Рефлекcы

У животных, обладающих нервной системой, развился особый тип реакций — рефлексы. Рефлексы — это реакции организма, происходящие при обязательном участии нервной системы в ответ на раздражение воспринимающих  нервных окончаний — рецепторов.

Нервная система состоит из множества нейронов. Нейрон — это нервная клетка со всеми ее отростками. Функциональное значение разных нейронов неодинаково. Самая грубая их классификация предусматривает разделение их на три основпые группы: 

1. воспринимающие, или рецепторные,
2. исполнительные, или эффекторные,
3. контактные.

Эффекторные нейроны по своим идущим на периферию отросткам — эфферентным, или центробежным, волокнам — передают импульсы, изменяющие состояние и деятельность различных органов. Часть эффекторных нейронов расположена в центральной нервной системе — в головном и в спинном мозгу, и на периферию идет от каждого нейрона только один отросток. Таковы моторные нейроны, вызывающие сокращения скелетной мускулатуры. Часть же эффекториых нейронов целиком расположена на периферии: они получают импульсы из центральной нервной системы и передают их к органам. Таковы образующие нервные ганглии нейроны вегетативной  нервной системы.

Контактные нейроны, расположенные в центральной нервной системе, выполняют функцию связи между различными нейронами. Они служат как бы релейными станциями, производящими переключение нервных импульсов с одних нейронов па другие.

Взаимосвязь нейронов составляет основу для осуществления рефлекторных реакций. При каждом рефлексе нервные импульсы, возникшие в рецепторе при его раздражении, передаются по нервным проводникам в центральную нервную систему. Здесь или непосредственно, или же через посредство контактных нейронов нервные импульсы переключаются с рецепторного нейрона на эффекторный, от которого они идут на периферию к клеткам. Под влиянием этих импульсов клетки изменяют свою деятельность.

Импульсы, поступающие в центральную нервную систему с периферии или же передаваемые от одного нейрона другому, могут вызывать не только процесс возбуждения, но и противоположный ему процесс — торможение. Этот процесс характеризуется прекращением или ослаблением нервной активности; он подавляет возбуждение и препятствует его возникновению. Торможение может возникать под влиянием нервных импульсов и в периферических органах. В этом случае опо проявляется в прекращении или ослаблении деятельности, т. е. сокращений мышцы, секреции железы.

Электрофизиологические исследования показали, что торможение может быть обусловлено двумя механизмами. Первый из них состоит в том, что увеличивается мембранный потенциал клетки, т. е. возрастает поляризация клеточной мембраны — происходит ее гиперполяризация. В этом случае для того, чтобы возникло возбуждение, должна возрасти сила раздражения. Поэтому нервные импульсы могут оказаться недостаточно сильными для вызова возбуждения клетки. Второй механизм возникновения торможения состоит в том, что при очень частых нервных импульсах, приходящих к нервной клетке от одного или нескольких связанных с ней нейронов, происходит стойкая деполяризация клеточной мембраны — потеря клеткой электрического заряда, при которой она становится невозбудимой. Такой механизм торможения был открыт Н. Е. Введенским еще в начале нашего столетия.

Торможение может возникать также и под влиянием некоторых химических соединений, вызывающих изменение электрического заряда клетки. К числу таких соединений принадлежит гамма-амино-масляная кислота и ряд других веществ.

Те участки центральной нервной системы, где расположены нейроны, участвующие в осуществлении какого-либо рефлекса, иначе говоря, участки головного и спинного мозга, к которым поступают импульсы от определенных периферических репепторов н которые передают пмпульсы к периферическим органам, называют нервными центрами. Нервные центры образованы очень большим количеством нейронов, которые могут быть расположены в разных отделах центральной нервной системы. Чем более сложен рефлекторный акт, тем большее число нейронов участвует в его осуществлении.

Нервные центры и получающие их «команды» исполнительные механизмы — органы тела — при всяком рефлексе двусторонне связаны между собой. Периферические органы не только получают центробежные импульсы из центральной нервной системы, но и посылают к ней центростремительные импульсы, сигнализирующие о состоянии их деятельности. Имеется, таким образом, система «обратной связи» периферических исполнительных механизмов с центральной нервной системой. Эта обратная связь имеет особенно важное значение при совершении сложных двигательных актов. Лишь благодаря ей достигается точность и плавность движений, их приспособленность к сложившейся в данный момент внешней ситуации, вызвавшей движение.

Приходящие в центральную нервную систему афферентные, центростремительные, импульсы имеют двойное значение. Во-первых, они при достаточной их частоте способны вызывать экстренную деятельность - те или иные рефлекторные реакции; во-вторых, при меньшей своей частоте они поддерживают относительно постоянный уровень возбуждения нервных центров, обеспечивая тем самым их готовность к работе. Равным образом двойное значение имеют и эфферентные центробежные импульсы, приходящие из центральной нервной системы ко многим органам тела. Эти импульсы способны вызвать резкое изменение деятельности при осуществлении рефлексов, а кроме того, обеспечивают постоянное активное состояние некоторых органов и тканей, например постоянное напряжение мышц. Этот постоянный уровень возбуждения нервных центров или активности органов носит название тонуса. Состояние тонуса может поддерживаться также и некоторыми химическими соединениями, поступающими в кровь и через нее действующими на нервные центры и периферические органы.

Тонус нервных центров и некоторых периферических органов является одним из выражений и одной из причин гомеостаза. Так, например, постоянный уровень напряжения гладкой мускулатуры стенки артерий является условием постоянства уровня артериального давления крови.

Все большое разнообразие рефлекторных реакций со времени классических исследований И. П. Павлова делят на две большие группы: на рефлексы безусловные и  условные.

Безусловные рефлексы — это реакции организма, встречающиеся у всех животных данного вида; они являются наследственно закрепленными, врожденными. Большинство безусловных рефлексов сохраняется у позвоночных животных после удаления коры больших полушарий головного мозга. Из этого следует, что безусловные рефлексы осуществляются при участии низших отделов центральной нервной системы — спинного, продолговатого, среднего и промежуточного мозга и подкорковых ядер больших полушарий.

Условные рефлексы — это реакции, индивидуально приобретенные. Они возникают в процессе жизни, в результате жизненного опыта у одного определенного индивидуума и их может не быть у других индивидуумов данного вида живых существ. Условные рефлексы у высших позвоночных животных осуществляются при обязательном участии нейронов коры больших полушарий головного мозга. Условные рефлексы представляют собой основу высшей нервной деятельности.

При образовании условного рефлекса между нейронами коры больших полушарий устанавливаются временные связи. Для образования условного рефлекса необходимо, чтобы раздражение какого-либо рецептора многократно сочеталось с какой-либо деятельностью организма, с каким-либо безусловным рефлексом. Тогда раздражение рецептора, ранее не вызывавшее данного вида деятельности, начинает его вызывать. Условнорефлекторным путем может быть вызвана или изменена деятельность любого органа тела. Благодаря условным рефлексам достигается кортикальный контроль функций организма высших животных, т. е. регуляция их функции корой больших полушарий головного мозга.

Безусловные и условные рефлексы составляют основу наиболее сложных форм деятельности организма как целого — его поведения во внешней среде. Условные рефлексы — это высшая форма приспособления организма к внешним условиям.