Arco reflexo. Princípio reflexo do sistema nervoso

O mecanismo reflexo é o principal na atividade do sistema nervoso. Um reflexo é a resposta do corpo à irritação externa, realizada com a participação do sistema nervoso.

A via neural do reflexo é chamada de arco reflexo. O arco reflexo inclui: 1) uma formação perceptiva - um receptor, 2) um neurônio sensível ou aferente que conecta o receptor aos centros nervosos, 3) neurônios intermediários (ou intercalares) dos centros nervosos, 4) um neurônio eferente que conecta o centros nervosos com a periferia, 5) órgão operário que responde à irritação - músculo ou glândula.

Os arcos reflexos mais simples incluem apenas duas células nervosas, mas muitos arcos reflexos no corpo consistem em um número significativo de diversos neurônios localizados em diferentes partes do sistema nervoso central. Realizando respostas, os centros nervosos enviam comandos ao órgão ativo (por exemplo, músculo esquelético) por meio de vias eferentes, que atuam como os chamados canais de comunicação direta. Por sua vez, durante ou após uma resposta reflexa, os receptores localizados no órgão ativo e outros receptores do corpo enviam informações sobre o resultado da ação ao sistema nervoso central. As vias aferentes dessas mensagens são canais de feedback. A informação recebida é utilizada pelos centros nervosos para controlar ações posteriores, ou seja, interromper a reação reflexa, sua continuação ou mudança. Portanto, a base

A atividade reflexa integral não é um arco reflexo separado, mas um anel reflexo fechado formado por conexões diretas e de feedback dos centros nervosos com a periferia.

HOMEOSTASE

O ambiente interno do corpo no qual vivem todas as suas células é o sangue, a linfa e o fluido intersticial. É caracterizada pela relativa constância - homeostase de vários indicadores, uma vez que quaisquer alterações levam à perturbação das funções das células e tecidos do corpo, especialmente das células altamente especializadas do sistema nervoso central. Esses indicadores constantes de homeostase incluem a temperatura das partes internas do corpo, mantida entre 36-37 ° C, o equilíbrio ácido-base do sangue, caracterizado por pH = 7,4-7,35, pressão osmótica do sangue (7,6-7,8 atm.), concentração de hemoglobina no sangue - 130-160 ּлֿ¹, etc.

A homeostase não é um fenômeno estático, mas um equilíbrio dinâmico. A capacidade de manter a homeostase em condições de metabolismo constante e flutuações significativas nos fatores ambientais é garantida por um complexo de funções reguladoras do corpo. Esses processos regulatórios de manutenção do equilíbrio dinâmico são chamados de homeocinese.

O grau de mudança nos indicadores de homeostase devido a flutuações significativas nas condições ambientais ou durante o trabalho árduo para a maioria das pessoas é muito pequeno. Por exemplo, uma alteração a longo prazo no pH do sangue em apenas 0,1 -0,2 pode ser fatal. Contudo, na população em geral existem certos indivíduos que têm a capacidade de tolerar mudanças muito maiores nos indicadores do ambiente interno. Em corredores altamente qualificados, como resultado de uma grande ingestão de ácido láctico dos músculos esqueléticos no sangue durante corridas de média e longa distância, o pH do sangue pode diminuir para valores de 7,0 e até 6,9. Apenas algumas pessoas no mundo conseguiram subir a uma altura de cerca de 8.800 m acima do nível do mar (até o topo do Everest) sem um dispositivo de oxigênio, ou seja, existir e se mover em condições de extrema falta de oxigênio no ar e, consequentemente, nos tecidos do corpo. Essa habilidade é determinada pelas características inatas de uma pessoa - a chamada norma de reação genética, que, mesmo para indicadores funcionais do corpo bastante constantes, apresenta grandes diferenças individuais.

2.5. A OCASIÃO DA EXCITAÇÃO E SUA REALIZAÇÃO 2.5.1. POTENCIAIS DE MEMBRANA

A membrana celular consiste em uma dupla camada de moléculas lipídicas, com suas “cabeças” voltadas para fora e suas “caudas” voltadas uma para a outra. Pedaços de moléculas de proteína flutuam livremente entre eles. Alguns deles penetram diretamente na membrana. Algumas dessas proteínas contêm poros especiais ou canais iônicos através dos quais os íons envolvidos na formação de potenciais de membrana podem passar (Fig. I-A).

Duas proteínas especiais desempenham um papel importante na ocorrência e manutenção do potencial de membrana em repouso. Um deles desempenha o papel de uma bomba especial de sódio-potássio que, usando a energia do ATP, bombeia ativamente o sódio para fora da célula e o potássio para dentro da célula. Como resultado, a concentração de íons de potássio dentro da célula torna-se maior do que no líquido que lava a célula, e os íons de sódio aumentam no exterior.

Arroz. 1. Membrana de células excitáveis ​​em repouso (A) e durante excitação (B).

(De acordo com: B. Albert et al., 1986)

a - dupla camada de lipídios, b - proteínas de membrana.

