Каков общий конечный путь рефлекторной дуги коленного рефлекса

Общий конечный путь в рефлекторной дуге коленного рефлекса включает несколько ключевых компонентов, среди которых важную роль играют сенсорные нейроны, рефлексогенные центры и эффекторные нейроны. Стимуляция рецепторов в области колена приводит к активации сенсорных нейронов, которые передают нервный импульс в спинной мозг.

В спинном мозге происходит переработка полученной информации, и формируется ответ, который передается через эффекторные нейроны к мышцам бедра. Это вызывает сокращение квадрицепсов и, как следствие, разгибание колена, что и является проявлением коленного рефлекса.

Как это происходит

При физическом воздействии на сухожилия активируются чувствительные рецепторы, которые передают сигналы в задние рога спинного мозга. Этот путь передачи нервного импульса называют рефлекторной дугой.

Рефлекторная дуга, которая также называется нейронным путём импульсов, может относиться как к соматической, так и к вегетативной (автономной) нервной системе. Первоначальная система отвечает за иннервацию мышечных тканей, а автономная нервная система обеспечивает функционирование внутренних органов, включая кровеносные сосуды и разные железы, как внешней, так и внутренней секреции.

Простой нервный путь, лежащий в основе мышечного рефлекса, является непрерывным и заключается в передаче возбудительных сигналов между двумя нейронами. В отличие от этого, рефлекторные дуги вегетативной нервной системы обязательно включают в себя вегетативные узлы (ганглии).

Импульсный путь соматической нервной системы предельно прост, в вегетативной нервной системе передача сигналов несколько усложняется: здесь присутствуют дополнительные нервные клетки, преобразовывающие импульс с чувствительного рецептора в импульс для эффекторного органа.

Импульс движется от сенсорного нейрона к двигательному нейрону, проходя через спинной мозг.

Импульсный путь состоит из следующих элементов:

• Рецептор, воспринимающий раздражение или стимул из внешней среды. Это чувствительное нервное окончание, которое преобразует внешний воздействие в нервный сигнал. В человеческом организме имеется множество рецепторов с разными функциями. Те, что находятся близко к поверхности кожи, называются экстерорецепторами.
• Чувствительное нервное волокно – это длинный отросток нейрона, который располагается в ганглиях спинного мозга.
• Эффекторные нейроны – это центры, получающие возбуждающие сигналы от чувствительных нервных волокон. Простые рефлексы формируют свои центры в ганглиях спинного мозга, в то время как сложные рефлексы имеют центры, расположенные в нейронах головного мозга.
• Двигательные нервные волокна ведут к органам-исполнителям.
• Эффекторный орган завершает круг и представлен мускулатурой, сосудами или внутренними органами.

Схема рефлекторной дуги коленного рефлекса

Ярким примером нейронного пути в соматической нервной системе служит коленный рефлекс, присущий всем людям. При наличии неврологических заболеваний данная реакция может быть ослаблена или усилена, именно поэтому невропатологи в первую очередь проверяют коленный рефлекс. Рефлекторная дуга этого рефлекса начинается с кожного рецептора, который реагирует на удар неврологического молотка.

Врач может проверить коленный рефлекс даже у пациента, находящегося в лежачем положении. Для этого он поднимает конечность и наносит удар по подколенному сухожилию молоточком.

Образовавшийся импульс передается далее, к нейронам спинного мозга, после этого переходит в соответствующий центр, к эффекторным нейронам. Длинный отросток эффекторного нейрона выходит из спинного мозга вместе с двигательными нервными волокнами, которые заканчиваются в мышцах. Таким образом, импульс доходит до эффекторного органа, то есть до подколенной мышцы, и нога человека резко двигается вверх: коленный рефлекс замыкается.

Рефлекторная дуга

Рефлексы (лат. reflexus — отражённый) составляют основу работы нервной системы. Они представляют собой ответные реакции организма на воздействия раздражителей.

Любой рефлекс существует на базе рефлекторной дуги — совокупности соединенных друг с другом нервных элементов, через которые последовательно проводится нервный импульс при осуществлении рефлекса. Самый прострой пример — коленный рефлекс, который часто проверяет невролог, что позволяет быстро сделать вывод о сохранности элементов рефлекторной дуги.

