Osvita.ua Вища освіта Реферати Біологія Рефлекси як вияв функцій нервової системи. Реферат
Провідні компанії та навчальні заклади Пропозиції здобуття освіти від провідних навчальних закладів України та закордону. Тільки найкращі вищі навчальні заклади, компанії, освітні курси, школи, агенції. З питань розміщення інформації звертайтесь за телефоном (044) 200-28-38.

Рефлекси як вияв функцій нервової системи. Реферат

В основі регуляції різноманітної діяльності організму є функції нервової та ендокринної систем. Функції нервової системи виявляються в рефлексах

Рефлекс - реакція організму на будь-яке подразнення, що здійснюється за участю нервової системи. Рефлекс е основною формою діяльності нервової системи організму і в перекладі з латинської означає "відбиття". Звичайно, рефлекс - не механічне відбиття, а вища форма біологічного відбиття із складними процесами обробки інформації - аналізу й синтезу.

Найпростіші приклади рефлексів відомі кожному з повсякденного життя. Приймання їжі - це харчовий рефлекс. Кліпання повіками - рефлекс мигання. Вдих і видих - дихальний рефлекс. Зміна величини зіниць залежно від інтенсивності освітлення, зміна або підтримання рівня тиску крові, посилення чи послаблення перистальтики кишок, тонусу м'язів (ходіння, бігання) тощо - усе це приклади рефлексів.

З цього невеликого переліку фізіологічних функцій видно, що всі види діяльності організму є рефлекторними з тією лише відмінністю, що одні функції здійснюються за допомогою простих рефлексів, а інші - складних. За допомогою рефлексів відбувається взаємодія між частинами тіла, а також організму з навколишнім середовищем. Рефлекси є однією з форм загально-біологічної властивості - подразливості.

Поняття "рефлекс" було введено французьким філософом і природодослідником Р. Декартом понад 300 років тому. Вчення про рефлекси розробили І. М. Сєченов та І. П. Павлов. Ідею про рефлекторний характер діяльності мозку вперше висловив І. М. Сєченов у 1863 р. у книзі "Рефлекси головного мозку". І. П. Павлов, використавши великий експериментальний матеріал, створив рефлекторну теорію і вчення про нервову діяльність. У наступні роки вчення про рефлекси розширювалось і доповнювалось учнями та послідовниками І. П. Павлова як у нашій країні, так і за кордоном.

Фізіологічними експериментами встановлено, що діяльність нервової системи, а за її допомогою і всього організму має рефлекторний характер. Комплекс ланок нервової системи, який здійснює сприймання (надходження), обробку й передавання збудження, називають рефлекторною дугою. Фактично це шлях рефлексу.

Рефлекторна дуга складається з 5 ланок:

  • сприймальний апарат (рецептори);
  • нервові волокна, що проводять збудження в центральну нервову систему (чутливі, доцентрові, аферентні);
  • нервові центри, де відбуваються обробка і перемикання збудження з чутливих нервових клітин на рухові;
  • рухові (відцентрові, еферентні) нервові волокна, по яких імпульси надходять до робочих органів (ефекторів);
  • робочий орган - м'яз, залоза тощо.

 

Мал. 1. Дуга безумовного (А) і утворення умовного (Б) рефлексів:

І — схема безумовного слиновидпьного рефлексу; ІІ — схема умовного звукового харчового рефлексу, 1 — шкіра Із закінченням у ній доцентрового нерва (2); 3 — тіло доцентрового (чутливого) нейрона; 4 — проміжний нейрон: 5 — тіло відцентрового (рухового) нейрона, відросток якого (6) підходить до скелетною м'яза (7); 8 — язик; 9 — слинна заноза, 10 — харчовий центр довгастого мозку; 11 — харчовий центр кори, 12 — вухо; 13 — слуховий нерв; 14 — слухова зона кори.

