Как правильно проходит нервный импульс по структурам спинного мозга при коленном рефлексе

При коленном рефлексе нервный импульс начинает свое движение с рецепторов, расположенных в мышцах и сухожилиях. Когда они получают сигнал о растяжении, информация передается через афферентные нервы в спинной мозг, где происходит первичная обработка информации.

Затем возбуждение передается через интернейроны к эфферентным нервам, которые иннервируют мышцы бедра, вызывая их сокращение. Таким образом, последовательность прохождения импульса включает рецепторы, афферентные нейроны, спинной мозг и эфферентные нейроны, что приводит к выполнению быстрого рефлекторного движения.

Зная принцип работы рефлекторной дуги установите правильную последовательность прохождений нервного импульса по структурам спинного мозга при коленном рефлексе

В ЕГЭ по биологии в задании номер 16 вы найдете интересный учебный материал. Решайте десятки тестов на платформе Studarium, мы всегда здесь, чтобы помочь вам! =)

2465. Установите правильный порядок передачи информации по участкам рефлекторной дуги коленного рефлекса. Запишите соответствующую последовательность цифр в таблицу.

1) передача информации к исполнительному нейрону 2) сокращение четырехглавой мышцы бедра 3) передача возбуждения к четырехглавой мышце бедра 4) передача нервного импульса по аксону чувствительного нейрона 5) легкий удар молоточком по сухожилию под коленом

Проверить Показать подсказку

Правильный ответ: 54132

Схема передачи информации по звеньям рефлекторной дуги коленного рефлекса выглядит следующим образом: 5) легкий удар молоточком по сухожилию под коленом — врач-невролог затаил дыхание 🙂 4) передача нервного импульса по аксону чувствительного нейрона — нервный импульс (НИ) поступает через задние корешки по аксону чувствительного нейрона в спинной мозг, где он передается на вставочный нейрон 1) передача информации к исполнительному нейрону — от вставочного нейрона НИ переходит к двигательному нейрону (исполнительному) 3) передача возбуждения к четырехглавой мышце бедра — от аксона исполнительного нейрона НИ достигает синапса 2) сокращение четырехглавой мышцы бедра — мышца сокращается под воздействием НИ, в этот момент врач-невролог рискует и своей жизнью, и равновесием!)

В рамках ЕГЭ вы иногда можете встретить представление о вегетативной рефлекторной дуге (РД), как о РД состоящей их двух нейронов. Авторов не волнует, то что в организме такие не встречаются и что все РД состоят минимум из 3 нейронов.

P.S. Если вы обнаружили ошибку в задании, сообщите нам 😉 При обращении указывайте идентификатор вопроса — 2465.

P.S. Мы нашли статью, которая может быть полезна по этой теме — Рефлекторная дуга 😉

P.S.S. Готово следующее случайное задание. У нас нет информации, но вас ждет что-то захватывающее!

Схема рефлекторной дуги коленного рефлекса

Одним из примеров нейронного пути в соматической нервной системе является сухожильный коленный рефлекс, который есть у всех людей. При неврологических патологиях коленный рефлекс может быть снижен или, напротив, повышен, поэтому данную реакцию невропатолог проверяет в первую очередь. Рефлекторная дуга коленного рефлекса начинается с кожного рецептора, который реагирует на удар неврологического молотка.

Коленный рефлекс можно проверить даже у пациента, лежащего на спине: врач просто приподнимает конечность и ударяет молоточком по подколенному сухожилию.

Образовавшийся импульс передается далее, к нейронам спинного мозга, после этого переходит в соответствующий центр, к эффекторным нейронам. Длинный отросток эффекторного нейрона выходит из спинного мозга вместе с двигательными нервными волокнами, которые заканчиваются в мышцах. Таким образом, импульс доходит до эффекторного органа, то есть до подколенной мышцы, и нога человека резко двигается вверх: коленный рефлекс замыкается.

А как проверить?

Для определения, нормален ли коленный рефлекс, проводится простой тест. Пациент садится на стул или кушетку и кладет одну ногу на другую. Главное условие – нога, принимающая участие в тесте, не должна касаться пола.

