Рефлекс (биология)

Таблица сравнения условных и безусловных рефлексов

Высшая нервная деятельность осуществляет работу при наличии двух взаимосвязанных явлений: возбуждения и торможения (врожденного или приобретенного).

Понятие патологического рефлекса

При поражении главного нейрона головного мозга или нейронных путей возникают патологические рефлексы. Они проявляются новыми связями между внешними раздражителями и ответной реакцией на них организма, которые нельзя назвать нормой. Это значит, что тело человека неадекватно реагирует на физический контакт, по сравнению с нормальным человеком без патологий.

Такие рефлексы свидетельствуют о каких-либо психических или неврологических заболеваниях у человека. У детей многие рефлексы считаются нормой (разгибательно-подошвенный, хватательный, сосательный), в то время как у взрослого такие же считаются патологией. В возрасте до двух лет все рефлексы обусловлены неокрепшей нервной системой. Патологическими бывают и условные, и безусловные рефлексы. Первые проявляются как неадекватная ответная реакция на раздражитель, закрепленная в памяти в прошлом. Вторые необычны в биологическом плане для данного возраста или ситуации.

Видовая специфичность

Безусловные рефлексы (видовые) присутствуют как у людей, так и у животных. Следует понимать, что такие реакции у всех представителей одного вида будут одинаковы. В качестве примера можно привести черепаху. Все виды этих земноводных втягивают голову и конечности в панцирь при возникновении опасности. А все ежи подпрыгивают и издают шипящий звук. Кроме того, следует знать, что не все безусловные рефлексы возникают в одно время. Эти реакции меняются в соответствии с возрастом и сезоном. Например, период размножения или же двигательные и сосательные действия, которые появляются у 18-недельного плода. Таким образом, безусловные реакции являются своеобразными наработками для условных рефлексов у людей и животных. Например, у детенышей по мере взросления происходит переход в разряд синтетических комплексов. Они увеличивают приспосабливаемость организма к внешним условиям среды.

Наследственность

Как мы уже выяснили, безусловные рефлексы передаются по наследству у каждого вида живых существ. А вот условные реакции влияют только на сложное поведение человека, но не передаются потомкам. Каждый организм «подстраивается» под ту или иную ситуацию и окружающую его действительность. Примеры врожденных рефлексов, не исчезающих на протяжении всей жизни: еда, глотание, реакция на вкусовые качества продукта. Условные раздражители меняются постоянно в зависимости от наших предпочтений и возраста: в детстве при виде игрушки малыш испытывает радостные эмоции, в процессе взросления реакцию вызывают, например, зрительные образы киноленты.

Классификация рефлексов

В современной науке такие реакции описывают с помощью нескольких классификаций, по-разному описывающих их особенности.

Итак, они бывают следующих видов:

1. Условные и безусловные – в зависимости от того, как они сформированы.
2. Экстерорецептивные (от «экстра» – внешние) – реакции внешних рецепторов кожи, слуха, обоняния и зрения. Интерорецептивные (от «интеро» внутри) – реакции внутренних органов и систем. Проприорецептивные (от «проприо» – особенный) – реакции, связанные с ощущением собственного тела в пространстве и образованные взаимодействием мышц, сухожилий и суставов. Это классификация по типу рецепторов.
3. По типу эффекторов (зон рефлекторного ответа на информацию, собранную рецепторами) выделяют: двигательные и вегетативные.
4. Классификация на основании определенной биологической роли. Выделяют виды, направленные на защиту, питание, ориентировку в среде и размножение.
5. Моносинаптические и полисинаптические – в зависимости от сложности нейронной структуры.
6. По типу влияния выделают возбудительные и рефлексы торможения.
7. И по тому, где расположены рефлекторные дуги, выделяют мозговые (включены различные отделы головного мозга) и спинальные (включены нейроны спинного мозга).