Штриховими лініями позначено поширення збудження від нижчих до вищих відділів ЦНС (а, б, в) І кори мозк (г), а також тимчасовий зв'язок (15).

Передавання імпульсів (збуджувальних або гальмівних) від однієї нервової клітини до іншої або від нейронів до клітин робочих органів здійснюється за допомогою синапсів. У синапсі передавання імпульсу здійснюється медіаторами (посередниками) - речовинами, що виділяються в дуже незначних кількостях нервовими закінченнями.

Мембрани сприймальних клітин мають високу чутливість до медіаторів. Останні зумовлюють їх збудження або гальмування залежно від властивостей медіаторів і клітин. Після виконання своїх функцій медіатори руйнуються спеціальними ферментами, їх дія припиняється. Нині найбільше вивчені медіатори ацетилхолін і адреналін.

Спрощено рефлекси можна описати так. Наприклад, яскраве світло падає на рецептори сітківки ока. Там виникає збудження. Звідти по доцентрових волокнах зорових нервів воно надходить у центр зору головного мозку, де відбувається його обробка (аналіз і синтез). Сигнал-відповідь по відцентрових нейронах спрямовується до м'язів, що звужують зіницю, і м'язів голови та шиї, які здійснюють змикання повік очей і повертання голови (людина відвертається від джерела світла).

Ще приклад. Ви хочете визначити, наскільки гіркий червоний перець. Кінчиком язика ви торкаєтесь до нього і швидко відхиляєтесь. Чому це сталося? Спрацював рефлекс за такою самою схемою (принципом), але за участю інших частин нервової системи: інших рецепторів (смакових), інших нервових волокон (язикового нерва), інших центрів у корі й підкірці (смакових), відповідь спрямована на периферію по інших волокнах і до інших груп м'язів (язика, голови, тулуба, рук) і навіть до травних залоз (з'являється велика кількість слини).

Для здійснення реакції необхідна цілісність усіх ланок рефлексу. Якщо ж виникне порушення якоїсь ділянки, то рефлекс не відбудеться. Наприклад, у разі запалення слизової оболонки носа, язика, коли уражаються розміщені там рецептори, люди втрачають здатність сприймати запахи, смак. Неможливі рефлекси і при враженні нервів, по яких проходять імпульси, а також при порушенні нормальної роботи нервових центрів. Вони розміщені головним чином у спинному й головному мозку.

Нервові центри складаються з тіл нервових клітин, що з'єднані між собою за допомогою відростків. Слід пам'ятати, що між центрами не існує чітких анатомічних меж і багато в чому це функціональні утвори, які здатні переключатися на споріднені функції. Завдяки цьому забезпечується надійність функції нервової системи.

Збудження виникає одночасно в кількох центрах. Один з них набуває провідної ролі і його називають домінантним. Вплив домінантного центру поширюється на інші, які виконують підпорядковану роль. В інших випадках роль центрів змінюється. Вчення про домінантні центри дістало назву принципу домінанти і було розвинене 0. О. Ухтомським (1875-1942).

Нині відомо, що існує кілька центрів для однієї й тієї самої функції. Вони поєднані, взаємопов'язані. Разом з тим центри окремих функцій пов'язані з центрами інших функцій. Тому під час споживання їжі змінюються не лише діяльність травних залоз, а й дихання, кровообіг, робота серця та ін. Отже, при цьому збуджуються центри не лише травлення, а й інших видів діяльності за рахунок існуючих між ними зв'язків. Уся діяльність поєднується в єдину функціональну систему. Вчення про функціональні системи розроблене П. К. Анохіним (1898-1974).

Усі види рефлексів І. П. Павлов розподілив на дві групи: безумовні (природжені) і умовні (набуті).