Em A: canais de “vazamento de potássio” (1), “bomba de sódio-potássio” (2)

e um canal de sódio fechado em repouso (3).

Em B: canal de sódio (1) aberto mediante excitação, entrada de íons sódio na célula e mudança de cargas nos lados externo e interno

membranas.

A segunda proteína serve como canal de vazamento de potássio, por onde os íons potássio, por difusão, tendem a sair da célula, onde são encontrados em excesso. Os íons de potássio que saem da célula criam uma carga positiva na superfície externa da membrana. Como resultado, a superfície interna da membrana fica carregada negativamente em relação à superfície externa. Assim, a membrana em repouso é polarizada, ou seja, existe uma certa diferença de potencial em ambos os lados da membrana, chamada potencial de repouso. É igual a aproximadamente menos 70 mV para um neurônio e menos 90 mV para uma fibra muscular. O potencial de repouso da membrana é medido inserindo a ponta fina de um microeletrodo na célula e colocando o segundo eletrodo no fluido circundante. No momento em que a membrana é perfurada e o microeletrodo entra na célula, observa-se na tela do osciloscópio um deslocamento do feixe proporcional ao valor do potencial de repouso.

A base para a excitação das células nervosas e musculares é um aumento na permeabilidade da membrana aos íons de sódio - a abertura dos canais de sódio. A estimulação externa provoca o movimento de partículas carregadas dentro da membrana e uma diminuição na diferença de potencial inicial em ambos os lados ou despolarização da membrana. Pequenas quantidades de despolarização levam à abertura de parte dos canais de sódio e a uma ligeira penetração de sódio na célula. Essas reações são subliminares e causam apenas alterações locais (locais).

Com o aumento da estimulação, as mudanças no potencial de membrana atingem o limiar de excitabilidade ou um nível crítico de despolarização - cerca de 20 mV, enquanto o valor do potencial de repouso diminui para aproximadamente menos 50 mV. Como resultado, uma parte significativa dos canais de sódio se abre. Ocorre uma entrada semelhante a uma avalanche de íons sódio na célula, causando uma mudança brusca no potencial de membrana, que é registrado como um potencial de ação. O lado interno da membrana no local da excitação apresenta carga positiva e o lado externo tem carga negativa (Fig. 1-B).

Todo esse processo tem vida extremamente curta. Leva apenas cerca de

1-2 ms, após o qual a porta do canal de sódio se fecha. Neste ponto, a permeabilidade aos íons potássio, que aumenta lentamente durante a excitação, atinge um valor grande. Os íons de potássio que saem da célula causam uma rápida diminuição no potencial de ação. No entanto, a restauração final da carga original continua por algum tempo. A este respeito, no potencial de ação, distinguem-se uma parte de alta tensão de curto prazo - o pico (ou pico) e pequenas flutuações de longo prazo - potenciais de traço. Os potenciais de ação dos neurônios motores têm uma amplitude de pico de cerca de

100 mV e duração de cerca de 1,5 ms, nos músculos esqueléticos - amplitude do potencial de ação 120-130 mV, duração 2-3 ms.

No processo de recuperação após a ação potencial, o trabalho da bomba sódio-potássio garante que o excesso de íons sódio seja “bombeado” e os íons potássio perdidos sejam “bombeados”, ou seja, um retorno à assimetria original de sua concentração em ambos. lados da membrana. Cerca de 70% da energia total necessária à célula é gasta no funcionamento desse mecanismo.

A ocorrência de excitação (potencial de ação) só é possível se uma quantidade suficiente de íons sódio for mantida no ambiente ao redor da célula. Grandes perdas de sódio pelo organismo (por exemplo, através do suor durante trabalho muscular prolongado em altas temperaturas) podem perturbar a atividade normal das células nervosas e musculares, reduzindo o desempenho de uma pessoa. Sob condições de falta de oxigênio nos tecidos (por exemplo, na presença de um grande déficit de oxigênio durante o trabalho muscular), o processo de excitação também é perturbado devido ao dano (inativação) do mecanismo de entrada de íons de sódio na célula, e a célula torna-se inexcitável. O processo de inativação do mecanismo do sódio é influenciado pela concentração de íons Ca no sangue. Com o aumento do conteúdo de Ca, a excitabilidade celular diminui e, com a deficiência de Ca, a excitabilidade aumenta e aparecem cãibras musculares involuntárias.

EXCITAÇÃO

Os potenciais de ação (impulsos de excitação) têm a capacidade de se propagar ao longo das fibras nervosas e musculares.

Numa fibra nervosa, o potencial de ação é um estímulo muito forte para seções adjacentes da fibra. A amplitude do potencial de ação é geralmente 5 a 6 vezes o limiar de despolarização. Isso garante alta velocidade e confiabilidade.