Классификация условных и безусловных рефлексов

1. Группы рефлексов по рецепторному признаку:

   • Экстерорецептивные. К ним относят вкус, обоняние, зрение и т.п.;
   • Интерорецептивные. К ним относят изменение химического состава, давления, температуры внутренних органов.

2. Рефлексы по эффекторному признаку:

   • Вегетативные. К ним относят сердечно сосудистые, пищеварительные, дыхательные и т.п.
   • Соматодвигательные. К ним относят оборонительные рефлексы.

3. По биологическим функциям рефлексы делятся на:

   • Пищевые: акты голодания, жевания, сосания, слюноотделения, секреции сока поджелудочной железы и желудка и др.;
   • Оборонительные. Все реакции устранения от болевых и повреждающих раздражений;
   • Половые. Рефлексы полового акта, выкармливания, и выхаживания потомства;
   • Статокинетичесике и локомоторные. Рефлексы поддерживающие положение тела и его передвижения в пространстве;
   • Гомеостатические: рефлексы терморегуляции, сердечные, дыхательные, сосудистые;
   • Ориентировочные: ориентир в пространстве. Поворот, глаз, головы или всего тела в сторону раздражителя.

Торможение

Внешнее безусловное торможение (врожденное) осуществляется действием на организм очень сильного раздражителя. Прекращение действия условного рефлекса происходит из-за активации нервных центров под влиянием нового стимула (это запредельное торможение).

При воздействии на исследуемый организм одновременно нескольких раздражителей (свет, звук, запах), происходит угасание условновыработанного рефлекса, но со временем активируется ориентировочные рефлекс и торможение исчезнет. Такой вид торможения называется временным.

Условное торможение (приобретенное) не возникает само по себе, его необходимо выработать. Существует 4 вида условного торможения:

• Угасательное (исчезновение стойкого условного рефлекса без постоянного подкрепления безусловным);
• дифференцировочное;
• условный тормоз;
• запаздывательное торможение.

Торможение необходимый процесс в нашей жизнедеятельности. При его отсутствии в организме происходило бы много лишних реакций, не несущих пользы.

Пример внешнего торможения (реакция собаки на кошку и команда СИДЕТЬ)

Синкинезии и защитные рефлексы

Синкинезии – это рефлексы, характеризующиеся парным движением конечностей. К патологическим рефлексам подобного рода относятся:

• глобальная синкинезия (при сгибании руки разгибается нога или наоборот);
• имитационная: непроизвольное повторение движений нездоровой (парализованной) конечности за движениями здоровой;
• координаторная: самопроизвольные движения нездоровой конечности.

Синкинезии автоматически возникают при активных движениях. Например, при движении здоровой рукой или ногой в парализованной конечности возникает самопроизвольное сокращение мышц, происходит сгибающее движение руки, разгибающее – ноги.

Защитные рефлексы возникают при раздражении парализованной конечности и проявляются ее непроизвольным движением. Раздражителем может выступать, например, укол иголкой. Такие реакции еще называют спинальными автоматизмами. К защитным рефлексам можно отнести симптом Мари-Фуа-Бехтеревой – сгибание пальцев стопы приводит к непроизвольному сгибанию ноги в колене и тазобедренном суставе.

Особенности безусловных рефлексов

Представленная ниже характеристика безусловных рефлексов как бы систематизирует изложенный выше материал, она поможет окончательно разобраться с рассматриваемым нами явлением. Итак, каковы же особенности наследуемых реакций?

1. Врожденный характер ответа организма на раздражители.
2. Постоянство нервных связей между определенными видами раздражений и ответных реакций.
3. Видовой характер: однотипные рефлексы протекают идентично у всех представителей конкретного вида живых организмов, они отличаются только характерными особенностями животных, которые принадлежат к различным видам. Например, инстинктивная забота о потомстве у всех пчел в рое совершенно одинаковая, однако отличается от тех же инстинктов ос или муравьев.
4. Врожденные безусловные рефлексы вообще не зависят от личного опыта, они практически не изменяются в течение жизни животного.
5. У высших организмов этот тип реакций, как правило, осуществляется низшими отделами нервной системы, участие коры больших полушарий головного мозга не зафиксировано.