Безумовні рефлекси - це природжені реакції організму за участю нервової системи у відповідь на вплив подразників. Ці рефлекси спадкові, сформовані до моменту народження. Безумовними їх називають тому, що для їх утворення не потрібно якихось умов. Біологічна роль цих рефлексів полягає в тому, що вони зумовлюють існування новонароджених як у перші моменти після народження, так і в наступному житті, вони є основою для формування умовних рефлексів (про них йтиметься далі). Слід пам'ятати, що такий поділ рефлексів значною мірою умовний, оскільки вони так тісно взаємопов'язані, що стають невіддільними, і в чистому вигляді їх виділити важко.

Безумовні рефлекси разом з умовними забезпечують пристосованість організмів до умов життя.

Прикладами безумовних рефлексів є харчові, захисні, статеві, больові, ковтання, блювання, чхання, кашлю, мигання, саморегуляція функцій органів і систем тощо. В перші моменти після народження дитина здатна дихати, харчуватися за допомогою ссання тощо.

Вміння володіти переважно правою чи лівою рукою - також безумовний рефлекс. Інстинкти - не що інше, як сукупність послідовних різноманітних безумовних рефлексів. Деякі безумовні рефлекси використовують у медичній практиці для визначення стану здоров'я людини колінний, черевні, мигальний, смоктальний тощо. З них колінний рефлекс відомий, мабуть, кожному, хто був у лікаря-невропатолога. Лікар стукає спеціальним молоточком по сухожилку м'яза, нижче надколінка. При цьому скорочується розгинач гомілки і розгинається колінний суглоб.

Так само викликають ахіллесів рефлекс: під час удару по ахіллесовому сухожилку виникає підошовне згинання стопи. Черевний рефлекс спостерігається як скорочення черевної стінки в місці подразнення при проведенні штриха чим-небудь твердим по шкірі вище пупка. Мигальний рефлекс виявляється скороченням колових м'язів ока в разі освітлення або раптової появи предмета в полі зору. За цими та іншими рефлексами лікарі визначають стан нервової системи.

Упродовж життя природжені рефлекси можуть змінюватись і стають невпізнанними. Слід зазначити, що у людини, на відміну від тварин, прояв безумовних рефлексів відбувається за участю кори великого мозку.

Рефлекторна діяльність нервової системи, що складається з безумовних і умовних рефлексів, зумовлює всю різноманітність функцій організму, у тому числі пам'ять, мислення і поведінку.

Умовні рефлекси - складні пристосувальні реакції, що виробляються в процесі життя на основі безумовних. На відміну від безумовних, умовним рефлексам не властива сталість. Вони можуть утворюватися і зникати залежно від конкретних умов. Тому їх називають умовними, тобто для їх формування потрібні умови. Ці рефлекси утворюються за участю кори великих півкуль. Про це свідчать досліди на тваринах, у яких видаляли кору. Вони майже втрачали здатність утворювати умовні рефлекси, але зберігали безумовні та раніше вироблені умовні.

Утворення і біологічне значення умовних рефлексів. І. П. Павлов в експериментах на собаках виробляв у них умовні рефлекси в спеціально обладнаних камерах, куди не проникали сторонні звуки. Найбільше в його лабораторії була вивчена рефлекторна діяльність травних залоз, на які заздалегідь накладали фістули, що давало змогу збирати травні соки і враховувати їх кількість, час початку виділення тощо.

Вироблення умовного рефлексу здійснювали так. Піддослідну тварину ставили в станок. Коли тварині давали їжу, можна було спостерігати, як виділяється з фістули слина. Це прояв безумовного - харчового - рефлексу. Потім за 30 с до годування перед собакою вмикали електричну лампочку. Тварина реагувала на раптовий спалах світла, повертаючи до нього голову (прояв орієнтувального рефлексу), однак до моменту приймання їжі слина з фістули не виділялась, бо світло лампочки на цьому етапі досліду було байдужим подразником відносно функції травлення.