Нейроны соединяются друг с другом с помощью отростков: аксонов и дендритов, на конце которых находятся специальные контакты — синапсы, которые мы подробно изучили в статье про нервные ткани.

Состав рефлекторных дуг

Чувствительное (афферентное, центростремительное)

Включает в себя рецепторы (которые могут находиться в коже, внутренних органах или сосудах), чувствительный нейрон и его волокно, проходящее в спинной мозг через задние рога.

Тело чувствительного нейрона находится в задних корешках (!) спинного мозга. Представили? А теперь представьте дендрит, идущий от кончика вашего указательного пальца до самого спинного мозга. Именно поэтому неверно считать, что дендрит — всегда «короткий» отросток, а аксон — «длинный». Данный вопрос мы обсуждали в статье про нервные ткани.

Состоит из вставочного нейрона и его отростков. Вставочный нейрон создает связь между чувствительным и двигательным звеном рефлекторной дуги. Они могут взаимодействовать с другими частями центральной нервной системы.

Тела вставочных нейронов находятся в задних рогах спинного мозга.

Представляет собой двигательный нейрон (эфферентный, исполнительный, мотонейрон), от которого проводятся нервные волокна к органу-исполнителю (эффектору).

В зависимости от того, чем представлен эффектор — мышца, железа — при поступлении к нему нервных импульсов его работа активируется: мышца начинает сокращаться, железа — выделять секрет.

Двигательные нейроны располагаются в передних рогах спинного мозга, откуда начинают свои отростки.

Рассмотрим схему рефлекторной дуги, на базе которой осуществляется рефлекс отдергивания руки от горячего предмета. Попробуйте сами описать путь, который проходит нервный импульс и вспомнить 3 звена рефлекторной дуги. Назовите локализацию каждого из нейронов.

Это может показаться очевидным, но необходимо подчеркнуть, что афферентные нервные волокна входят в спинной мозг через задние корешки. Эфферентные нервные волокна выходят из спинного мозга через передние корешки.

Типы рефлекторных дуг

Рефлекторные дуги можно делить на соматические и вегетативные. Соматические рефлексы обеспечивают осуществление произвольных движений, управляемых сознанием, в то время как вегетативные способствуют координации работы внутренних органов, что происходит вне нашего сознательного контроля (обратите внимание на вегетативную нервную систему).

Ниже вы увидите схемы соматической и вегетативной рефлекторных дуг. Под картинкой будет написано существенное отличие между ними, которое вы должны запомнить, но прежде постарайтесь сами сделать вывод, изучив картинку.

Отличием между соматической и вегетативной рефлекторными дугами в том, что в составе последней эфферентный нейрон лежит за пределами спинного мозга — в вегетативном ганглии. Данные ганглии могут располагаться по бокам от позвоночника, вблизи внутренних органов или в их стенке.

Вы, вероятно, заметили, что вставочный нейрон вегетативной дуги находится в другом месте – в боковых рогах спинного мозга (в отличие от задних в соматической системе).

Нервная регуляция

Рефлекторная дуга — фундамент, на котором осуществляется рефлекс. В нервной системе возникают не только процессы возбуждения, но и торможения, о которых мы подробнее поговорим в теме, посвященной высшей нервной деятельности. Торможение заключается в ослаблении или задержке уже возникшего возбуждения.

Таким образом, координация и регуляция процессов возбуждения и торможения делается основой слаженной работы органов и систем, которые составляют единую целую организм.

Заболевания

Парез (от греческого πάρεσις — ослабление) представляет собой неврологический синдром, возникающий из-за повреждения двигательных (эфферентных) путей, что приводит к слабости в конечностях или других иннервированных органах. Симптомом пареза является снижение силы мышц, при этом движения в неполном объеме могут сохраняться.

Паралич (греч. παράλυσις — расслабление) — полное отсутствие произвольных движений, обусловленное теми же причинами, что и парез.