Условные и безусловные рефлексы и их различия

Впервые рефлекторный характер деятельности головного мозга изучалось физиологом И.М. Сеченовым. Его труды развивал И. П. Павлов в экспериментальном исследовании функций коры больших полушарий. Павлов доказал, что в нижних отделах центральной нервной системе осуществляются прирожденные рефлекторные реакции, а в коре больших полушарий создаются и вырабатываются нервные связи индивидуально для каждого человека, при действии многих раздражителей на организм.

Условные рефлексы вырабатываются на основании безусловных рефлексов. Условный рефлекс образуется при сочетании изменения внешней среды и внутреннего состояния организма, с осуществлением какого-либо безусловного рефлекса.

Условные рефлексы:

• Реакция, которая приобретается организмом на протяжении индивидуального развития;
• Индивидуальны;
• Непостоянны;
• Образуются при самых разнообразных раздражителях;
• На уровне коры больших полушарий замыкаются;
• Возникают при функциональных временных связей.

Безусловные рефлексы:

• Реакция врожденная и передающаяся по наследству;
• Видовые;
• Постоянные, на протяжении всей жизни;
• Образуются на адекватные раздражители;
• На уровне спинного мозга и стволовой части головного мозга замыкаются;
• Возникают на филогенетической анатомически выраженной, закрепленной рефлекторной дуге.

РЕФЛЕКСИ

Безумовні рефлекси — відносно постійні вроджені реакції організму на дію факторів зовнішнього і внутрішнього середовища. Реакції здійснюються за допомогою центральної нервової системи і не вимагають спеціальних умов для свого виникнення. Рефлекс — це реакція організму на подразник, основна форма діяльності нервової системи, що забезпечує сприйняття, обробку та передачу роздратування, називають рефлекторної дугою. Діяльність нервової системи всього організму носить рефлекторний характер. Всі види рефлексів І.П. Павлов поділив на дві групи: безумовні (природжені), умовні (набуті). Він же ввів термін «безумовні рефлекси». Прикладами безумовних рефлексів є слиновиділення, чхання, моргання.

Умовні рефлекси — складні пристосувальні реакції, що виникають в процесі життя на основі безумовних рефлексів. Вони не є постійними. Вони можуть утворюватися і зникати в залежності від конкретних умов. Ці рефлекси утворюються за участю кори великих півкуль. Для формування умовного рефлексу необхідно дотримання наступних пунктів:

1). Умовний подразник повинен передувати безумовному.

2). Умовний подразник повинен бути слабшим, ніж безумовний.

3). Між умовним та безумовним інтервал часу має бути незначним.

Необхідно також періодичне повторення дії закріплення умовного рефлексу. Крім того, умовний подразник обов’язково повинен бути підкріплений безумовним : якщо якийсь час умовний подразник не підкріплює, умовний рефлекс згасає.

Фізіологічно механізм виникнення умовного рефлексу пояснюється наступним чином. При дії умовного і безумовного подразників виникає збудження певних ділянок кори головного мозку. При періодичному повторенні поєднання умовного і безумовного подразників збудження, що виникає внаслідок дії умовного подразника, передається через вставні нейрони у відповідний нервовий центр, який збуджується ще до того, як проявиться дію безумовного подразника. Таким чином, оскільки інтервал між умовним і безумовним подразниками незначний, то відповідними нервовими центрами створюються тимчасові зв’язку.

Умовні рефлекси поділяють на природні, які формуються у відповідь на природні властивості безумовних подразників (формування умовного харчового рефлексу на запах і вигляд їжі), і штучні, які виробляються у тварин у відповідь на різні штучні подразники (світло, звук, зміни температури) в умовах експерименту. Крім того, існує класифікація умовних рефлексів за ознакою рецептора і біологічним значенням: захисні, статеві, харчові.