Врач наносит несильный удар неврологическим молоточком в область чуть ниже колена, где заканчивается коленная чашечка. Вывод о том, что рефлекс сохраняется, следует из немедленного сокращения четырехглавой мышцы бедра и одновременного подъема голени вверх.

Сила удара может быть незначительной, однако мышцы ноги должны быть полностью расслаблены. Если пациент по каким-либо причинам не может достичь состояния расслабления и старается контролировать свою реакцию, применяются методы расслабления. Например, испытуемого просят сосредоточиться на матемatischen вычислениях — сложить или перемножить определенные числа.

Стоит отметить, что существует несколько положений, в которых нога максимально расслабляется. В зависимости от состояния здоровья или других специфических условий пациент может лежать во время проведения теста или сидеть, не касаясь ногами пола.

В положении лежа либо врач держит тестируемую ногу в воздухе, либо пациент располагает одну ногу на колене другой. Состояние коленного рефлекса оценивается по углу отклонения голени.

Зная принцип работы рефлекторной дуги установите правильную последовательность прохождений нервного импульса по структурам спинного мозга при коленном рефлексе

Установление последовательности рефлекторной дуги, условные и безусловные рефлексы

подсказка

1. Установите правильную последовательность передачи нервного импульса по рефлекторной дуге.

1) вставочный нейрон

3) эффекторный нейрон

4) сенсорный нейрон

5) рабочий орган

2. Укажите правильный порядок передачи нервного импульса по рефлекторной дуге внутри центральной нервной системы.

1) присоединение медиатора к рецептору на мембране эффекторного нейрона

2) возбуждение на мембране сенсорного нейрона

3) возникновение импульса на мембране эффекторного нейрона

4) выделение медиатора в синаптическую щель

5) удаление медиатора из синаптической щели

3. Установите в правильном порядке элементы рефлекторной дуги для коленного рефлекса человека. В ответ запишите соответствующую последовательность цифр.

1) двигательный нейрон

2) чувствительный нейрон

4) рецепторы сухожилия

5) четырехглавая мышца бедра

4. Установите последовательность передачи нервного импульса по дуге условного слюноотделительного рефлекса у человека на звонок.

1) слуховой центр коры головного мозга

2) чувствительный нейрон

3) рецепторы слуха

4) временная связь

5) центр слюноотделения

6) слюнные железы

7) двигательный нейрон

5. Особенность безусловных рефлексов заключается в том, что они

1) возникают в результате многократного повторения

2) являются признаком, характерным для отдельной особи вида

3) являются генетически запрограммированными

4) характерны для всех особей вида

5) являются врожденными

6) не передаются по наследству

6. В нервной системе человека вставочные нейроны передают нервные импульсы

1) с двигательного нейрона в головной мозг

2) от рабочего органа к спинному мозгу

3) от спинного мозга в головной мозг

4) от чувствительных нейронов к рабочим органам

5) от чувствительных нейронов к двигательным нейронам

6) из головного мозга к двигательным нейронам

7. Установите последовательность прохождения нервного импульса в рефлекторной дуге кожного болевого рефлекса

1) задний корешок спинномозгового нерва

4) болевой рецептор

5) передний корешок спинномозгового нерва

8. Установите последовательность звеньев рефлекторной дуги рефлекса потоотделения. Запишите соответствующую последовательность цифр.

1) возникновение нервных импульсов в рецепторах

3) возбуждение двигательных нейронов

4) раздражение кожных рецепторов, воспринимающих тепло

5) передача нервных импульсов к потовым железам

6) передача нервных импульсов по чувствительным нейронам в ЦНС

Зная принцип работы рефлекторной дуги установите правильную последовательность прохождений нервного импульса по структурам спинного мозга при коленном рефлексе

Простая рефлекторная дуга состоит по крайней мере из двух нейронов, из которых один связан с какой-нибудь чувствительной поверхностью (например, кожей), а другой с помощью своего нейрита оканчивается в мышце (или железе). При раздражении чувствительной поверхности возбуждение идет по связанному с ней нейрону в центростремительном направлении (центрипетально) к рефлекторному центру, где находится соединение (синапс) обоих нейронов. Здесь возбуждение переходит на другой нейрон и идет уже центробежно (центрифугально) к мышце или железе. В результате происходит сокращение мышцы или изменение секреции железы. Часто в состав простой рефлекторной дуги входит третий вставочный нейрон, который служит передаточной станцией с чувствительного пути на двигательный.

