Понятие рефлекса и рефлекторной дуги
Рефлекс — это ответная реакция организма на раздражитель, реализуемая нервной системой. Морфологическим субстратом рефлекса служит рефлекторная дуга — последовательная цепь нейронов, по которой нервный импульс проходит от рецептора до исполнительного органа. Нейроны соединяются между собой аксонами через синапсы, обеспечивая однонаправленное проведение возбуждения.
В зависимости от количества нейронов в составе цепи различают два типа рефлекторных дуг — простые и сложные. Классификация основана на числе синаптических переключений между чувствительным и двигательным звеньями.
Классификация рефлекторных дуг
- Простая (моносинаптическая) рефлекторная дуга состоит из двух нейронов — чувствительного (афферентного) и двигательного (эфферентного). Между ними имеется только один синапс. Классический пример — дуга коленного рефлекса, возникающего при ударе неврологическим молоточком по сухожилию четырёхглавой мышцы бедра.
- Сложная (полисинаптическая) рефлекторная дуга включает три и более нейронов: между афферентным и эфферентным звеньями располагается один или несколько вставочных (интернейронов). Пример — оборонительный сгибательный рефлекс при прикосновении к горячему предмету.
Состав нейронов рефлекторной дуги
В соматической рефлекторной дуге выделяют три функциональных типа нейронов:
- Афферентный (чувствительный) нейрон — псевдоуниполярный нейрон, тело которого расположено в спинномозговом узле. Его периферический отросток заканчивается рецептором, а центральный направляется в задние рога спинного мозга. Особенность псевдоуниполярных клеток — отхождение единого отростка, который затем Т-образно делится на два.
- Вставочный нейрон (интернейрон) — расположен в сером веществе спинного мозга, преимущественно в задних и промежуточных его отделах. Связывает афферентное и эфферентное звенья в полисинаптических дугах.
- Эфферентный (двигательный) нейрон — мотонейрон передних рогов спинного мозга. Его аксон выходит через передний корешок и в составе спинномозгового нерва направляется к скелетной мышце — рабочему органу.
Простая рефлекторная дуга на примере коленного рефлекса
Раздражение возникает в рецепторах сухожилия четырёхглавой мышцы бедра при его растяжении. Импульс по чувствительным волокнам периферического нерва достигает спинномозгового нерва, далее через задний корешок входит в спинномозговой узел, где находится тело псевдоуниполярного нейрона.
Центральный отросток афферентного нейрона направляется через задние рога к передним рогам спинного мозга, где образует единственный синапс с телом мотонейрона. Аксон двигательного нейрона выходит через передний корешок, входит в спинномозговой нерв и достигает четырёхглавой мышцы бедра, вызывая её сокращение и разгибание в коленном суставе.
Сложная рефлекторная дуга на примере оборонительного рефлекса
При прикосновении к горячему предмету раздражаются рецепторы кожи. Афферентный импульс по периферическим нервам поступает в спинномозговой нерв, через задний корешок проходит в спинномозговой узел к псевдоуниполярному чувствительному нейрону.
Центральный отросток направляется в задние рога спинного мозга, где образует синапс с вставочным нейроном. Аксон интернейрона передаёт возбуждение на мотонейрон передних рогов. Далее импульс по переднему корешку и спинномозговому нерву идёт к мышцам верхней конечности, обеспечивая отдёргивание руки. Таким образом, в полисинаптической дуге реализуются как минимум два синаптических переключения.
Анатомические ориентиры на поперечном срезе спинного мозга
- Серое вещество в форме «бабочки» содержит тела нейронов: задние рога — преимущественно чувствительные и вставочные, передние рога — двигательные.
- Задний корешок формируется аксонами псевдоуниполярных нейронов и имеет утолщение — спинномозговой узел.
- Передний корешок образован аксонами мотонейронов передних рогов.
- Объединение корешков формирует спинномозговой нерв, выходящий через межпозвонковое отверстие.
Ключевые моменты
- Рефлекторная дуга — морфологическая основа рефлекса, цепь нейронов от рецептора до эффектора.
- Простая дуга включает два нейрона и один синапс; сложная — три и более нейронов с участием вставочных.
- Афферентный нейрон соматической дуги — псевдоуниполярный, локализован в спинномозговом узле.
- Эфферентный нейрон — мотонейрон передних рогов спинного мозга.
- Коленный рефлекс — пример моносинаптической дуги, оборонительный — полисинаптической.
- Задний корешок несёт чувствительные волокна, передний — двигательные.
- Вставочные нейроны расположены в сером веществе спинного мозга и обеспечивают межнейронные связи.