Нервная регуляция
Нервная регуляция — это управление работой органов с помощью нервных импульсов, которые быстро передают информацию по организму. Основой такой регуляции служат деятельность нейронов, взаимодействие отделов нервной системы и рефлексы.
Что такое нервная регуляция
Организм постоянно получает сигналы из внешней и внутренней среды: свет, звук, прикосновение, изменение температуры, растяжение стенок органов, состав крови. Раздражители воспринимаются рецепторами. Возникающее возбуждение превращается в нервный импульс и передаётся в центральную нервную систему — головной и спинной мозг. После анализа информации формируется ответ, который по двигательным или секреторным нервам поступает к рабочему органу.
Нервная регуляция — это согласование функций организма с помощью нервных импульсов, передаваемых по нервным волокнам к органам и от органов.
- Восприятие: рецептор обнаруживает раздражитель.
- Проведение: чувствительный нейрон передаёт импульс в центральную нервную систему.
- Анализ и команда: нервный центр обрабатывает информацию.
- Ответ: двигательный или секреторный нейрон передаёт команду исполнительному органу.
| Признак | Нервная регуляция |
|---|---|
| Сигнал | Нервный импульс |
| Скорость | Очень высокая |
| Адресность | Воздействие на определённые клетки или органы |
| Длительность | Обычно небольшая; после прекращения импульсов эффект ослабевает |
| Основной результат | Быстрая реакция на изменение условий |
Нервная регуляция обеспечивает быстрый и точный ответ организма, но обычно действует недолго. Она тесно связана с гуморальной регуляцией, которая осуществляется химическими веществами, например гормонами.
Нервный импульс и передача возбуждения
Нервный импульс — это распространяющееся возбуждение мембраны нервной клетки. В состоянии покоя мембрана нейрона имеет разность электрических потенциалов. При раздражении изменяется проницаемость мембраны для ионов, возникает кратковременное изменение заряда, которое распространяется по аксону.
В нейроне импульс обычно движется от дендритов и тела клетки по аксону. Между нейронами находится синапс — место контакта, через которое сигнал передаётся с помощью химических веществ-медиаторов или, реже, электрическим способом. В синапсе передача обычно односторонняя: от окончания аксона одной клетки к следующей клетке.
Скорость распространения импульса можно выразить как отношение пройденного пути \(s\) ко времени \(t\). Она зависит от диаметра нервного волокна и наличия миелиновой оболочки. В миелинизированных волокнах возбуждение как бы перескакивает между перехватами, поэтому распространяется быстрее.
Возбуждение — состояние нервной клетки при ответе на раздражитель; нервный импульс — форма распространения этого возбуждения по нервному волокну.
Какой порядок передачи сигнала является правильным?
Рефлекс и рефлекторная дуга
Рефлекс — ответ организма на раздражение, осуществляемый с участием нервной системы. Например, отдёргивание руки от горячего предмета, сужение зрачка при ярком свете и изменение частоты сердцебиения — рефлекторные реакции.
Путь, по которому проходит нервный импульс при рефлексе, называется рефлекторной дугой. Она включает рецептор, чувствительный путь, нервный центр, двигательный путь и исполнительный орган. В простом рефлексе между чувствительным и двигательным нейронами может находиться вставочный нейрон.
| Звено | Функция | Пример при отдёргивании руки |
|---|---|---|
| Рецептор | Воспринимает раздражение | Болевые рецепторы кожи |
| Чувствительный нейрон | Проводит импульс к ЦНС | Нервное волокно от кожи |
| Нервный центр | Анализирует сигнал и создаёт ответ | Центр в спинном мозге |
| Двигательный нейрон | Проводит команду к мышце | Нерв к мышце-сгибателю |
| Исполнительный орган | Выполняет реакцию | Скелетная мышца |
Любая рефлекторная реакция начинается с раздражения рецептора и заканчивается ответом исполнительного органа; путь сигнала образует рефлекторную дугу.
Безусловные рефлексы являются врождёнными: дыхательный, сосательный, защитное моргание. Условные рефлексы формируются в течение жизни при сочетании нейтрального сигнала с безусловным раздражителем. Они индивидуальны и могут угасать, если не подкрепляются.
Нервные центры и координация
Нервный центр — группа взаимосвязанных нейронов центральной нервной системы, которая регулирует определённую реакцию или функцию. Один центр может получать сигналы от разных рецепторов, а его команды могут направляться к нескольким органам. Благодаря этому организм согласует движения, поддерживает постоянство внутренней среды и приспосабливается к условиям.
Спинной мозг участвует в простых безусловных рефлексах и проводит импульсы между органами и головным мозгом. Головной мозг обеспечивает более сложный анализ информации, произвольные движения, обучение и формирование условных рефлексов. Работа нервных центров основана на взаимодействии возбуждения и торможения.
Возбуждение активирует нейроны и запускает ответ, а торможение ослабляет или прекращает активность нервного центра. Их согласованное действие предотвращает избыточные реакции и обеспечивает точность управления.
Рефлекс может быть быстрым даже тогда, когда человек осознаёт его уже после начала движения. Например, при отдёргивании руки команда сначала обрабатывается спинным мозгом, что сокращает время ответа, а затем информация поступает в головной мозг и возникает ощущение боли.
Ситуация: человек коснулся горячей поверхности. Нужно определить последовательность процессов и исполнительный орган.
Значение нервной регуляции
Нервная регуляция объединяет органы в единую систему и помогает быстро изменять их работу. Она обеспечивает движение, ориентировку, защитные реакции, поддержание температуры тела, изменение работы сердца и дыхания. Регуляция внутренних органов осуществляется преимущественно вегетативной нервной системой, а произвольные движения — при участии соматической нервной системы.
Нервные и гуморальные механизмы работают совместно. Нервный сигнал быстро запускает реакцию, а гормоны могут поддерживать её дольше. Например, при опасности нервная система немедленно изменяет работу сердца и дыхание, после чего гормональные сигналы усиливают подготовку организма к нагрузке.
Не путайте: нервный импульс не равен рефлексу: импульс — сигнал, а рефлекс — ответ организма. Рефлекторная дуга не обязательно проходит через кору больших полушарий: многие защитные реакции замыкаются в спинном мозге. Рабочим органом может быть не только мышца, но и железа.
- Если вопрос просит путь сигнала, перечисляйте звенья рефлекторной дуги по порядку.
- Если спрашивают исполнительный орган, выбирайте мышцу или железу.
- Если говорится о врождённой реакции, вероятнее всего, имеется в виду безусловный рефлекс.
- При описании нервной регуляции указывайте её быстроту, адресность и участие нервных импульсов.
Итоговая проверка
Главное
- Нервная регуляция быстро управляет функциями организма с помощью нервных импульсов.
- Рефлекс — ответ на раздражение при участии нервной системы, а рефлекторная дуга — путь прохождения сигнала.
- Основные звенья дуги: рецептор, чувствительный нейрон, нервный центр, двигательный нейрон, исполнительный орган.
- Спинной мозг может замыкать простые защитные рефлексы; головной мозг обеспечивает сложный анализ и осознание сигналов.
- Возбуждение активирует нервные центры, торможение ограничивает их работу; вместе они обеспечивают координацию.