Після кількаразового поєднання вмикання лампочки і годування світло перетворювалось на подразник, який сигналізував, що за ним з'явиться їжа, тобто світло ставало умовним подразником, і у відповідь на цей подразник з фістули виділялась слина. В інших дослідах годування поєднували із звуками труби, почухуванням шкіри тварин тощо. Ці подразники з безумовних ставали умовними.

З описаних дослідів видно, що умовні рефлекси утворюються на базі безумовних. Безумовний рефлекс слиновиділення виникає у відповідь на їжу, отже, їжа - безумовний подразник. Світло спочатку є байдужим подразником, однак при повторному його вмиканні перед годуванням воно стає умовним подразником.

Механізм утворення умовного рефлексу в описаних вище дослідах можна уявити так. У початкових дослідах збудження смакових рецепторів язика під час годування надходили по доцентрових нервах до центрів смакової чутливості, що розміщені не лише у відділах стовбура мозку, а й у корі (кіркове представництво). Після аналізу і синтезу збудження в центрах травлення імпульси по відцентрових нервах надходять до травних залоз, де відбувається виділення травних соків. У цьому шляху можна бачити частини рефлекторної дуги, яку було описано вище. Однак це ще безумовно-рефлекторна діяльність.

Коли перед годуванням тварини вмикали світло, то подразнювались рецептори сітківки ока, від яких по доцентрових нервах збудження надходило в підкірку, а потім і в кіркові центри зору, де й виникало збудження. При поєднанні вмикання світла і годування одночасно збуджувались два центри кори - травлення і зору. Збудження іррадіювало (поширювалось), і між центрами утворювався тимчасовий зв'язок. Саме через нього збудження з центру зору потрапляло до центру травлення, а потім - до травних залоз. Цим можна пояснити виділення слини у відповідь на вмикання лампочки навіть у разі, якщо їжу не давати.

У людини умовні рефлекси утворюються впродовж життя за звичайних умов, проте їх можна виробити і в спеціальних експериментах. Наприклад, натискання на очні яблука супроводжується уповільненням скорочень серця, що є безумовним рефлексом. Якщо ж цей рефлекс викликати в поєднанні з будьяким байдужим подразником, то з часом при дії байдужого подразника, без натискання на очні яблука, частота скорочень серця стає меншою. Утворюється умовний рефлекс. Так само можна виробити умовні рефлекси, які змінюють дихання, перистальтику кишок, звуження судин тощо.

У лабораторії І. П. Павлова встановлено, що умовний рефлекс можна виробити тільки тоді, коли байдужий подразник передує безумовному. В інших поєднаннях умовні рефлекси не утворюються, а якщо утворюються, то слабко, і швидко згасають. Важливо, щоб умовний подразник біологічно був слабшим, ніж безумовний.

Умовним подразником може бути й час. Так, якщо годування робити в один і той самий час, то при настанні цього періоду з'являються ознаки підвищення секреції травних залоз, виникає і зростає апетит. Про це не слід забувати при організації режиму харчування і не порушувати час приймання їжі. Увесь розпорядок дня, ритм трудового дня, сон і бадьорість підпорядковані умовним рефлексам разом з безумовними. Не випадково працюється продуктивніше, якщо витримується розпорядок дня, праці. Це створює помірний спосіб життя, що дуже сприятливо впливає на підтримання стану психічного й фізичного здоров'я.

Умовні рефлекси можна виробляти на базі не лише безумовних, а й раніше утворених умовних, які добре сформувались і є стійкими. В цьому разі раніше створений рефлекс виконує роль безумовного подразника. На базі такого умовного рефлексу можна виробляти і третій рефлекс. Проте у тварин це зробити вже важче. У людини ж можна виробити 50-100 умовних рефлексів, що опираються один на одного.

Прикладом цього є робота оператора, який стоїть за пультом керування, пілотів, космонавтів, особливо під час зльоту та посадки тощо. Це можливо завдяки високорозвиненому абстрактному мисленню, яке властиве людині. Отже, абстрактне мислення зумовлюється здатністю людини формувати складні умовно-рефлекторні зв'язки.