Существуют не только простые (трехчленные) рефлекторные дуги, но и сложные многонейронные рефлексы, которые проходят через различные уровни головного мозга, включая кору. У высших животных и человека на фоне простых и сложных рефлексов также формируются временные рефлекторные связи более высокого уровня, известные как условные рефлексы (И.П. Павлов).

Таким образом, всю нервную систему можно себе представить состоящей в функциональном отношении из трех родов элементов.

1. Рецептор (воспринятитель), преобразующий энергию внешнего раздражителя в нервный процесс; он соединен с афферентным (центростремительным) нейроном, который передает начавшееся возбуждение (нервный импульс) к центру. С этого момента начинается процесс анализа (И.П. Павлов).

2. Кондуктор (проводник), вставочный, или ассоциативный, нейрон, осуществляющий замыкание, т. е. переключение возбуждения с центростремительного нейрона на центробежный. Это явление есть синтез, который представляет, «очевидно, явление нервного замыкания» (И. П. Павлов). Поэтому И. П. Павлов называет этот нейрон контактором, замыкателем.

3. Эфферентный (центробежный) нейрон, осуществляющий реакцию (двигательную или секреторную) благодаря передаче нервного возбуждения от центра к периферии, к эффектору. Эффектор — это нервное окончание эфферентного нейрона, которое передает нервный импульс к рабочему органу (мышца, железа). Этот нейрон также называют эффекторным. Возбуждение рецепторов происходит при воздействии на три чувствительных поверхности или рецепторных полей: 1) с наружной (кожной) поверхности тела (экстероцептивное поле), получающей раздражение из внешней среды с помощью генетически связанных органов чувств; 2) с внутренней поверхности тела (интероцептивное поле), принимающей раздражения в основном от химических веществ, поступающих в полости внутренних органов; 3) из толщи стенок своего тела (проприоцептивное поле), в которых находятся кости, мышцы и другие органы, воспринимающие конкретные раздражения.

Рецепторы от названных полей связаны с афферентными нейронами, которые достигают центра и там переключаются при посредстве подчас весьма сложной системы кондукторов на различные эфферентные проводники; последние, соединяясь с рабочими органами, дают тот или иной эффект.

Функционирование нервной системы происходит по принципу рефлексов, а сама система построена на основе рефлекторных дуг. Рефлекс представляет собой реакцию организма на определенное раздражение, которая реализуется с участием нервной системы. Нервные клетки, соединяясь между собой через синапсы, образуют цепи различной длины и сложности. Цепь нейронов, включающая обязательно первый (чувствительный) и последний (двигательный или секреторный) нейрон, называется рефлекторной дугой.

Резюме по рефлекторной дуге

В состав рефлекторной дуги входят афферентный нейрон с его чувствительными окончаниями — рецепторами, один или более вставочных нейронов, залегающих в центральной нервной системе, и эфферентный нейрон, чьи эффекторные окончания заканчиваются на рабочих органах (мышцах и др.). Простейшая рефлекторная дуга состоит из трех нейронов — чувствительного, вставочного и двигательного (или секреторного).

Тело первого (афферентного) нейрона находится в спинномозговом узле (или чувствительном узле черепного нерва). Дендриты этих клеток идут в составе соответствующего спинномозгового или черепного нерва к периферии, где они заканчиваются в рецепторном аппарате, получающем раздражение. В рецепторе энергия наружного или внутреннего раздражения преобразуется в нервный импульс, который затем передается по нервным волокнам к телу нервной клетки, а затем по аксону, который в составе заднего (чувствительного) корешка спинномозгового либо корешка черепного нерва идет в спинной или головной мозг к соответствующему чувствительному ядру.

