13.6.Координация рефлексов и ее биологическое значение

Координация рефлекторной деятельности проявляется в совокупности процессов, обеспечивающих выполнение определенного акта в ответ на раздражение определенных рецепторов. Если бы не было механизма координации рефлексов, то распространению возбуждения с нейрона на нейрон ничто не препятствовало и иррадиирующее возбуждение охватывала бы всю нервную систему. Значение координации выражается в том, что на комплекс изменений внешней и внутренней среды раздражающих различные рецепторы, организм отвечает такими рефлекторными реакциями, которые при данных условиях обеспечивают его уравновешивание с внутренними и внешними условиями существования.

Координацией ( лат. Co(n) - вместе + ordinatio расположение в порядке, упорядочение) называется согласованное проявление отдельных рефлексов, обеспечивающее проявление целостных рабочих актов. Например, такие сложные двигательные акты, как преодоление препятствий, защита животного от опасности и т.п., осуществляются комплексом двигательных рефлексов и обеспечиваются координированной деятельностью их нервных центров.

Возбуждение в дуге одного рефлекса обычно вызывает торможение в дуге другого, что постоянно наблюдается в центральной нервной системе. Рефлекс сгибания лапки лягушки при раздражении раствором серной кислоты тормозится, если в это время наносить сильное механическое или электрическое раздражение на рецепторы другой лапки.

Это же явление наблюдается и при наложении щипцов на носовую перегородку быка или закрутки на губу лошади: сильное болевое раздражение тормозит двигательные реакции животного.

Такие отношения между нервными центрами, когда возбуждение одного тормозит деятельность другого, ярко выражены при так называемых антагонистических рефлексах, например при сгибательных и разгибательных рефлексах конечностей. Во время ходьбы одна конечность отталкивается от земли, сгибается, другая одновременно разгибается, осуществляя опору. Эту закономерность впервые выявил Н.Е.Введенский, а подробно изучил и проанализировал английский физиолог Ч.Шеррингтон, который дал ей название реципрокной, или взаимосвязанной, координации. В основе механизма реципрокной координации лежит реципрокное торможение.

Типы индукции

В случаях взаимосвязанной иннервации мышц - антогонистов отчетливо выступает явление так называемой одновременной индукции.

Индукция (лат.inductio - введение, наведение) - возбуждение, возникшее в одних центрах, вызывает торможение в других.

Следовательно, процесс возбуждения одних нервных образований, как бы “наводит” состояние торможения в других, пространственно более или менее отдаленных нервных клеток. Точно так же процесс торможения, развертываясь в одних нервных клетках, как бы “наводит” процесс возбуждения в других нервных клетках.

В физике наведение в отдаленном проводнике электрического тока противоположного направления называется индукцией. По внешней аналогии индукцией называется возникновение в нервных клетках процесса, противоположного тому, который обусловлен раздражителем, вызывающим тот или иной рефлекс.

Например, возбуждение центра сгибателей обусловливает торможение центра разгибателей, возбуждение центра вдоха тормозит центр выдоха и т.д.

Таким образом, вся центральная нервная система представляет собой сложную мозаику, состоящую из множества заторможенных и возбужденных нервных клеток (центров).

Если торможение сменяется возбуждением, то индукцию обозначают как положительную, если возбуждение переходит в торможение - индукция отрицательная.

Помимо одновременной индукции в ЦНС возможна и последовательная индукция, возникающая в одних и тех же нейронах, когда процесс возбуждения сменяется торможением и наоборот, торможение сменяется возбуждением. Например, попеременное сгибание и разгибание передних и задних конечностей у животных обусловлено последовательной индукцией в нервных центрах.

Следовательно, как только начинается выполнение какого бы то ни было рефлекса, импульсы с интерорецепторов воздействуют на ЦНС и таким образом каждый рефлекс представляет собой цепной рефлекс, так как сама деятельность эффекторов вызывает раздражение заложенных в них рецепторов, что в свою очередь ведет к рефлекторным ответам центральной нервной системы.

Таким образом, вся координированная деятельность, любой рефлекторный акт, осуществляется благодаря постоянному взаимодействию в цнс процессов возбуждения и торможения. Эти координационные отношения вырабатывались и закреплялись не только в процессе эволюционного, но и индивидуального развития организмов в течение многих миллионов лет.

354