Після народження, в процесі всього наступного життя, у тварин формуються умовні рефлекси, що підвищують пристосувальні можливості поведінки в умовах біологічної боротьби за існування. Умовні рефлекси виробляються на базі таких безумовних, як харчовий, захисний та інші, в поєднанні з конкретними умовами середовища, які виступають як умовні та безумовні подразники. У окремих видів ссавців і птахів вони можуть досягати високого розвитку, що породжує у людей роздуми про інтелект тварини.

Моделями того, як у тварин виробляються умовні рефлекси в природі, є вирощування тварин у неволі. Наведемо приклад, як в одній сім'ї міських жителів виростили маля зайця-русака. За порівняно невеликий час він засвоїв, як відчиняти двері не лише рухами від себе, а й на себе за допомогою лап, щелеп, якщо йому не відчиняли після того, як він вимогливо стукав у двері лапами, і багато іншого.

Так відбувається і в природі, причому завдяки інстинктам турботи про потомство формування умовних рефлексів прискорюється під впливом поведінки угруповання, родичів. Умовні рефлекси сприяють знаходженню поживи, укриття, уникненню небезпеки, усуненню шкідливих впливів.

Усі вони сформовані в процесі засвоєння нових умов існування на базі природжених безумовних рефлексів. "Інтелект'' тварин - не що інше, як система умовних і безумовних рефлексів, усе те, що становить першу сигнальну систему за І. П. Павловим. На запитання "чи думають тварини?" можна відповісти, що вони думають, однак по-своєму, "по-тваринному", їхнє мислення конкретне, предметне, а не абстрактне (образне), як у людини. В основі розвитку такого мислення лежить збагачення життєвого досвіду умовними рефлексами, видозмінами безумовних рефлексів.

Отже, умовні рефлекси в міру їх нагромадження підвищують здатність тварин пристосовуватись до умов існування, що постійно змінюються, як це було проілюстровано на прикладах. Аналогічно відбувається навчання тварин у природних умовах. Вироблення умовних рефлексів іде швидше, якщо подразниками є звичайні для середовища предмети і явища.

Завдяки умовним рефлексам у комплексі з безумовними тварини знаходять, добувають поживу, уникають небезпеки, будують житло, знаходять укриття, освоюють нові території для життя, орієнтуються на місцевості тощо. За участю умовних рефлексів здійснюється боротьба за існування, забезпечується збереження особин і видів.

Гальмування умовних рефлексів. Вироблені умовні рефлекси за різних умов можуть згасати внаслідок гальмування. Так називають процеси, що призводять до послаблення або припинення збуджень. Це протилежне збудженню явище. Розрізняють зовнішнє і внутрішнє гальмування.

Зовнішнє гальмування виникає в разі, якщо в центральній нервовій системі з'являються збудження різної сили. Тоді сильніше збудження гальмує більш слабке. Сильне збудження є зовнішнім" відносно слабкого, зовнішнім відносно якого-небудь рефлексу. Звідси і походить назва цього виду гальмування.

Наприклад, якщо піддослідним тваринам, у яких вироблений умовний рефлекс на приймання їжі під час вмикання лампочки, дати сторонній звук або різко змінити інтенсивність освітлення, то рефлекс на вмикання лампочки загальмується або навіть зникне. Нові подразники гальмують відповідь. Точно так больові подразнення, які наносять піддослідним тваринам, біль внутрішніх органів гальмують харчові умовні реакції.

Подібні явища зовнішнього гальмування спостерігаються і у людини. Наприклад, хвилювання після повідомлення про неприємності, самі неприємності пригнічують позитивні емоції, пов'язані зі сприйманням їжі, пригнічують виділення травних соків, знижують апетит.