Классификация рефлексов

И.П.Павлов разделил все рефлексы на безусловные и условные вне зависимости от их происхождения, механизма воздействия на центральную нервную систему и биологической значимости.

Однако можно подойти к этому вопросу более детально и сделать группировку по ряду отдельных признаков. Например, если исходить из типа рецепторов, рефлексы бывают:

1. экстероцептивные (осязательные, обонятельные, зрительные, слуховые);
2. интероцептивные (рецепторы внутренних органов);
3. проприоцептивные (мышечные, суставные).

По типу эффекторов:

1. двигательные (соматические);
2. вегетативные (пищеварительные, сердечно-сосудистые, потовыделительные).

По биологической характеристике:

1. защитные;
2. пищеварительные;
3. половые.

По прохождению нервного импульса (по расположению рефлекторных дуг):

1. рефлексы спинного мозга (спинальные);
2. рефлексы головного мозга.

Оставим детальную разбивку для особо любознательных читателей, а сами рассмотрим две укрупнённые категории рефлексов, которые выделил Павлов.

Увлекательное «путешествие» по первым человеческим рефлексам

Едва мы появляемся на свет у нас «включается» дыхательный рефлекс: у младенца раскрываются легкие и он делает свой первый вдох.

Почти одновременно с дыхательным навыком появляется сосательный рефлекс. Если, например, едва лишь коснуться соской ротика новорожденного, то он моментально начнет сосать. Процесс сосания успокаивает младенца и он крайне необходим: если ребенок в младенчестве не насосался, то вырастая, он может начать сосать кончики волос, пальцы, либо обкусывать ногти. И тогда уже потребуется вмешательство детского невропатолога.

Рефлекс кляпа призван помочь новорожденному выжить. Он появляется сразу же после рождения и принуждает ребенка выталкивать изо рта языком любые твердые предметы. Он не позволяет младенцу подавиться и полностью затухает к шести месяцам за ненадобностью.

Рефлекс Куссмауля еще называют поисковым. Именно он позволяет младенцу найти сосок. Этот рефлекс должен быть симметричным с обеих сторон. Так, если едва коснуться щечки ребенка, он тут же поворачивает головку в сторону касания и открывает ротик в поиске еды.

Первое, что делает врач-неонатолог, – это проверяет наличие рефлекса Переза. Проверка это всегда крайне неприятна для младенца и, как правило, вызывает громкий плач. Врач с небольшим нажимом проводит пальцем вдоль позвоночника ребенка, ожидая, что малыш разогнет туловище, согнет ручки и ножки и поднимет головку. Так проверяется работа всей нервной дуги.

Роль рефлекторной саморегуляции физиологических процессов в поддержании относительного постоянства внутренней среды

Клетки организмов живут в относительно постоянной среде, так как они омываются кровью, лимфой и тканевой жидкостью, которые имеют относительно постоянный состав благодаря саморегуляции (осуществляемой посредством нервной системы) обмена веществ, кровообращения, пищеварения, дыхания, выделения и других физиологических процессов. Кровь, лимфа, тканевая и спинномозговая жидкости образуют внутреннюю среду организма, в которой функционируют клетки, ткани и органы. Способность поддерживать относительное постоянство внутренней среды (гомеостазис) появляется на относительно высоких ступенях развития мира животных. «Постоянство внутренней среды есть условие свободной жизни» (К. Бернар). Уже у акуловых рыб концентрация солей в организме независима от ее изменения во внешней, водной среде. У ганоидных и костистых рыб также поддерживается постоянство внутренней среды.

У человека и высокоорганизованных животных относительное постоянство внутренней среды поддерживается нервно-гуморальными физиологическими механизмами, регулирующими деятельность сердечнососудистой и дыхательной систем, функции почек, потовых желез и пищеварительного канала, которые обеспечивают удаление из организма продуктов обмена веществ.