Entre a zona de excitação (que tem carga negativa na superfície da fibra e carga positiva no interior da membrana) e a área adjacente não excitada da membrana da fibra nervosa (com relação de carga inversa), elétrica surgem correntes - as chamadas correntes locais. Como resultado, desenvolve-se a despolarização da área vizinha, aumento de sua permeabilidade iônica e aparecimento de potencial de ação. Na zona de excitação original, o potencial de repouso é restaurado. Em seguida, a excitação cobre a próxima seção da membrana, etc. Assim, com a ajuda de correntes locais, a excitação se espalha para seções vizinhas da fibra nervosa, ou seja, condução de um impulso nervoso. À medida que é realizado, a amplitude do potencial de ação não diminui, ou seja, a excitação não desaparece mesmo com um grande comprimento do nervo.

No processo de evolução, com a transição das fibras nervosas não pulpares para as pulpares, houve um aumento significativo na velocidade de condução do impulso nervoso. As fibras moles são caracterizadas pela condução contínua de excitação, que cobre sequencialmente cada seção adjacente do nervo. Os nervos pulpares são quase completamente cobertos por uma bainha isolante de mielina. As correntes iônicas neles podem passar apenas nas áreas expostas da membrana - nós de Ranvier, desprovidos dessa membrana. Durante a condução de um impulso nervoso, a excitação salta de uma interceptação para outra e pode até abranger várias interceptações. Este tipo de exercício é denominado saltatório (lat. salto saltus). Isto aumenta não só a velocidade, mas também a relação custo-benefício do processo. A excitação não captura toda a superfície da membrana da fibra, mas apenas uma pequena parte dela. Consequentemente, menos energia é gasta no transporte ativo de íons através da membrana durante a excitação e durante a recuperação.

A velocidade de condução em diferentes fibras é diferente. Fibras nervosas mais espessas conduzem excitação em maior velocidade: possuem distâncias maiores entre os nodos de Ranvier e saltos mais longos. As fibras nervosas aferentes motoras e proprioceptivas têm a maior velocidade de condução - até 100. Nas fibras nervosas simpáticas finas (especialmente nas fibras amielínicas), a velocidade de condução é baixa - da ordem de 0,5 - 15.

Durante o desenvolvimento de um potencial de ação, a membrana perde completamente a excitabilidade, estado que é chamado de inexcitabilidade completa ou refratariedade absoluta. É seguido por refratariedade relativa, quando o potencial de ação só pode ocorrer com estimulação muito forte. Gradualmente, a excitabilidade é restaurada ao seu nível original.

SISTEMA NERVOSO

O sistema nervoso é dividido em periférico (fibras e nós nervosos) e central. O sistema nervoso central (SNC) inclui a medula espinhal e o cérebro.

FUNÇÕES BÁSICAS DO SNC

Todas as reações comportamentais humanas mais importantes são realizadas com a ajuda do sistema nervoso central.

As principais funções do sistema nervoso central são:

Unir todas as partes do corpo em um único todo e sua regulação;

Controlar o estado e comportamento do corpo de acordo com as condições ambientais e suas necessidades.

Em animais superiores e humanos, a parte principal do sistema nervoso central é o córtex cerebral. Controla as funções mais complexas da vida humana - processos mentais (consciência, pensamento, fala, memória, etc.).

Os principais métodos para estudar as funções do sistema nervoso central são os métodos de remoção e irritação (na clínica e em animais), o registro de fenômenos elétricos e o método dos reflexos condicionados.

Novos métodos de estudo do sistema nervoso central continuam a ser desenvolvidos: com a ajuda da chamada tomografia computadorizada, é possível observar alterações morfofuncionais no cérebro em diferentes profundidades; a fotografia em raios infravermelhos (imagem térmica) permite detectar os pontos “mais quentes” do cérebro; Novos dados sobre o funcionamento do cérebro são fornecidos pelo estudo de suas oscilações magnéticas.

Informação relacionada.

É habitual distinguir três partes no mecanismo reflexo: sentimento, central E motor. A excitação ao longo do nervo sensorial é transmitida ao centro (cérebro), onde muda para o órgão motor e viaja ao longo dele até o órgão ativo. Ocorre uma resposta à irritação. Essas partes do mecanismo reflexo são chamadas coletivamente arco reflexo.

De acordo com pesquisas recentes de fisiologistas, foi estabelecido que a estrutura de um reflexo complexo não tem três, mas quatro partes. Esta última parte controla e corrige (esclarece, corrige) o fluxo da terceira parte - a motora. Como isso acontece? Acontece que assim que o sinal nervoso ao longo do nervo motor - centrífugo - atinge o órgão ativo (músculo ou glândula), este, por sua vez, envia um sinal de retorno ao centro - o cérebro. O sinal de retorno recebido informa ao cérebro sobre a natureza das mudanças que ocorreram atualmente no corpo, ou seja, informa ao cérebro até que ponto - correta ou incorretamente - o órgão em funcionamento executou o comando recebido do centro. Assim que o cérebro detecta um desvio de um determinado programa, se a acção de resposta não for bem sucedida, envia imediatamente um sinal para ajustar adequadamente a acção e direcciona a actividade do corpo ao longo do caminho previamente planeado. Este quarto elo do ato reflexo é denominado opinião.