Парез лицевого нерва может возникнуть в результате переохлаждения. Воспалительные процессы в тканях могут сдавливать нерв в узкой костной структуре, что мешает проходу нервных импульсов к мышцам лица, вызывая потерю возможности их движения.

Настоящая статья была написана Юрием Сергеевичем Беллевичем и является его интеллектуальной собственностью. Любое копирование, распространение (в том числе размещение на других интернет-ресурсах) или иное использование информации и материалов без предварительного согласия правообладателя является незаконным. Для получения разрешения на использование материалов статьи обращайтесь к Беллевичу Юрию.

Анатомические особенности

Коленный рефлекс представляет собой реакцию организма на легкое растяжение бедренной мышцы. Сокращение мышечных волокон происходит как ответ на непринужденный удар по надколеннику, под которым имеется сухожилие. Данное рефлексивное действие играет важную роль в диагностике множества заболеваний. Однако провести данную проверку невозможно без рефлекторной дуги. Операции организма зависят от реакции на раздражители, получаемые от центральной нервной системы, и именно рефлекторная дуга служит структурной основой для данного рефлекса. Она является путём, по которому сигнал движется от рецептора к соответствующему органу-эффектору. Кроме того, её также называют нервной дугой. Это название обусловлено тем, что рефлекс колена осуществляется благодаря нервным импульсам, которые идут по определённому пути. Дуга располагается в клетках спинного мозга, которые способны передавать импульсы к мышцам после возбуждения. Схему с обозначением рефлекторной дуги несложно понять и визуализировать с помощью изображений. Она состоит из следующих элементов:

• Звеньев (центральных, эфферентных и афферентных);
• Рецепторов;
• Эффектора (орган, который может меняться в процессе рефлекса).

Рефлекторные дуги бывают двух типов: простые и сложные. Простые или моносинаптические рефлекторные дуги состоят из 2 нейронов (эфферентного и афферентного) и синапса. Имеют следующие особенности:

• Небольшая продолжительность рефлекса;
• Близкое расположение эффектора и рецептора;
• Дуга состоит из двух нейронов;
• Мышцы показывают одиночное мышечное сокращение;
• Нейронные волокна относятся к группе A.

Сложные или полисинаптические дуги состоят как минимум из трех нейронов (эффекторный, рецепторный и, возможно, пара вставочных). Характерные черты сложной нервной дуги:

• Дуга трёхнейронная;
• Нервные волокна принадлежат группам B и C;
• Рецептор и эффектор находятся не вблизи;
• Сокращения мышц проявляются в виде тетануса.

Роль и функции в организме

Простыми словами нервная дуга представляет собой путь, по которому проходит импульс, возникший от рецептора к органу либо мышце. Соответственно этому фактору рефлекторная дуга предназначена для передачи нервных импульсов. Схема передачи импульсов основана на том, что от рецептора передается сигнал к чувствительным нейронам. Дальше возбуждающая реакция передается к клеткам серого вещества спинного мозга. В итоге двигательные клетки сокращаются, при этом нога может дернуться, или приподняться.

Удар выполняет роль внешнего раздражителя для нервной системы. Процесс осуществляется благодаря взаимодействию спинного мозга, сенсорных систем и двигательных нейронов. Визуальный образ, показывающий нервную дугу, может помочь понять, как проходит нервный импульс.

Рецепторы дуги улавливают сигналы от раздражителя и, как результат, начинают возбуждаться. Звенья отвечают за передачу импульса к определенному органу. Эти звенья могут быть центральными, эфферентными или афферентными. Эффектор – это орган, который отвечает на воздействие рецептора.

Согласно этим составляющим дуги, она выполнят такие функции:

• Передает сигнал к мышцам голени;
• Импульс идет от нейронов к двигательным мышцам;
• В зависимости от раздражителя возникает нейронный импульс, который передается к эффектору (органу);
• Влияет на движение конечностей и сокращение мышц ноги.

Как ее определить?