Процесс кровообращения обусловливает как доставку веществ к органам и тканям, так и доставку остаточных продуктов обмена веществ к органам выделения. Поступление в организм газообразных веществ и их удаление обеспечивается органами дыхания. Поглощение жидких и твердых веществ и превращение питательных веществ в водные растворы, поступающие затем во внутреннюю среду организма, осуществляется органами пищеварительного канала. Органы пищеварительного канала выполняют также функцию удаления неусвоенных и остаточных продуктов обмена веществ. Особенно важную роль в поддержании относительного постоянства состава внутренней среды играют почки, через которые из крови удаляется избыток воды, солей, остаточные продукты обмена веществ и другие вещества, нарушающие постоянство состава крови.

Системы органов кровообращения, дыхания, пищеварения, выделения и другие обладают способностью рефлекторного саморегулирования. Эта саморегуляция важнейших физиологических процессов происходит благодаря тому, что в низшие отделы нервной системы из расположенных во внутренних органах специальных нервных окончаний, воспринимающих раздражения, — рецепторов — поступают центростремительные, афферентные, нервные импульсы. Приток импульсов по афферентным нервным волокнам вызывает в центральной нервной системе возбуждение и торможение. При этом из центральной нервной системы исходят по нервным волокнам центробежные, эфферентные, пусковые импульсы, которые вызывают деятельность внутренних органов или тормозят ее, а также регуляторные, или корригирующие, импульсы, которые, регулируя питание внутреннего органа, определяют тот или иной уровень его работоспособности.

Этот нервный процесс саморегуляции называется рефлекторным, а изменение деятельности органа и регуляция его работоспособности нервной системой в ответ на раздражения воспринимающих нервных окончаний называется рефлексом.

Литература

• Скоромец А. А., Скоромец А. П., Скоромец Т. А. Пропедевтика клинической неврологии. СПб.: Политехника, 2004
• Гл.ред. чл-кор. АМН СССР Косицкий Г. И., «Физиология человека». Изд. «Медицина», 1985.
• Словарь физиологических терминов / отв. ред. Газенко О.Г.. — М.: «Наука», 1987. — 32 000 экз.
• Фундаментальная и клиническая физиология: Учебник для студентов высших учебных заведений / ред. Камкин А.Г., Каменский А.А.. — М.: Издательский центар «Академия», 2004. — 1072 с. — 5 000 экз. — ISBN 5-7695-1675-5.
• Ноздрачев А.Д., Баранникова И.А., Батуев А.С. и др. Физиология нервной, мышечной и сенсорной систем // Общий курс физиологии человека и животных. В 2 кн.: Учеб. для биол. и мед. спец. вузов. — М.: «Высшая школа», 1991. — Т. 1. — 512 с. — 48 000 экз. — ISBN 5-06-000650-6.
• Сергеев Б.Ф. Ступени эволюции интеллекта. — М.: Наука, 1986. — 192 с.

Сущность и типы рефлексов

Определение 1

Рефлекс – это стереотипная ответная реакция организма на изменения окружающей среды.

К рефлексам относят такие проявления жизнедеятельности как: глотание, дыхание, рвота, кашель и пр. Кроме того, рефлексы заложены в основе работы органов чувств, и рефлекторной регуляции подвергается жизнедеятельность всех органов без исключения.

Рефлексы подчиняются различным классификациям, поскольку их существует достаточно много. Рефлексы могут отличаться у каждого конкретного человека или животного. Большинство рефлексов закладываются при рождении, некоторые группы формируются уже в процессе жизнедеятельности. Рефлексы бывают не только у человека. Они свойственны всем многоклеточным организмам, которые обладают ЦНС (центральной нервной системой).

Различные виды рефлексов осуществляются в организме на постоянной основе. При этом они формируют возможность правильного функционирования организма, ориентируют его в пространстве и защищают от опасности путем быстрой реакции на нее.

Определение 2

Условный рефлекс – это тип рефлексов, возникающий в процессе жизни человека, имеющий временные рефлекторны дуги и индивидуальный характер.