Graças à presença de feedback, a autorregulação e o autogoverno do corpo são garantidos no processo de adaptação adequada ao meio ambiente. Sem isso, nunca poderíamos aprender a andar, escrever, usar garfo e faca, vestir-nos, realizar vários tipos de movimentos profissionais ou dominar habilidades esportivas.

Processos nervosos no córtex cerebral.

Tipos de frenagem. Primeiro e segundo sistemas de sinalização

A coordenação das funções do córtex cerebral é realizada através da interação de dois processos nervosos principais - excitação E travagem. Pela natureza de suas atividades, esses processos são opostos entre si. Se os processos de excitação estão associados à atividade ativa do córtex, à formação de novas conexões nervosas condicionadas, então os processos de inibição visam alterar essa atividade, interromper a excitação que surgiu no córtex, bloquear temporariamente conexões. Mas não se deve presumir que a inibição seja uma cessação da atividade, um estado passivo das células nervosas. A inibição também é um processo ativo, mas de natureza oposta à excitação. A travagem proporciona as condições necessárias para restaurar o seu desempenho. O sono tem o mesmo significado protetor e restaurador que a inibição, que está amplamente distribuída por diversas áreas importantes do córtex. O sono protege o córtex da exaustão e da destruição. No entanto, dormir não significa interromper o funcionamento do cérebro. IP Pavlov também observou que o sono é uma espécie de processo ativo, e não um estado de inatividade completa. Durante o sono, o cérebro descansa, mas não fica inativo, enquanto as células que estão ativas durante o dia descansam. Muitos cientistas sugerem que durante o sono ocorre uma espécie de processamento das informações acumuladas durante o dia, mas a pessoa não tem consciência disso, pois os sistemas funcionais correspondentes do córtex que proporcionam a consciência são inibidos.

Existem dois principais tipo de inibição cortical: externo(o resultado da ação de algum forte estímulo externo externo) e interno(manifestação de padrões internos do córtex).

Uma forma especial de inibição externa é a chamada frenagem protetora. Ocorre sob a influência de estímulos muito fortes (ou de ação prolongada) que causam excitação superforte das células nervosas. Assim que a irritação atinge um certo limite, a inibição protetora entra em vigor. Por exemplo, superexcitada pelas impressões, uma criança cansada adormece rapidamente, às vezes até sentada em frente à TV. Esta é uma manifestação de inibição protetora.

O córtex cerebral é influenciado por uma variedade de sinais vindos de fora e do próprio corpo. IP Pavlov distinguiu dois tipos fundamentalmente diferentes de sinais (sistemas de sinais). Os sinais são, antes de tudo, objetos e fenômenos do mundo circundante. IP Pavlov chamou esses vários estímulos visuais, auditivos, táteis, gustativos e olfativos primeiro sistema de sinalização. É encontrado em humanos e animais.

Mas o córtex cerebral humano também é capaz de responder às palavras. Palavras e combinações de palavras também sinalizam a uma pessoa sobre certos objetos e fenômenos da realidade. Palavras e frases que I. P. Palov chamou segundo sistema de alarme. O segundo sistema de sinalização é um produto da vida social humana e é inerente apenas a ele, os animais não possuem um segundo sistema de sinalização.

Mesmo um único neurônio tem a capacidade de perceber, analisar, integrar muitos sinais que chegam até ele e responder a eles com uma resposta adequada. O sistema nervoso central como um todo possui capacidades ainda maiores na percepção, análise e integração de diversos sinais. Os centros nervosos do sistema nervoso central são capazes de responder às influências não apenas com respostas simples e automatizadas, mas também de tomar decisões que garantam a implementação de reações adaptativas sutis quando as condições de vida mudam.

O funcionamento do sistema nervoso é baseado em princípio reflexo, ou a implementação de reações reflexas.

Reflexo denominar a resposta estereotipada do corpo à ação de um estímulo, realizada com a participação do sistema nervoso central.

Desta definição segue-se que nem todas as respostas podem ser classificadas como reflexas. Por exemplo, todos, tendo irritabilidade, são capazes de responder à ação de estímulos alterando seu metabolismo. Mas não chamaremos essa reação de reflexo. Reações reflexas originam-se em organismos vivos que possuem sistema nervoso e são realizados com a participação de um circuito neural denominado arco reflexo.

Elementos do arco reflexo

O arco reflexo inclui cinco links.

O elo inicial é um receptor sensorial formado por uma terminação nervosa sensorial ou uma célula sensorial de origem sensório-epitelial.

Além do receptor, o arco inclui: um neurônio aferente (sensível, centrípeto), um neurônio associativo (ou intercalar), um neurônio eferente (motor, centrífugo) e um efetor.

O efetor pode ser um músculo em cujas fibras o axônio de um neurônio eferente termina com uma sinapse, uma glândula exo ou endócrina inervada por um neurônio eferente. Pode haver um ou vários interneurônios ou nenhum. Neurônios eferentes e intercalares geralmente estão localizados em centros nervosos.

