Читать книгу Биология. Человек. 8 класс - Группа авторов - Страница 14

1. Что входит в состав центральной нервной системы, а что – в состав периферической?

2. Что такое рефлекс?

3. Что такое рефлекторная дуга?

Центральная и периферическая нервная система. Нервную систему человека по расположению в теле подразделяют на центральную и периферическую. К центральной нервной системе относят головной и спинной мозг. Периферическую нервную систему составляют нервы, нервные узлы и нервные окончания. Большая часть всех нейронов локализована в центральной нервной системе. Их тела вместе с короткими отростками – дендритами образуют серое вещество мозга. В зависимости от способа и места расположения нейронов серое вещество может быть представлено или корой на поверхности мозга (нейроны располагаются слоями), или ядрами (скопления внутри белого вещества). Длинные отростки нейронов, покрытые защитными оболочками, образуют нервные волокна. В центральной нервной системе скопления нервных волокон называют трактами или путями. Они образуют белое вещество мозга. На периферии пучки нервных волокон входят в состав нервов. Различают чувствительные, исполнительные и смешанные нервы. По чувствительным нервам информация от органов чувств поступает в центральную нервную систему. По исполнительным нервам управляющие команды от мозга идут к органам, вызывая ответную реакцию организма. Смешанные нервы содержат как исполнительные, так и чувствительные волокна. У человека 12 пар черепных (черепно-мозговых) и 31 пара спинномозговых нервов.

Нервные клетки, расположенные на периферии, образуют особые скопления – нервные узлы, или ганглии. Одни нервные узлы, их называют чувствительными, принимают первичную информацию, обрабатывают её и после этого передают в центральную нервную систему. Другие нервные узлы (вегетативные) обрабатывают сигналы, поступающие из центральной нервной системы, и передают информацию к внутренним органам.

Рефлекс и рефлекторная дуга. Рефлексом называют ответ организма на раздражение, происходящий при участии центральной нервной системы и под её контролем.

У человека, как и у животных, имеется много рефлексов: пищевых, оборонительных, ориентировочных. Непроизвольно мы отдёргиваем руку от горячего предмета, поворачиваем голову в сторону неожиданного звука. Это примеры врождённых – безусловных – рефлексов.

Безусловные рефлексы являются результатом эволюции вида и сохранились благодаря естественному отбору. Они одинаковы у всех людей и у животных одного и того же пола и возраста, принадлежащих к одному виду. Виды животных различаются не только строением и функциями своих органов, но и набором врождённых рефлексов, что является видовым признаком.

Рефлексы, приобретённые в процессе жизни, называют условными. В зависимости от того, достигается полезный для организма результат или нет, они остаются, изменяются или исчезают.

Рефлекс начинается с раздражения рецепторов. Рецепторы – это окончания чувствительных нервных волокон или специальные чувствительные клетки, преобразующие раздражение в нервные импульсы. По отросткам чувствительных нейронов возникшие в рецепторах импульсы достигают центральной нервной системы. Там эта информация обрабатывается вставочными нейронами. Последние находятся в пределах центральной нервной системы. После этого сигналы получают исполнительные нейроны, от которых зависит ответ. Они возбуждаются и посылают сигналы, запуская работу мышц, желёз, внутренних органов, благодаря которым достигается нужный эффект. Скопления нейронов центральной нервной системы, вызывающих то или иное рефлекторное действие, называют рефлекторными центрами этих рефлексов. Они находятся в спинном мозге и в различных отделах головного мозга.

В качестве примера рассмотрим врождённый мигательный рефлекс. Для этого проведём простой опыт. Тем, кто носит очки, предлагаем на время опыта их снять. Опыт можно проводить лишь чистыми руками. Использование карандашей и других предметов для раздражения кожи и век недопустимо.

Ход опыта. Осторожно прикоснитесь рукой к углу глаза со стороны носа, со стороны щеки, а также к ресницам и бровям. Отметьте те области, раздражение которых вызывает непроизвольное мигание, знаком «+».

Рефлексогенной зоной называют участки, где расположены рецепторы, вызывающие при раздражении данный рефлекс, в нашем случае мигание. Опыт показывает, что таких рецепторов много во внутреннем углу глаза, в коже век и ресницах, но почти нет в наружном углу глаза.

Раздражение рецепторов вызывает возбуждение в чувствительных нейронах. Их тела находятся в чувствительном нервном узле, вне центральной нервной системы. Аксоны этих нейронов идут в продолговатый мозг, где находятся вставочные нейроны. Те, в свою очередь, передают информацию в высшие отделы головного мозга и в участки продолговатого мозга, где находятся центры мигательного рефлекса. От исполнительных нейронов сигнал идёт к круговым мышцам глаз, и оба глаза на короткое время закрываются (мигают).

Рис. 21. Схема рефлекторной дуги мигательного рефлекса: 1 – рецептор; 2 – чувствительный нейрон, находящийся в нервном узле; 3 – вставочный нейрон; 4 – двигательный нейрон; 5 – круговая мышца глаза, смыкающая веки

Путь, по которому проходят нервные импульсы от рецептора до рабочего органа, называют рефлекторной дугой (рис. 21). Рефлекторная дуга является простейшей нейронной цепью. Она включает рецептор, чувствительный нейрон, вставочные нейроны и исполнительные нейроны. Чувствительные нейроны несут информацию в мозг. Вставочные нейроны обрабатывают её в пределах мозга, исполнительные нейроны приводят в действие рабочие органы.