Чтобы корректно проверить наличие коленного рефлекса, необходимо следовать нескольким этапам:

1. Пациенту следует занять удобное положение на стуле, чтобы он мог без труда расположить одну ногу на другую либо чтобы его конечности не касались пола.
2. После этого врач наносит удар неврологическим молоточком по надколеннику, вызывая его реакцию. Эти действия помогут специалисту установить рефлекторную дугу колена.

Существует и другой способ диагностики для определения нервной дуги коленного сустава. Пациент укладывается на спину, согнув ноги под углом, так чтобы стопы плотно касались поверхности кушетки. Затем по сухожилию наносится удар специальным молоточком. Этот диагностический прием позволяет оценить и проанализировать пателлярный (коленный) рефлекс.

Отсутствие и снижение дуги

Корешки серого вещества могут соприкасаться с иными нейронами. После чего они вступают в контакт с центральными нейронами, формируя звенья проводящего пути. Рефлекторная дуга при этом может давать сбой, в результате присоединения нейронов к спинному рефлексу. Стремительные возбуждения нервной системы могут передаваться к коре головного мозга и спровоцировать новые рефлексы. Вследствие, раздражение может возвратиться к периферическому нейрону, результатом чего окажется полное отсутствие коленного рефлекса (арефлексия).

Рефлекс может уменьшаться из-за различных факторов, таких как интоксикация, инфекционные заболевания или эпилепсия. В состоянии покоя рефлекторная дуга колена может изменяться в результате нарушений в нервной системе или индивидуальных особенностей пациента. Изменения, которые можно наблюдать при анализе коленного рефлекса, включают гипорефлексию, гиперрефлексию и арефлексию.

Гипорефлексия

• При данной патологии реакция на раздражитель будет снижена. Характерной чертой этого явления является слабая реакция колена на стимулы, которая возникает вследствие расстройства проводимости и целостности рефлекторной дуги при передаче нервного импульса.
• Отсутствие рефлекса может указывать на поражение центров в головном мозге. Потеря веса или наличие инфекции могут приводить к истощению нейронов и нарушению их функционирования. Реакция может исчезнуть, например, после наложения жгута или в состоянии наркоза.

Гиперрефлексия

• Легчайшее воздействие на конечность может вызвать усиленный коленный рефлекс, что часто наблюдается при поражениях отделов спинного мозга. Эти структуры могут блокировать импульсы, отвечая на раздражение.
• Подобные реакции характерны для людей с невротическими расстройствами, при неврите, плексите и радикулите. Патологические движения, связанные с быстрым сокращением мышц растянутого сухожилия, также могут приводить к усилению рефлекса. Чаще всего данные явления затрагивают стопу и коленную чашечку.

Арефлексия

• Этот вид патологии коленного рефлекса проявляется в результате серьезных заболеваний центральной нервной системы, при которых отсутствует какая-либо реакция на подобные стимулы.
• Арефлексия возникает при таких состояниях, как неврит, полиомиелит или полиневрит. Это сопровождается повреждением проводящих или двигательных нейронов и чувствительных волокон, что приводит к снижению рефлекторных функций и угасанию мышечных рефлексов в результате повреждений в центральной или периферической нервной системе.

Точный диагноз и степень патологии смогут определить квалифицированные специалисты, используя различные методы исследования, осмотр пациента и дополнительные мероприятия.

Рефлекторный механизм деятельности нервной системы. Рефлекторные дуги и кольца

Определение 1

Рефлекс (от лат. — отражённый) является основным механизмом работы центральной нервной системы, представляя собой реакцию организма на внутренние или внешние раздражители, которая осуществляется с участием ЦНС через элементы рефлекторной дуги в порядке их последовательного возбуждения.

Это любое изменение в деятельности организма, возникшее в нём с участием нервной системы, в ответ на влияние внешней среды или на изменение во внутренней среде организма.

Пример 1

С помощью рефлексов регулируется выделение слюны, кишечного и поджелудочного сока и секрета поджелудочной железы во время пищеварения, изменяется интенсивность кровообращения и дыхания во время физических нагрузок, регулируется тонус мышц. Рефлекторными процессами также поддерживается постоянство внутренней среды организма (гомеостаз).