Por isso, pelo menos três neurônios estão envolvidos na formação de um arco reflexo. A única exceção é um tipo de reflexo - os chamados “reflexos tendinosos”, cujo arco reflexo inclui apenas dois neurônios: aferente e eferente. Nesse caso, um neurônio pseudounipolar sensível, cujo corpo está localizado no gânglio espinhal, pode formar receptores com as terminações dos dendritos; seu axônio, como parte das raízes dorsais da medula espinhal, entra nos cornos dorsais da medula espinhal medula e, penetrando nos cornos anteriores da substância cinzenta, forma uma sinapse no corpo do neurônio eferente. Um exemplo de arco reflexo de um reflexo defensivo (flexão) de 3 neurônios causado pela dor nos receptores da pele é mostrado na Fig. 1.

Os centros nervosos da maioria dos reflexos estão localizados (reflexos próximos) no cérebro e na medula espinhal. Muitos reflexos estão fechados fora do sistema nervoso central, em gânglios extraorgânicos do sistema nervoso autônomo ou em seus gânglios intramurais (por exemplo, o coração ou os intestinos).

A área de concentração dos receptores, quando expostos aos quais é desencadeado determinado reflexo, é chamada campo receptor (receptivo) esse reflexo.

Arroz. 1. Circuito neural (prados) do reflexo defensivo da dor

Os reflexos (reações reflexas) são divididos em incondicionados e condicionados.

Reflexos incondicionados são congênitos, manifestam-se quando um estímulo específico atua em um campo receptor estritamente definido. Eles são inerentes aos representantes deste tipo de seres vivos.

Reflexos condicionados são adquiridos - desenvolvidos ao longo da vida do indivíduo. Uma descrição detalhada deles será dada ao estudar as funções integrativas superiores do cérebro.

Arroz. Diagrama de arco reflexo

De acordo com o significado biológico da reação reflexa, distinguem-se: reflexos alimentares, defensivos, sexuais, de orientação, estatocinéticos.

De acordo com o tipo de receptores a partir dos quais o reflexo é evocado, distinguem-se: reflexos esteroceptivos, interoceptivos, proprioceptivos. Entre estes últimos estão os reflexos tendinosos e miotáticos.

Com base na participação na implementação do reflexo das partes somáticas ou autônomas do sistema nervoso central e dos órgãos efetores, distinguem-se os reflexos somáticos e autônomos.

Somático chamados reflexos se o campo efetor e o campo receptivo do reflexo pertencem a estruturas somáticas.

Autônomo são chamados de reflexos em que o efetor são os órgãos internos, e a parte eferente do arco reflexo é formada por neurônios do sistema nervoso autônomo. Um exemplo de reflexo autonômico é uma desaceleração reflexa da atividade cardíaca causada por um efeito nos receptores do estômago. Um exemplo de reflexo somático é a flexão do braço em resposta à estimulação dolorosa da pele.

De acordo com o nível do sistema nervoso central em que o arco reflexo se fecha, distinguem-se os reflexos espinhal, bulbar (fechado na medula oblonga), mesencefálico, talâmico e cortical.

De acordo com o número de neurônios no arco reflexo do reflexo e o número de sinapses centrais: dois neurônios, três neurônios, multineurônios; reflexos monossinânticos e polissinápticos.

Reflexo como principal forma de atividade do sistema nervoso

As primeiras ideias sobre o princípio reflexo do sistema nervoso, ou seja, sobre o princípio da “reflexão” e o próprio conceito de “reflexo” foram introduzidos por R. Descartes no século XVII. Devido à compreensão insuficiente da estrutura e função do sistema nervoso, suas ideias estavam incorretas. O momento mais importante no desenvolvimento da teoria do reflexo foi o trabalho clássico de I.M. Sechenov (1863) “Reflexos do cérebro”. Foi o primeiro a proclamar a tese de que todos os tipos de vida humana consciente e inconsciente são reações reflexas. Reflexo como forma universal de interação entre o corpo e o meio ambiente, é a reação do organismo que ocorre à irritação dos receptores e é realizada com a participação do sistema nervoso central.

Classificação dos reflexos:

• por origem: incondicional - reflexos inatos e específicos da espécie e condicional - adquirido durante a vida;
• de acordo com o significado biológico: protetora, nutricional, sexual, postural, ou reflexos da posição do corpo no espaço;
• por localização do receptor: exteroceptivo - surgem em resposta à irritação dos receptores da superfície corporal, interorreceptor ou viscerorreceptores - ocorrem em resposta à irritação de receptores de órgãos internos, proprioceptivo- ocorrem em resposta à irritação de receptores nos músculos, tendões e ligamentos;
• de acordo com a localização do centro nervoso: espinhal(realizado com a participação de neurônios da medula espinhal), avenida(envolvendo neurônios da medula oblonga), mesencefálico(envolvendo o mesencéfalo), diencefálico(envolvendo o diencéfalo) e cortical(com a participação de neurônios do córtex cerebral).

A estrutura do arco reflexo

A estrutura morfológica de qualquer reflexo é arco reflexo - o caminho de um impulso nervoso do receptor através do sistema nervoso central até o órgão ativo. O tempo desde o momento da irritação até o aparecimento de uma resposta é denominado tempo de reflexo, e o tempo durante o qual o impulso passa pelo sistema nervoso central é tempo reflexo central.

De acordo com as ideias de I.P. Pavlov, o arco reflexo consiste em três partes: analisador (aferente), contato (central) e executivo (eferente). Do ponto de vista moderno, o arco reflexo consiste em cinco elos principais (Fig. 2).

Sala do analisador parte consiste em um receptor e uma via aferente. Um receptor é uma terminação nervosa responsável por perceber a energia de um estímulo e processá-la em um impulso nervoso.

Classificação dos receptores:

• Por localização: exteroceptores - receptores de membranas mucosas e pele, interorreceptores - receptores de órgãos internos, proprioceptores - receptores que percebem alterações nos músculos, ligamentos e tendões;
• pela energia percebida: termorreceptores(na pele, língua), barorreceptores - perceber mudanças na pressão (no arco aórtico e no seio carotídeo), quimiorreceptores - reagem à composição química (no estômago, intestinos, aorta), receptores de dor(na pele, periósteo, peritônio), fotorreceptores(na retina), fonoreceptores(no ouvido interno).

A via aferente (sensível, centrípeta) é representada por um neurônio sensorial e é responsável pela transmissão de um impulso nervoso do receptor para o centro nervoso.

Arroz. 2. Estrutura do arco reflexo

A parte central é apresentada centro nervoso, que é formado por interneurônios e está localizado na medula espinhal e no cérebro. O número de interneurônios pode ser diferente, isso é determinado pela complexidade do ato reflexo. O centro nervoso analisa, sintetiza as informações recebidas e toma uma decisão.

Executivo parte consiste na via eferente e no efetor. A via eferente (motora, centrífuga) é representada por um neurônio motor e é responsável pela transmissão de um impulso nervoso do centro nervoso para o efetor, ou órgão atuante. O efetor pode ser um músculo que se contrai ou uma glândula que secreta sua secreção.

O arco reflexo mais simples consiste em dois neurônios. Não há interneurônio; o axônio do neurônio aferente está em contato direto com o corpo do neurônio eferente. Uma característica de um arco de dois neurônios é que o receptor e o efetor do reflexo estão localizados no mesmo órgão. Os reflexos do tendão (Aquiles, joelho) têm um arco reflexo de dois neurônios. Arcos reflexos complexos possuem muitos interneurônios.

Os arcos reflexos nos quais a excitação passa por uma sinapse são chamados monossinótico, e aqueles em que a excitação passa sequencialmente por mais de uma sinapse - polissináptico.

O ato reflexo não termina com a resposta do corpo à irritação. Cada efetor possui seus próprios receptores, que são excitados; os impulsos nervosos viajam ao longo do nervo sensorial até o sistema nervoso central e “relatam” o trabalho realizado. A conexão entre os receptores do órgão ativo e o sistema nervoso central é chamada opinião. O feedback fornece comparação de informações diretas e de feedback, monitora e corrige a resposta. O arco reflexo e a forma de feedback anel reflexo. Portanto, é mais correto falar não de arco reflexo, mas de anel reflexo (Fig. 3).

Arroz. 3. Estrutura do anel reflexo

Princípios da atividade reflexa

Conforme estabelecido por I.P. Pavlov, qualquer ato reflexo, independentemente de sua complexidade, está sujeito a três princípios universais de atividade reflexa:

• princípio do determinismo, ou causalidade. Um ato reflexo só pode ser realizado sob a ação de um estímulo. O estímulo que atua no receptor é a causa e a resposta reflexa é o efeito;
• princípio da integridade estrutural. Um ato reflexo só pode ser realizado se todas as partes do arco reflexo (anel reflexo) estiverem estrutural e funcionalmente intactas.

A integridade estrutural do arco reflexo pode ser perturbada por danos mecânicos a qualquer parte dele - o receptor, vias nervosas aferentes ou eferentes, partes do sistema nervoso central, órgãos funcionais. Por exemplo, em decorrência de uma queimadura da mucosa nasal com lesão do epitélio olfatório, não ocorre apneia e sua profundidade não se altera ao inalar substâncias com odor pungente; Danos ao centro respiratório da medula oblonga devido a uma fratura da base do crânio podem levar à parada respiratória. Se qualquer nervo que inerva os músculos estriados for cortado, os movimentos musculares serão impossíveis.

A violação da integridade funcional pode estar associada ao bloqueio dos impulsos nervosos na estrutura do arco reflexo. Assim, muitas substâncias utilizadas para anestesia local bloqueiam a transmissão dos impulsos nervosos do receptor ao longo da fibra nervosa. Portanto, por exemplo, após anestesia local, as manipulações do dentista não provocam resposta motora no paciente. Quando a anestesia geral é usada, a excitação é bloqueada na parte central dos arcos reflexos.

A integridade funcional da estrutura reflexa também é perturbada no caso de processos de inibição (incondicionados ou condicionados) na parte central do arco reflexo. Nesse caso, também é observada a ausência ou cessação da resposta ao estímulo. Por exemplo, uma criança para de desenhar quando vê um brinquedo novo e brilhante;

Arroz. Arco reflexo dos reflexos vegetativos (direito) e somáticos (esquerdo): 1 - receptores; 2 - neurônio aferente; 3 - neurônio intercalar; 4 - neurônio aferente; 5 - corpo de trabalho

Arroz. Esquema de um arco reflexo de vários níveis (vários andares) de acordo com E.A. Asratyanu: A - sinal aferente; E - resposta eferente; I - espinhal; II - avenida; III – mesencefálico; IV - diencefálico; V - cortical

Princípio de análise e síntese. Qualquer ato reflexo é realizado com base em processos de análise e síntese. Análise - este é o processo biológico de “decomposição” do estímulo, identificando seus sinais e propriedades individuais. A análise do estímulo já começa nos receptores, mas é totalmente realizada no sistema nervoso central, inclusive mais sutilmente no córtex cerebral. Síntese - este é um processo biológico de generalização, cognição de um estímulo como uma integridade baseada na identificação da relação de suas propriedades, identificadas durante a análise. A síntese termina com a escolha da resposta do organismo adequada à ação do estímulo. Um exemplo de influência que perturba a atividade analítico-sintética é o uso de álcool: como se sabe, em estado de embriaguez, a coordenação dos movimentos de uma pessoa fica prejudicada, há uma avaliação inadequada da realidade circundante, etc.

A adaptação dos processos vitais de um organismo, seus órgãos, tecidos e sistemas às mudanças nas condições ambientais é chamada regulamento. A regulação fornecida pelos sistemas nervoso e hormonal é chamada neurohormonal. O sistema nervoso e o corpo realizam suas atividades de acordo com o princípio do reflexo.

REGULAÇÃO REFLEXA DA ATIVIDADE DE ÓRGÃOS, SISTEMAS E ORGANISMO

A regulação baseada no princípio do reflexo foi profundamente estudada e formalizada na doutrina do nervismo por I. M. Sechenov e I. P. Pavlov. De acordo com seu conceito, o sistema nervoso funciona segundo o princípio de um reflexo. A atividade do sistema nervoso com base no princípio de um reflexo é chamada reflexo.

Reflexoé uma resposta natural do organismo à irritação dos receptores, realizada com a participação do sistema nervoso central.

O reflexo é realizado por meio de uma formação estrutural especial do sistema nervoso, chamada arco reflexo. Três tipos de neurônios estão envolvidos na formação de um arco reflexo: sensoriais, de contato e motores.

Eles são combinados em circuitos neurais. Os neurônios entram em contato entre si e com o órgão executivo por meio de sinapses. Os neurônios receptores estão localizados fora do sistema nervoso central, os neurônios motores e de contato estão localizados no sistema nervoso central. Um arco reflexo pode ser formado por um número diferente de neurônios dos três tipos. Por sua vez, existem 5 elos no arco reflexo: receptor, via aferente, centro nervoso, via eferente e órgão de trabalho, ou efetor.

Um receptor é uma formação que percebe irritação. É uma extremidade ramificada do dendrito de um neurônio receptor, ou células especializadas e altamente sensíveis, ou células com estruturas auxiliares que formam o órgão receptor.

A ligação aferente é formada por um neurônio receptor e conduz a excitação do receptor para o centro nervoso.

O centro nervoso é formado por um grande número de interneurônios e neurônios motores.

Trata-se de uma formação complexa de um arco reflexo, que é um conjunto de neurônios localizados em várias partes do sistema nervoso central, incluindo o córtex cerebral, e que proporciona uma reação adaptativa específica.

O centro nervoso desempenha quatro funções fisiológicas: percepção dos impulsos dos receptores através da via aferente; análise e síntese das informações percebidas; transmissão do programa gerado ao longo de um caminho centrífugo; percepção do feedback do órgão executivo sobre a implementação do programa, sobre a ação concluída.

A ligação eferente é formada pelo axônio de um neurônio motor e conduz a excitação do centro nervoso para o órgão em atividade.

Um órgão funcional é um ou outro órgão do corpo que realiza sua atividade característica.

O princípio do reflexo. Por meio de arcos reflexos, são realizadas respostas adaptativas à ação dos estímulos, ou seja, reflexos.

Os receptores percebem a ação dos estímulos, surge um fluxo de impulsos, que é transmitido ao elo aferente e através dele entra nos neurônios do centro nervoso. O centro nervoso percebe informações do elo aferente, realiza sua análise e síntese, determina seu significado biológico, forma um programa de ação e o transmite na forma de um fluxo de impulsos eferentes ao elo eferente. A ligação eferente garante a implementação do programa de ação desde o centro nervoso até o órgão ativo. O órgão de trabalho desenvolve as atividades que lhe são características. O tempo desde o início do estímulo até o início da resposta do órgão é denominado tempo de reflexo.

Um elo especial de aferentação reversa percebe os parâmetros da ação realizada pelo órgão atuante e transmite essa informação ao centro nervoso. O centro nervoso recebe feedback do órgão em atividade sobre a ação concluída.

Classificação dos reflexos. Os reflexos dos animais e dos humanos são diversos, por isso são classificados de acordo com uma série de princípios: por natureza em incondicionais e condicionais.

Os reflexos incondicionados são inatos e hereditários. Os reflexos incondicionados são realizados através de arcos reflexos formados. Os reflexos incondicionados são específicos, ou seja, característicos de todos os animais de uma determinada espécie. São relativamente constantes e ocorrem em resposta à estimulação adequada de certos receptores. Os reflexos incondicionados são classificados de acordo com seu significado biológico em nutricionais, defensivos, sexuais, estatocinéticos e locomotores, orientação, manutenção da homeostase, etc.; por localização do receptor: exteroceptivo; interoceptivo; proprioceptivo; pela natureza da resposta: motora, secretora, etc.; na localização dos centros através dos quais os reflexos são realizados: espinhal, bulbar, mesencefálico, diencefálico, cortical.

Os reflexos condicionados são reflexos adquiridos por um organismo durante sua vida individual. Os reflexos condicionados são realizados através de arcos reflexos recém-formados com base em arcos reflexos de reflexos incondicionados com uma conexão temporária no córtex cerebral entre certas zonas sensoriais e a representação cortical do centro nervoso do arco reflexo do reflexo incondicionado.

Cada reflexo tem seu próprio nome, dependendo da resposta que proporciona.

Os reflexos no corpo são frequentemente realizados com a participação de glândulas endócrinas e hormônios. A regulação hormonal reflexa conjunta é a principal forma de regulação do corpo.

Propriedades dos centros nervosos. As características da atividade reflexa são em grande parte determinadas pelas propriedades dos centros nervosos:

condução unilateral de excitação: de neurônio aferente para neurônio efetor;

a excitação é realizada devagar;

a ação de um fluxo de impulsos facilita a ação do fluxo subsequente; propriedade alívio ou soma;

está acontecendo transformação do ritmo dos impulsos, a força dos impulsos também muda;

característica oclusão; com a chegada simultânea de dois fluxos aferentes, o número de neurônios excitados é menor que a soma aritmética das excitações para cada fluxo de impulsos separadamente;

se manifesta depois do efeito", a excitação persiste por algum tempo após a interrupção do influxo de impulsos. O efeito posterior é determinado pelas conexões circulares dos neurônios;

característica fadiga, diminuição da atividade durante atividade prolongada devido a uma diminuição nas reservas do transmissor nas sinapses;

estão em um estado tom constante, alguma excitação;

sob certas condições, após uma longa chegada anterior de pulsos de ritmo frequente, o centro nervoso permanece em um estado de excitabilidade aumentada por um certo tempo - potência pós-tetânica;

característica frenagem, enfraquecimento ou cessação da atividade.

Coordenação da atividade reflexa. A atividade reflexa está associada à coordenação - a interação dos neurônios e, conseqüentemente, dos processos nervosos do sistema nervoso central, garantindo a atividade coordenada dos centros nervosos. A coordenação é realizada com base em certos princípios, fenômenos e fenômenos.

O princípio da convergência. Os impulsos de muitas vias aferentes convergem para o centro nervoso; há 4-5 vezes mais deles do que os eferentes.

O fenômeno da irradiação. A excitação que surge no centro irradia - espalha-se para áreas vizinhas do sistema nervoso central.

O princípio da inervação recíproca. Tal relação entre centros nervosos quando a excitação de um inibe a atividade do outro.

O fenômeno da indução - orientação de um centro nervoso para outro do processo nervoso oposto. Se a inibição induz a excitação, então a indução é positiva; se a excitação induz a inibição, então a indução é negativa.

O fenômeno do "recuo"- consiste em uma rápida mudança de excitação de um centro pela excitação de outro, proporcionando reflexos de significado oposto.

O fenômeno das excitações em cadeia e rítmicas centros nervosos. A excitação de um centro nervoso causa a excitação de outro, etc. Assim, a ingestão de alimentos está associada à captura, mastigação e deglutição do alimento.

A alternância em uma determinada sequência dos mesmos atos reflexos simples é chamada estimulação rítmica dos centros nervosos.

Princípio de feedback. No corpo, como resultado da atividade dos órgãos, nascem certos impulsos que entram no centro e informam sobre os parâmetros da ação realizada.

O princípio de um caminho final comum. A mesma resposta pode ser evocada a partir de diferentes campos receptores através de um centro. O neurônio efetor do centro forma um caminho final comum.

O princípio da dominação. A cada período de tempo, um ou outro centro domina o sistema nervoso central. Até certo ponto, subordina as atividades de outros centros.

Plasticidade dos centros nervosos; manifesta-se na adaptabilidade e variabilidade de seu significado funcional quando a natureza das conexões com receptores e efetores muda.

Os centros nervosos têm um papel característico regulador trófico, que se manifesta na adaptação dos processos metabólicos dos tecidos dos órgãos às mudanças nas condições, a fim de manter sua organização estrutural e atividade.