Внутрішнє гальмування виникає в разі не підкріплення умовного подразника. Воно виникає всередині дуги умовного рефлексу, тому і називається внутрішнім. Наприклад, якщо виробити умовний рефлекс - харчову реакцію на дзвінок, а потім давати дзвінок і не підкріплювати його їжею, то харчова реакція на нього гальмується і навіть може зникнути. Відновлення годування відновлює умовний рефлекс, відбувається розгальмовування.

Гальмування умовних рефлексів спостерігається і в тих випадках, коли змінюють умовні подразники (наприклад, лунають звуки різної частоти), вводять додаткові подразники або збільшують інтервал між сигналом до годування і самим годуванням. Отже, умовні сигнали на їжу, якщо вони витримуються, не спричинюють гальмування і виконують позитивну роль.

Якщо змінюється якість сигналу (тональність) або його доповнюють іншим сигналом, або ж збільшують інтервал між сигналом і прийманням їжі, то розвивається внутрішнє гальмування. Сигнали ж виконують негативну роль відносно виробленого раніше рефлексу.

Внутрішнє гальмування було вивчене І. П. Павловим та його учнями.

Явище гальмування в центральній нервовій системі відіграє важливу роль у повсякденному житті. Разом з явищем збудження воно здійснює координацію рефлекторних механізмів організму. Так, акти вдиху й видиху, скорочення і розслаблення м'язів, прискорення і уповільнення ритму серця, перистальтики кишок тощо є результатом взаємодії збудження і гальмування, послідовної зміни одне одного. В процесі виховання у дітей формуються певні навички, пов'язані з використанням різних заборон. Це можливо завдяки розвитку умовного гальмування.

Роль І. М. Сєченова і І. П. Павлова у створенні вчення про вищу нервову діяльність; його суть. Батьком російської фізіології називали І. М. Сєченова корифеї науки К. А. Тімірязєв та І. П. Павлов. І це справді так, оскільки до нього ніхто не робив дослідів з вивчення головного мозку. Результатом його дослідів стала психофізіологічна і філософська праця "Рефлекси головного мозку" (1863). З неї починаються дослідження вищої нервової діяльності. Ось основні її положення.

В основі психічного розвитку лежить пам'ять: зорова, тактильна, слухова, м'язова, асоціативна. (В наступні роки ці види пам'яті досліджені більш детально багатьма вченими.) Якщо додати до цього відкриття ним явища гальмування в центральній нервовій системі, розкриття психологічних механізмів мислення, то стане ясно, яке величезне значення мають роботи І. М. Сєченова в розвитку уявлень про вищу нервову діяльність.

Ідеї І. М. Сєченова справили велике враження на молодого І. П. Павлова. Упродовж сорока років І. П. Павлов розробляв їх поряд з дослідженнями з фармакології, фізіології кровообігу, травлення, що привело до нового етапу в його дослідженнях - вивчення вищої нервової діяльності.

В 1923 р. з'явилась його узагальнювальна праця "Двадцятирічний досвід об'єктивного вивчення вищої нервової діяльності тварин", а потім вийшли "Лекції про роботу великих півкуль головного мозку" (1927) та інші праці.

Під вищою нервовою діяльністю І. П. Павлов розумів діяльність кори півкуль і підкірки, які зумовлюють рефлекси.

Література

  1. Енциклопедія вищої нервової системи людини. – М., 1999.
  2. Біологія: Навч. посіб. / А. О. Слюсарєв, О. В. Самсонов, В. М. Мухін та ін.; За ред. та пер. з рос. В. О. Мотузного. — 3-тє вид., випр. і допов. — К.: Вища шк., 2002. — 622 с.

Освіта.ua
03.01.2012

Провідні компанії та навчальні заклади Пропозиції здобуття освіти від провідних навчальних закладів України та закордону. Тільки найкращі вищі навчальні заклади, компанії, освітні курси, школи, агенції.

Щоб отримувати всі публікації
від сайту «Osvita.ua»
у Facebook — натисніть «Подобається»

Osvita.ua

Дякую,
не показуйте мені це!