Система обратной связи. Наличие рефлекторной дуги – обязательное условие для осуществления любого рефлекса. Однако неправильно было бы считать, что рефлекторная реакция завершается ответом рабочего органа. Организм должен оценить, насколько корректно и правильно был организован этот ответ. Во время ответной реакции рецепторы рабочего органа возбуждаются, и от них обратно в центральную нервную систему поступает информация о достигнутом результате.

Так при проведении опыта вы чувствуете прикосновение к коже, мигание. Таким образом, наличие обратных связей позволяет нервному центру рефлекса контролировать точность выполнения своих команд и при необходимости вносить срочные изменения в работу исполнительного органа.

ЦЕНТРАЛЬНАЯ И ПЕРИФЕРИЧЕСКАЯ НЕРВНАЯ СИСТЕМА, РЕФЛЕКС, РЕФЛЕКТОРНАЯ ДУГА, РЕЦЕПТОР, РАБОЧИЙ ОРГАН, РЕФЛЕКСОГЕННАЯ ЗОНА, ОБРАТНЫЕ СВЯЗИ.

Вопросы

1. Что такое рефлекс и рефлекторная дуга? Приведите пример рефлекторной дуги.

2. Как по-другому называют врождённые рефлексы и рефлексы, приобретённые в процессе жизни? Как вы думаете, почему они получили такие названия?

3. Какими свойствами обладают рецепторы?

4. Где расположены тела чувствительных нейронов?

5. Какую функцию выполняют вставочные и исполнительные нейроны?

6. Объясните необходимость наличия обратных связей в нервной системе.

Задания

1. Используя рисунок 21, зарисуйте рефлекторную дугу мигательного рефлекса и укажите её части.

2. Прикоснитесь осторожно к внутреннему углу глаза несколько раз. Определите, после скольких прикосновений мигательный рефлекс затормозится. Проанализируйте это явление и укажите его возможные причины. Предположите, какие процессы в синапсах рефлекторной дуги могут вызвать торможение рефлекторной реакции.

3. Проверьте, существует ли возможность с помощью волевого усилия затормозить мигательный рефлекс. Если вам это удалось, объясните, почему это произошло.

4. Вспомните, как проявляется мигательный рефлекс, когда в глаз попадает соринка. Проанализируйте ваше поведение с точки зрения учения о прямых и обратных связях.

5. Сделайте вывод о значении мигательного рефлекса.

Основные положения главы 3

Человеческий организм состоит из клеток, клетки образуют ткани, ткани – органы, органы – системы органов, а те – организм в целом.

Среду, в которой находится организм, называют внешней, внутренней средой называют среду, в которой функционируют клетки тела. По форме и строению клетки разнообразны, но по структуре сходны. Каждая клетка имеет клеточную мембрану. Ядро клетки содержит хромосомы, в которых заключена вся наследственная информация организма. Участки ДНК, ответственные за синтез определённого белка и контролирующие определённые наследственные признаки, называют генами. В цитоплазме клетки имеются органоиды: рибосомы, митохондрии, аппарат Гольджи, эндоплазматическая сеть, центриоли. Они обеспечивают жизнедеятельность клетки. Благодаря процессам обмена веществ и энергии клетка может выполнять свои функции, расти, развиваться и делиться. Существенную роль в обмене веществ играют ферменты. Клетки могут находиться в состоянии возбуждения или в состоянии покоя.

В организме различают четыре вида тканей: эпителиальные, соединительные, мышечные и нервную. Эпителиальные ткани участвуют в формировании покровов и желёз, соединительные – в формировании костей, хрящей, крови, жировых и других образований. Мышечные ткани способны сокращаться. Они бывают гладкие и поперечнополосатые. Нервная ткань специализируется на приёме, обработке и передаче информации. Главными её элементами являются нейроны. Они состоят из тела и отростков: дендритов и аксона. Дендриты получают информацию и передают её к телу нейрона. По аксону информация передаётся другим клеткам. В местах контакта аксона с этими клетками образуются синапсы.

Работа нервной системы основана на рефлекторном принципе. Рефлекс – это ответная реакция организма на раздражение, осуществляемая при участии нервной системы. Путь, по которому проходит нервный импульс во время рефлекторной реакции, называют рефлекторной дугой. С точки зрения анатомии рефлекторная дуга – это цепочка нервных клеток. Начинается рефлекторная дуга с чувствительной структуры – рецептора, воспринимающего определённое раздражение (механическое или световое, звуковое или температурное и т. д.). Вторую часть дуги составляют структуры, передающие сигнал в центральную нервную систему. И наконец, управляющий сигнал из центральной нервной системы по отросткам исполнительных нейронов достигает рабочего органа (мышцы или железы). Рефлексы бывают врождённые (безусловные) и приобретённые в процессе жизни (условные).

В рефлекторной регуляции участвуют центральная нервная система – спинной и головной мозг и периферическая нервная система – нервы, нервные окончания и нервные узлы.