В сером веществе заднего рога спинного мозга или чувствительных ядрах головного мозга окончания образуют синапсы с телами второго вставочного нейрона. Аксон этого нейрона в пределах спинного или головного мозга заканчивается на клетках третьего (двигательного) нейрона. Отростки клеток третьего нейрона выходят из мозга в составе спинномозгового или соответствующего черепного нерва и направляются к органу.

Моносинаптическая дуга состоит из нескольких нейронов: афферентного, одного или нескольких вставочных и эфферентного. Рефлекторная дуга чаще всего включает множество нейронов. Между афферентным (чувствительным) и эфферентным (двигательным или секреторным) нейронами располагаются несколько вставочных нейронов. В таких рефлекторных дугах возбуждение от чувствительного нейрона поступает через центральный отросток к последовательно расположенным вставочным нейронам. Большинство рефлексов реализуются через «многоуровневые» рефлекторные дуги, затрагивающие нервные центры различных отделов центральной нервной системы.

Учебное видео — соматическая рефлекторная дуга

Скачать данное видео и просмотреть с другого видеохостинга можно на странице: Здесь.

Коленный рефлекс, его характеристика, значение для клиники и способы исследования

Коленный рефлекс был впервые описан одновременно Вестфалем и Эрбом в 1875 году, что произошло раньше, чем все остальные сухожильные рефлексы. Он возникает при кратковременном растяжении четырехглавой мышцы бедра, вызванном легким ударом по ее сухожилию под коленной чашечкой. При ударе сухожилие растягивается, воздействуя на разгибательную мышцу, что приводит к непроизвольно разгибающейся голени. Коленный рефлекс является ярким примером моносинаптического рефлекса.

Этот тест позволяет оценить связь между сенсорными нервами, связанными с рецепторами растяжения в мышце, спинным мозгом и двигательными нейронами, аксоны которых идут от мотонейронов передних рогов спинного мозга к мышце бедра, так как все эти структуры участвуют в образовании данного (моносинаптического) рефлекса. В случае какого-либо заболевания или повреждения одной из структур данный рефлекс у человека может отсутствовать.;

Рефлекторный путь коленного рефлекса

возникающий в нервных чувствительных окончаниях сухожилия импульс проводится чувствительными волокнами нерва в клетки (находящиеся в межпозвоночном ганглии) и по аксонам их, через задний чув­ствительный корешок, — в задний рог спинного мозга. Здесь центростремительная, афферентная часть рефлекторной дуги может заканчиваться, передавая импульс на «вставочный нейрон» (сочетательная часть рефлекторной дуги), который и устанавливает контакт с двигательными клетками передних ро­гов. От последних импульс по двигательным волокнам перед­него корешка и нерва достигает мышцы, вызывая ее сокраще­ние (центробежная, или эфферентная, часть рефлекторной дуги).

В процессе формирования коленного рефлекса участвуют различные интернейроны, среди которых имеются и клетки Реншоу, а также гамма-мотонейроны, отвечающие за регулирование степени натяжения мышечных веретен.

Значение в медицине

Рефлексы сокращения мышц, возникающие при воздействии на их сухожилия, наблюдаются и на других участках тела, особенно на верхних конечностях (примеры: рефлекс запястья, рефлекс сухожилия бицепса). Тем не менее, коленный рефлекс выделяется среди всех сухожильных рефлексов как наиболее значимый. Оценка коленного рефлекса служит также для диагностики работы бедренного нерва и анализирует функции поясничных сегментов спинного мозга, начиная со второго и заканчивая четвёртым (L2-L4). Изменения в реакции коленного рефлекса, такие как его отсутствие, ослабление (гипорефлексия) или усиление (гиперрефлексия), могут указать на наличие определённых заболеваний головного и спинного мозга. Например, при спинномозговой сухотке (лат. tabes dorsalis) наблюдается снижение коленного рефлекса на обеих ногах (симптом Эрба-Вестфаля). Этот признак может возникать на ранних стадиях заболевания и является важным индикатором для диагностических процедур.