Чтобы рефлекторная реакция могла произойти, необходимо, чтобы все компоненты рефлекторной дуги находились в нормальном состоянии и сохранялась целостность их взаимосвязей.

По характеру рефлекторной реакции рефлексы делятся на:

• двигательные,
• секреторные,
• сердечно-сосудистые,
• дихательные,
• обменные и т.д.;

По биологическому значению на:

• ориентировочные,
• защитные,
• пищеварительные,
• половые и т.д.

И.П. Павлов поделил все рефлексы человека на безусловные (врождённые) и условные (приобретённые).

Замечание 1

Понятие «рефлекс» было введено в широкое научное использование французским учёным и естествоиспытателем Рене Декартом в 1649 году.

Рефлекторная дуга

Основу рефлекторных реакций центральной нервной системы составляет рефлекторная дуга (кольцо), которая включает в себя:

• рецепторы, воспринимающие раздражители;
• афферентные нейроны, проводящие сигнал в сторону ЦНС;
• промежуточные (вставочные, интеркалярные) нейроны, выполняющие центральную роль в рефлекторной дуге;
• эфферентные нейрон, передающие сигналы к периферическим тканям и органам;
• эффекторы или исполнительные органы (железы, гладкие мышцы внутренних органов и поперечно-полосатые скелетные мышцы), выполняющие необходимую рефлекторную деятельность.

«Рефлекторный механизм деятельности нервной системы. Рефлекторные дуги и кольца»Помощь эксперта по теме работыРешение задач от ИИ за 2 минутыПомощь с рефератом от нейросети

Рефлекторные акты осуществляются с помощью моносимпатических (двунейронных) и полисимпатических (многонейронных) рефлекторных дуг.

Замечание 2

Преобладающее большинство рефлекторных дуг в организме человека являются полисимпатическими и лишь некоторые — моносимпатическими (коленный, ахиллов рефлексы).

Время, необходимое для рефлекса (период от момента действия стимула до начала рефлекторного ответа), зависит от сложности рефлекторной дуги, силы раздражения и уровня возбудимости отдельных звеньев дуги.

Анатомическая и функциональная целостность каждого элемента рефлекторной дуги — необходимое условие для осуществления любой приспособительной реакции организма.

В рефлекторной дуге выделяются следующие ключевые элементы:

• рецепторы чувствительных органов, которые воспринимают стимул и преобразуют его в нервный сигнал, который затем распространяется по другим компонентам дуги;

Определение 2

Рецепторы представляют собой специализированные клетки (например, фоторецепторы), или окончания чувствительных нервных клеток. Они, реагируя на раздражитель, преобразуют его энергию в нервный импульс, который далее проходит по структурам рефлекторной дуги.

Замечание 3

По расположению рецепторы бывают внешними и внутренними. Внешние рецепторы фиксируют воздействия внешней среды (например, рецепторы, расположенные в глазах, ушах и на коже). Внутренние рецепторы подразделяются на рецепторы внутренних органов и рецепторы опорно-двигательной системы.

о характеру раздражений, которые воспринимаются, рецепторы делят на:

• фоторецепторы (светочувствительные клетки глаза),
• механорецепторы (рецепторы для слуха, осязания и равновесия),
• хеморецепторы (рецепторы вкуса и обоняния),
• терморецепторы (рецепторы, реагирующие на тепло и холод) и т.д.

Каждый рецептор обладает наивысшей чувствительностью только к своему специфическому раздражителю.

• центростремительный (афферентный) путь, по которому нервный импульс передает информацию к ЦНС (определенному сегменту спинного мозга или более высоким отделам ЦНС);
• в регионе ЦНС, который получает нервный сигнал, информация обрабатывается, часто передается по вставочным нейронам к соседним сегментам спинного мозга и другим участкам ЦНС, в результате чего формируется соответствующая реакция, которая передается на двигательный нейрон в виде нервного импульса;
• двигательный (центробежный) путь, который передает сигнал к рабочему органу (эффектору);
• эффектор (рабочий орган) непосредственно выполняет реакцию на раздражение.

Замечание 4

Эффекторами могут выступать мышцы, секреторные железы, сердце и другие органы.