Координационные процессы в ЦНС

В организме одновременно реализуется несколько рефлексов. Между ними возможны следующие соотношения: рефлексы взаимно содействуют друг другу – союзные (мигание и слезотечение, слюнообразование и глотание); рефлексы, оказывающие тормозящее влияние - антагонистические (вдоха и выдоха, сгибание и разгибание конечности); результат одного рефлекса вызывает возникновение другого – цепные (циклический двигательный рефлекс). Процессы координации основаны на согласовании 2-х нервных процессов: возбуждения и торможения и являются необходимым условием для реализации сложных рефлекторных реакций в организме.

Торможение в ЦНС (рис. 10). Явление было открыто И.М.Сеченовым в эксперименте: опуская лапку лягушки в кислоту и одновременно раздражая кристаллом соли вышележащие отделы ЦНС, наблюдали задержку или полное отсутствие «кислотного» рефлекса спинного мозга. Один из принципов координации процессов в ЦНС - субординации: вышележащие нервные центры тормозят деятельность нижележащих. Роль торможения: ограничивает распространение возбуждения, способствует концентрации, исключает функционирование ненужных в данный момент органов, предохраняет от перенапряжения (пример - обучение двигательным действиям).

В ЦНС имеются тормозные нейроны: клетки Реншоу в спинном мозге, клетки Пуркинье в мозжечке и т.д. Аксон любого мотонейрона при выходе из спинного мозга образует коллатераль к тормозной клетке Реншоу, которая посылает аксон на этот же нейрон и на нейроны, находящиеся с 1-м в реципрокных отношениях. При возбуждении 1-го нейрона импульсы поступают к мышечным волокнам и через тормозную клетку к «возвращаются» к нему; возвратное торможение – механизм саморегуляции нейрона: чем сильнее выражено возбуждение мотонейрона, тем более выражен тормозящий эффект. При движении возникает конкуренция между мышцами – сгибателями и мышцами – разгибателями. Возбуждение мотонейронов сгибателей посредством клетки Реншоу вызывает сопряженное торможение нейронов разгибателей – другой принцип координации рефлекторной деятельности ЦНС.

А.А.Ухтомский (1923) обнаружил, что текущая деятельность организма определяется доминантой – господствующим очагом возбуждения. Доминанта возникает при повышенном уровне возбудимости нейронов центра под влиянием нервных и гуморальных раздражителей, способна «притягивать «к себе возбуждения с соседних участков, вызывая сопряженное торможение других нервных центров. Принцип доминанты позволяет строить поведение для достижения цели, позволяет концентрировать внимание. В процессе спортивной тренировки происходит сонастраивание нейронов в доминантную систему, обеспечивающую выполнение локомоций и адекватное повышение функций системы транспорта кислорода.

Принцип обратной афферентации (связи) позволяет оценить по информации от рецепторов об исполнении предыдущего рефлекса: орган – эффектор исполнил рефлекс, рецепторы отреагировали сигналами в ЦНС (таким образом поддерживаются все постоянные гомеостаза: температура, артериальное давление и т.д.)

Принцип общего конечного пути открыт Шеррингтоном. Чувствительных нейронов в организме больше, чем эфферентных. Импульсы, приходящие в ЦНС по разным афферентным волокнам могут сходиться (конвергировать) к одним вставочным и эфферентным нейронам. Один и тот же мотонейрон рассматривается как общий конечный путь различных рефлекторных реакций.