состав многих рефлекторных дуг. Например, поворотом головы, как конечным рефлекторным актом, заканчивается раздражение различных рецепторов (зрительных, слуховых, тактильных и т.д.).

В 1896 году Н.Е.Введенский, а несколько позднее – Ч.Шеррингтон, - открыли реципрокную (сопряженную) иннервацию, как принцип координации. Примером может служить работа нервных центров-антагонистов. Согласно этому принципу, возбуждение одного центра сопровождается реципрокным (сопряженным) торможением другого. В основе реципрокной иннервации лежит поступательное постсинаптическое торможение.

Последовательной индукцией называют контрастные изменения состояния одного и того же нервного центра после прекращения возбуждающего или тормозящего раздражения. Такая индукция может быть положительной или отрицательной. Первая – сопровождается усилением возбуждения в центре после прекращения торможения, вторая – наоборот, усилением торможения после прекращения возбуждения.

Доминанты могут быть экзогенного и эндогенного происхождения.

Рис. 13. "Воронка" Шеррингтона

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Читайте также: