1.6. Рефлекс и рефлекторная дуга

Деятельность нервной системы носит рефлекторный характер. Рефлекс – это ответная реакция организма на раздражение (внешнее или внутреннее воздействие), которая происходит при участии центральной нервной системы.

Материальной основой рефлекса является рефлекторная дуга. Рефлекторная дуга представляет собой цепь нейронов, связанных друг с другом синапсами и обеспечивающих проведение нервного импульса от рецептора чувствительного нейрона до эффекторного окончания в рабочем органе. В состав рефлекторной дуги входят: 1) рецептор; 2) афферентный нейрон; 3) нервный центр; 4) эфферентный нейрон; 5) рабочий орган (эффектор), отвечающий на раздражение.

Различают простые и сложные рефлекторные дуги (рис. 11). Простая, или моносинаптическая, рефлекторная дуга состоит из двух нейронов – афферентного и эфферентного. Примером моносинаптического рефлекса является сухожильный коленный рефлекс, который возникает при ударе по сухожилию четырехглавой мышцы бедра.

В более сложной полисинаптической рефлекторной дуге между афферентным нейроном и эфферентным располагается один или несколько вставочных нейронов (рис. 12). Примером полисинаптического рефлекса является нанесение укола булавкой на палец, человек отдергивает руку и делает непроизвольные движения другой рукой в сторону раздражающего стимула.

Рис. 11. Рефлекторные дуги спинного мозга: а – простая (моносинаптическая) рефлекторная дуга; б – сложная (полисинаптическая) рефлекторная дуга; 1 – чувствительный нейрон; 2 – вставочный нейрон; 3 – двигательный нейрон; 4 – задний (чувствительный) корешок; 5 – передний (двигательный) корешок; 6 – задние рога; 7 – передние рога

Рис. 12. Схема рефлекторной дуги полисинаптического рефлекса: 1 – мышца; 2 – чувствительные рецепторы; 3 – афферентное волокно; 4 – афферентный нейрон спинномозгового ганглия; 5 – вставочный нейрон спинного мозга; 6 – эфферентный нейрон спинного мозга; 7 – эфферентное волокно; 8 – нервно-мышечный синапс. Стрелками обозначено направление распространения возбуждения

Различают безусловные и условные рефлексы. Безусловные рефлексы – это врожденные, наследственно закрепленные рефлексы, выработанные в процессе филогенеза. Рефлекторные дуги замыкаются в пределах спинного мозга, ствола мозга и подкорковых ядер головного мозга. Условные рефлексы – это непостоянные, индивидуальные рефлексы, приобретенные в онтогенезе, выработанные на базе безусловных рефлексов. Рефлекторные дуги замыкаются в коре больших полушарий.

Тема 2. Центральная нервная система

Центральная нервная система подразделяется на два основных отдела:

спинной мозг и головной мозг.

2.1. Спинной мозг

Представляет собой длинный, цилиндрической формы, уплощенный спереди назад тяж с узким центральным каналом внутри. Располагается в позвоночном канале и на уровне нижнего края большого затылочного отверстия переходит в головной мозг (рис.13). Нижняя граница спинного мозга соответствует уровню I и II поясничных позвонков. Ниже этого уровня спинной мозг продолжается в тонкую терминальную нить, которая заканчивается на уровне тела II копчикового позвонка, срастаясь с его надкостницей.

Рис. 13. Расположение спинного мозга в спинномозговом канале

позвоночника

Длина спинного мозга у взрослого человека в среднем составляет 43 см (у мужчин – 45 см, у женщин 41–42 см), масса около 34–38 г.

На протяжении спинного мозга с каждой стороны отходит 31 пара корешков спинномозговых нервов. Участок спинного мозга, от которого отходят две пары корешков спинномозговых нервов, называют сегментом спинного мозга. Спинной мозг состоит из 31 сегмента: 8 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых и 1 копчиковый. Порядковый номер сегмента и уровень их положения не соответствует порядковым номерам одноименных позвонков в связи с тем, что длина спинного мозга меньше длины позвоночного столба.

В шейном и пояснично-крестцовом отделах спинного мозга обнаруживаются два утолщения: шейное и пояснично-крестцовое. Они представляют собой скопления большого количества клеток и волокон, осуществляющих иннервацию верхних и нижних конечностей.

На передней поверхности спинного мозга располагается передняя срединная щель, которая вдается в ткань спинного мозга глубже, чем задняя срединная борозда. Эти борозды разделяют спинной мозг на две симметричные половины. С каждой стороны от срединной щели проходит передняя латеральная борозда, которая является местом выхода из спинного мозга переднего (двигательного) корешка. На задней поверхности спинного мозга, на каждой его половине, имеется задняя латеральная борозда, место вхождения в спинной мозг заднего (чувствительного) корешка.

На поперечном разрезе спинной мозг состоит из серого и белого вещества. Серое вещество занимает центральное положение и образует передние, задние, а в грудном отделе (от II грудного до III поясничного сегментов) боковые рога. В передних рогах серого вещества расположены крупные нервные клетки – двигательные нейроны. Их аксоны выходят в составе передних корешков спинномозговых нервов. Нейроны, расположенные в каждом переднем роге, образуют пять ядер: два медиальных, два латеральных и центральное ядро. Отростки клеток этих ядер направляются на периферию, иннервируя скелетные мышцы.

В середине заднего рога располагается собственное ядро. Оно состоит из вставочных нейронов, аксоны которых направляются в передний рог, а также переходят на противоположную сторону спинного мозга. В задних рогах располагается ядро, образованное вставочными нейронами, к которым в составе задних, или чувствительных, корешков направляются аксоны клеток, расположенных в спинномозговых узлах. В боковых рогах расположены центры симпатической части вегетативной нервной системы в виде групп нервных клеток. Аксоны этих клеток проходят через передние рога и выходят из спинного мозга в составе передних корешков спинномозговых нервов.

Снаружи от серого вещества располагается белое вещество спинного мозга. В нем выделяют три парных канатика (рис.14).

Передний канатик находится между передней срединной щелью и передней латеральной бороздой. Задний канатик расположен между задней срединной и задней латеральной бороздами. Боковой канатик – между передней и задней латеральными бороздами. Белое вещество проводит нервные импульсы вверх, в сторону головного мозга, или вниз – к ниже расположенным сегментам спинного мозга.

Рис. 14. Канатики и корешки спинного мозга: 1 – передний канатик; 2 – боковой канатик; 3 – задний канатик; 4 – серое вещество; 5 – передние корешки; 6 – задние корешки; 7 – спинномозговые нервы; 8 – спинномозговой узел

Различают восходящие и нисходящие пути спинного мозга (рис. 15). По восходящим путям информация от рецепторов и самого спинного мозга поступает в вышележащие отделы ЦНС (табл. 1), по нисходящим информация из высших центров мозга направляется к мотонейронам спинного мозга (табл. 2).

Рис. 15. Проводящие пути спинного мозга: 1 – нежный (тонкий); 2 – клиновидный; 3 – задний спинно-мозжечковый; 4 – передний спинно-мозжечковый; 5 – спинно-таламический; 6 – кортико-спинальный боковой; 7 – кортико-спинальный передний; 8 – рубро-спинальный; 9 – ретикуло-спинальный; 10 – текто-спинальный

Таблица 1