Рефлекторная дуга: схема, виды, строение, механизмы
Рефлекторные дуги - это пути проведения нервных импульсов в нашем теле, лежащие в основе рефлексов. Разберем подробно их строение и работу на конкретных примерах.
Понятие рефлекторной дуги
Рефлекторная дуга состоит из нескольких звеньев:
- Рецепторы, воспринимающие раздражение
- Афферентный (чувствительный) нейрон, несущий импульс к нервному центру
- Нервный центр в ЦНС
- Эфферентный (двигательный) нейрон, несущий импульс от центра к рабочему органу
- Рабочий орган (мышца, железа), осуществляющий ответную реакцию
Таким образом, рефлекторная дуга обеспечивает связь между воспринимающим и исполнительным органом, позволяя осуществлять рефлекторные реакции тела на определенные раздражители.
Виды рефлекторных дуг по локализации
По локализации нервного центра различают следующие дуги:
- Спинальные
- Супраспинальные
- Подкорковые
- Корковые
Рассмотрим их особенности в таблице ниже:
| Тип дуги | Локализация центра | Примеры |
| Спинальные | Спинной мозг | Коленный рефлекс |
| Супраспинальные | Продолговатый мозг, мост | Рефлексы глотания, дыхания |
| Подкорковые | Базальные ганглии | Ориентировочные рефлексы |
| Корковые | Кора больших полушарий | Условные рефлексы |
Соматическая рефлекторная дуга
Соматическая рефлекторная дуга призвана регулировать деятельность скелетной мускулатуры. Рассмотрим ее строение на примере коленного рефлекса.
При ударе молоточком по коленной чашечке происходит растяжение мышцы-разгибателя и автоматическое разгибание голени. Это и есть коленный рефлекс.
В его основе лежит следующая рефлекторная дуга:
- Рецепторы в мышце растягиваются и возбуждаются
- Возбуждение передается по афферентному нервному волокну в спинной мозг
- В спинном мозге происходит переключение на эфферентный нейрон
- Эфферентный нейрон передает сигнал к мышце-разгибателю голени
- Мышца-разгибатель сокращается и разгибает голень
Это пример простейшей двухнейронной рефлекторной дуги, так как задействованы только 2 нейрона - афферентный и эфферентный. Схема представлена ниже:
Более сложные рефлекторные дуги включают дополнительные вставочные нейроны.
Рефлекторная дуга мигательного рефлекса
Другим примером соматической дуги является рефлекторная дуга мигательного рефлекса. При попадании в глаз постороннего предмета происходит автоматическое мгновенное закрытие века.
Этот защитный рефлекс осуществляется следующим образом:
- Раздражение рецепторов роговицы
- Передача импульса в тройничный нерв
- Через ядро тройничного нерва в продолговатый мозг
- Переключение на лицевой нерв
- Сокращение круговой мышцы глаза и закрытие века
Здесь задействовано уже 3 нейрона, это трехнейронная дуга. Схема:
Таким образом, как мы видим, рефлекторная дуга мигательного рефлекса защищает глаза от повреждений.
Особенности вегетативной рефлекторной дуги
Рядом с соматической нервной системой существует вегетативная нервная система. Она регулирует работу внутренних органов и сосудов.
Соответственно, вегетативная рефлекторная дуга выглядит так:
Здесь в роли рецепторов выступают специализированные клетки, например барорецепторы сосудов. Они реагируют на изменение давления крови. При повышении давления возбуждаются и посылают сигнал в центр - сердечно-сосудистый центр продолговатого мозга. Затем импульс идет к сердцу и сосудам, вызывая замедление сердцебиения и расслабление стенок сосудов. Так его деятельность строго регулируется.
Сравнение соматической и вегетативной дуг
Сравним особенности соматических и вегетативных рефлекторных дуг:
| Соматические | Вегетативные | |
| Рецепторы | Мышечные, сухожильные, кожные и др. | Висцеральные |
| Эффекторы | Скелетные мышцы | Гладкая мускулатура, железы и др. |
| Пример рефлекса | Коленный рефлекс | Регуляция артериального давления |
Рефлекторная дуга сгибательного рефлекса
Другим примером рефлекторной дуги является дуга сгибательного рефлекса конечностей. Например, при прикосновении руки к горячему предмету происходит резкое отдергивание.
Схема этого защитного сгибательного рефлекса:
Такой быстрый ответ на раздражение необходим, чтобы избежать ожога. В то же время этот рефлекс можно контролировать с помощью сознания - если нужно удержать горячий предмет.
Другие примеры рефлекторных дуг
Кроме рассмотренных, существует множество других рефлекторных дуг, например:
- Зрачковый рефлекс на свет
- Кашлевой и чихательный рефлексы
- Рефлекс сосания и глотания
- Пищеварительные рефлексы
Условные рефлексы тоже осуществляются через сложные многонейронные дуги с участием коры больших полушарий.
Значение рефлекторных дуг
Итак, рефлекторные дуги:
- Являются основой рефлекторной регуляции функций
- Обеспечивают быстрые и полезные приспособительные реакции организма
- Позволяют осуществлять двигательную координацию и поддержание позы
Регуляция рефлекторной дуги
Работа рефлекторных дуг регулируется различными механизмами:
- Возбуждение и торможение от других отделов ЦНС
- Медиаторы и нейромодуляторы в синапсах
- Пластичность синаптических связей
Например, дуга коленного рефлекса может усиливаться под влиянием адреналина или ослабляться торможением от ствола мозга. Так достигается гибкая настройка всех рефлекторных реакций.
Нарушения в работе рефлекторных дуг
Возможны следующие патологии рефлексов:
- Гиперрефлексия - повышенная возбудимость
- Гипорефлексия - пониженная возбудимость
- Снижение рефлексов при поражении афферентных путей
Это используется для диагностики заболеваний нервной системы. Например, врач проверяет коленный и другие рефлексы при осмотре.
Рефлексы в онтогенезе
В процессе развития ребенка рефлексы претерпевают изменения:
- Появляются врожденные безусловные рефлексы
- Формируются первые условные связи
- Меняется соотношение процессов возбуждения и торможения
Эволюционно более древние рефлексы (спинальные) появляются раньше. На их основе формируется сложная рефлекторная деятельность.
Исследование рефлекторной дуги
Для изучения рефлексов используют различные методы:
- Регистрация биопотенциалов
- Вживление электродов в ЦНС
- Фармакологическое воздействие
- Поведенческие реакции
Это позволяет детально исследовать механизмы регуляции рефлекторной дуги в норме и при патологии.