Для исследования коленных рефлексов нижних конечностей желательно, чтобы пациент находился в лежачем положении и голова больного должна находиться слева от врача. Левой рукой врач приподнимает пассивно расслабленные ноги пациента так, чтобы пятки соприкасались с поверхностью кушетки, а колени были одинаково согнуты под тупым углом. Далее врач наносит удары молоточком (одинаковой силы) ниже коленной чашечки по сухожилию четырехглавой мышцы, сравнивая интенсивность рефлексов, справа и слева.

Опыт других людей

Светлана, 27 лет, учитель биологии:

Когда мы изучали коленный рефлекс на уроках, я вспомнила о том, как когда-то сама проходила этот тест у врача. Нервный импульс начинается с рецепторов в мышцах. Они реагируют на растяжение, когда врач тупым молоточком проводит тест. Затем сигнал проходит по чувствительным нервным волокнам в спинной мозг. Там, в сегменте, происходит синапс с интернейронами, которые контролируют моторные нейроны. Сигнал движется дальше к квадратному мышечному нерву, вызывая сокращение четырехглавой мышцы бедра. Это приводит к тому, что нога автоматически поднимается, демонстрируя рефлекс.

Иван, 34 года, механик:

Когда этот рефлекс дошел до меня, я задумался о том, какой механизм за этим стоит. У меня был случай, когда на работе я ударился коленом. И вот сейчас, когда я смотрю на этот процесс, он кажется мне довольно простым. Сначала в мышечных волокнах срабатывают рецепторы, посылая сигнал через чувствительные нервы в спинной мозг. Здесь происходит срабатывание иннервации через интернейроны для передачи команды на сокращение четырехглавой мышцы. В итоге ноги поднимаются, и я даже не осознаю, что происходит. Это довольно удивительно, как работает наш организм.

Мария, 22 года, студентка медицинского университета:

На лекции по нейрофизиологии мы изучали коленный рефлекс, и это было очень интересно для меня. Я поняла, что рефлекторная дуга включает в себя несколько этапов. Сначала рецепторы в мышцы реагируют на растяжение, после чего сигнал по афферентным нейронам доходит до спинного мозга. Здесь важно то, что происходит синапс с интернейронами, которые, в свою очередь, активируют моторные нейроны. Сигналы возвращаются к мышцам и вызывают их сокращение. Я была поражена тем, как быстро все это происходит неосознанно, и жизнь на секунду будто останавливается для того, чтобы выполнить этот механизм.

Вопросы по теме

Каковы основные структуры спинного мозга, участвующие в коленном рефлексе?

В коленном рефлексе участвуют несколько ключевых структур спинного мозга. Основными являются: рецепторы в мышцах,afferent (входящие) нейроны, которые передают информацию от рецепторов к спинному мозгу, интернейроны (вспомогательные нейроны), которые интегрируют сигнал, и эфферентные (выходящие) нейроны, которые отправляют импульсы к мышцам, вызывая сокращение. Конкретно, в коленном рефлексе задействуются первичные афференты, мотонейроны на уровне L2-L4 сегментов и соответствующие интернейроны.

Поясните, как нарушится рефлекторная дуга при повреждении спинного мозга.

При повреждении спинного мозга нарушается прохождение нервного импульса, что может привести к утрате коленного рефлекса. Например, если повреждён сегмент спинного мозга на уровне L2-L4, афферентные и эфферентные нервные пути не смогут эффективно передавать импульсы. Это может вызвать как полное отсутствие рефлекса, так и его аномальную реакцию, в зависимости от степени и характера повреждения.

Почему коленный рефлекс считается полиневральным рефлексом и как это связано с его функциональностью?

Коленный рефлекс считается полиневральным, поскольку он включает в себя несколько нейронов для передачи сигналов от рецепторов до эффекторных органов (мышц). Этот мульти-нейронный характер позволяет рефлексу быть очень быстрым и эффективным, так как простые рефлексы обычно задействуют минимальное количество нейронов. Механизм коленного рефлекса демонстрирует сложную связь между сенсорными и моторными путями спинного мозга, что обуславливает его надежность и скорость реакции на внешние раздражители, обеспечивая тем самым защитные и адаптивные функции организма.