Определение 3

Безусловный рефлекс – это тип рефлексов, который вид получает с рождения. Он имеет постоянные рефлекторные дуги.

Сравните безусловные и условные рефлексы

Как уже говорилось выше, эти реакции отличаются природой возникновения и имеют разный механизм формирования. Для того чтобы понять, в чем же разница, просто сравните безусловные и условные рефлексы. Так, первые имеются у живого существа с самого рождения, в течение всей жизни они не изменяются и не исчезают. Кроме того, безусловные рефлексы одинаковы у всех организмов конкретного вида. Их значение заключается в подготовке живого существа к постоянным условиям. Рефлекторная дуга такой реакции проходит через ствол головного или спинной мозг. В качестве примера приведем некоторые безусловные рефлексы (врожденные): активное выделение слюны, когда в рот попадает лимон; сосательное движение новорожденного; кашель, чихание, отдергивание рук от горячего предмета. А теперь рассмотрим характеристики условных реакций

Они приобретаются в течение всей жизни, могут изменяться либо исчезать, и, что не менее важно, у каждого организма они индивидуальные (свои собственные). Основная их функция — это приспосабливание живого существа к изменяющимся условиям

Их временная связь (центры рефлексов) создается в коре больших полушарий головного мозга. В качестве примера условного рефлекса можно привести реакцию животного на кличку или же реакцию полугодовалого ребенка на бутылку с молоком.

Занимательные факты и весьма полезные выводы

Все рефлексы человека могут быть врожденными и приобретенными.

Все врожденные рефлексы поведения человека условно можно разделить на два сегмента: двигательные и спинальные. Двигательные рефлексы — это оральные безусловные рефлексы: поисковый, сосательный и др. Спинальные рефлексы обусловлены функционированием спинного мозга. Это хватательный, защитный, рефлекс Переса и др.

Вот лишь несколько любопытных фактов, что являются примером демонстрации врожденных рефлексов у малышей. Эти факты вызывают удивление, искреннее восхищение и дают понимание тех огромных «стартовых» способностей, которые даны человеку от природы. Давайте мы с вами не останемся в стороне и ознакомимся хотя бы с некоторыми из них:

• До полугода все дети являются «профессиональными пловцами»: они отлично задерживают дыхание. При этом частота сердечных сокращений резко падает, а кровообращение в пальчиках ручек и ножек снижается.
• До 1985 года, оперируя новорожденных, врачи не делали им анестезию, считая, что они еще не чувствуют боли. Младенцы еще не имеют сознательной памяти, поэтому боль не причиняет им долгосрочного вреда.
• Если кто-либо касается ручки малыша, то он тут же, без раздумий, инстинктивно хватает его. Все дети обладают сильным хватательным рефлексом. Это рефлекс появляется еще в утробе матери на 16-й неделе беременности. Что самое интересное, хватательный рефлекс настолько мощный, что он может удержать собственный вес младенца.
• Когда у будущей мамы в процессе беременности вдруг возникает поражение какого-либо внутреннего органа, плод посылает стволовые клетки на его регенерацию и лечение.

Известно справедливое мнение психологов, что любая психическая зависимость человека от чего–либо бывает вызвана не врожденными безусловными рефлексами, а исключительно формированием отрицательного условного рефлекса. Например, психологическая наркотическая зависимость всегда связана тесно с тем, что потребление конкретного наркотического вещества прочно ассоциируется с приятным состоянием. Проще говоря, формируется негативный условный рефлекс, прочно сохраняющийся на протяжении всей человеческой жизни.

Поэтому всеми своими отрицательными привычками и плохими чертами характера мы обязаны прочно сформированным в течение жизни условным рефлексам.

Все безусловные рефлексы даны нам природой от рождения. Они несут в себе лишь добро и помогают нам выжить, защититься, окрепнуть и стать сильнее. Природа дарит человеку самое лучшее, и надо лишь уметь правильно этим распорядиться.