Большая Советская Энциклопедия (РЕ)

Большая Советская Энциклопедия

Классификация рефлексов. В связи с многообразием Р. существуют различные их классификации. В зависимости от анатомического расположения центральной части рефлекторных дуг — их нервных центров, различают Р.: спинальные, в осуществлении которых участвуют нейроны, расположенные в спинном мозге: бульбарные, осуществляемые при участии нейронов продолговатого мозга; мезэнцефальные — с участием нейронов среднего мозга; кортикальные — с участием нейронов коры больших полушарий головного мозга.По расположению рефлексогенных зон, или рецептивных полей, различают экстероцептивные (см. Экстероцепция), проприоцептивные (см. Проприорецепторы) и интероцептивные (см. Интерорецепция) Р. В зависимости от типа и функциональной роли эффекторов выделяют соматические, или двигательные, Р. (скелетных мышц), например флексорные, экстензорные, локомоторные, статокинетические и др.; вегетативные Р. внутренних органов — пищеварительные, сердечно-сосудистые, выделительные, секреторные и др. По степени сложности нейронной организации рефлекторных дуг различают моносинаптические Р., дуги которых состоят из афферентного и эфферентного нейронов (например, коленный Р.), и полисинаптические Р., дуги которых содержат также 1 или несколько промежуточных нейронов и имеют 2 или несколько синаптических переключений (например, флексорный Р.). По характеру влияний

на деятельность эффектора Р. могут быть возбудительными — вызывающими и усиливающими (облегчающими) его деятельность, или тормозными — ослабляющими и подавляющими ее (например, рефлекторное учащение сердечного ритма симпатическим нервом и урежение его или остановка сердца — блуждающим). По биологическому значению для организма в целом выделяют оборонительные, половые, ориентировочные Р. и др.

Павлов обосновал деление всего многообразия Р. по их происхождению, механизму и биологическому значению на безусловные и условные. Безусловные рефлексы — наследственно закрепленные, видовые, что определяет постоянство рефлекторной связи, или передачи, между афферентным и эфферентным звеньями их дуг. Условные рефлексы образуются в процессе индивидуальной жизни организма на основе формирования временной связи («условного замыкания») между теми или иными афферентными и эфферентными аппаратами организма. Условная временная связь у высших животных (позвоночных) формируется при обязательном участии коры больших полушарий головного мозга, и потому условные Р. называются также корковыми. Биологическое значение безусловных Р. состоит в регуляции постоянства внутренней среды и сохранении единства организма, условных — в наиболее тонком приспособлении его существования к меняющимся условиям внешней среды. Термин «Р.» применяется также и к другим реакциям, хотя в их механизме не участвует центральная нервная система: это аксон-рефлексы и местные Р., осуществляемые периферической частью нервной системы.

Механизм и свойства рефлексов. В нормальных условиях Р. вызываются раздражением соответствующих рефлексогенных зон агентами внешней или внутренней среды — адекватными стимулами (раздражителями) для рецепторов этих зон. Возникшее в рецепторах возбуждение — разряд импульсов — проводится афферентными нервными проводниками в мозг, где осуществляется передача (переход) возбуждения с афферентного нейрона либо непосредственно на эфферентный нейрон (двухнейронные дуги), либо через 1 или несколько промежуточных нейронов (полинейронные дуги) (рис. 2). В эфферентных нейронах возбуждение передаётся эфферентными нервными волокнами в обратном направлении — от мозга на периферию к различным органам (эффекторам) — скелетным мышцам, железам, сосудам и др., и вызывает в них рефлекторный ответ — возникновение или изменение их функциональной деятельности. Рефлекторный ответ всегда запаздывает на определённое время по отношению к началу раздражения рецепторов; это время запаздывания называется латентным периодом Р. Для Р. различной сложности его длительность меняется от миллисекунд до нескольких секунд. В рефлекторных дугах возбуждение проводится в одном направлении — от афферентного нейрона к эфферентному; в обратном направлении оно не передаётся. Это свойство проведения Р. определяется химическим механизмом синаптической межнейронной передачи, сущность которого состоиг в образовании и выделении нервными окончаниями особых химических посредников (ацетил-холин, адреналин и др.), обладающих возбудительным или тормозным действием на нейроны, с которыми данные окончания образуют синаптические контакты (см. Медиаторы). Свойства Р.: величина, длительность, характер протекания (динамика) реакции — определяются как условиями раздражения (его адекватностью, силой, длительностью, локализацией), так и функциональным состоянием (фоном) самих рефлекторных приборов (возбудимостью, импульсами от других центров нервной системы, утомлением) и другими внутренними факторами.

Интеграция и координация рефлексов. Р. не протекают изолированно, но объединяются (интегрируются) в сложные рефлекторные акты, имеющие определённое функциональное и биологическое значение. Так, простейшая рефлекторная реакция конечности на болевое раздражение — флексорный Р. (сгибание, отдёргивание конечности) — сложный многокомпонентный акт, включающий рефлекторное сокращение одних мышц, торможение других, изменение дыхания, сердечной деятельности. Ещё более сложно организованы Р., определяющие поведение организма: ориентировочный, пищевой, оборонительный, половой. В их состав входят компоненты, охватывающие по существу деятельность всех органов. Процессы, обеспечивающие интеграцию Р., обозначают термином «координация». Сущность координацииР. состоит в сочетании возбуждения и торможения в системе нейронов, участвующих в формировании рефлекторных реакций различной сложности. Интимная природа механизмов этих взаимодействий изучается, в частности, методом микроэлектродной внутриклеточной регистрации электрических реакций нейронов при вызове у них рефлекторной деятельносги раздражением рецепторов или афферентных нервов. В синаптическом аппарате нейронов, содержащем от нескольких сотен до 5—6 тыс. синаптических контактов, имеются как возбудительные, так и тормозные синапсы. При активном состоянии первых, вызванном притоком импульсов нервных, в нейроне возникает негативная электрическая реакция, способствующая разряду нервных импульсов; при активности вторых — позитивная электрическая реакция, тормозящая или блокирующая передачу возбуждения в нейроне. Количественные отношения активации синапсов (число, интенсивность) определяют значение и степень участия нейронов рефлекторного центра в осуществлении того или иного Р. Процессы координации, обеспечивающие интеграцию рефлекторных реакций различной сложности, можно рассматривать как распределение возбуждения и торможения в системах нейронов, участвующих в осуществлении этих реакций, по определённой пространственно-временной программе, соответствующей данным реакциям. Принципы формирования этих программ изучает кибернетика биологическая. Высокая степень координации движений достигается при помощи механизмов обратной связи. Широкая конвергенция в межнейронных связях, характеризующаяся сотнями и тысячами синаптических контактов нейронов с другими нейронами различного функционального значения, даёт основание предполагать стохастический (вероятностный) принцип формирования механизмов рефлекторной деятельности, а не статически заданную организацию рефлекторных дуг.

П. А. Киселев.

Рефлексы патологические, 1) необычные для взрослого человека (в ряде случаев — свойственные более ранним стадиям фило- или онтогенеза) рефлекторные реакции, проявляющиеся при структурных и функциональных повреждениях различных отделов центральной нервной системы и используемые в диагностике нервных болезней (например, рефлекс Бабинского, патологический сосательный рефлекс и др.); при пониженной интенсивности рефлексов (вплоть до их утраты) говорят о гипорефлексии (арефлексии), при повышенной — о гиперрефлексии, при неравномерности рефлексов — об анизорефлексии. 2) Неадекватные и, с биологической точки зрения, нецелесообразные рефлекторные ответы на некоторые (обычно сверхсильные) внутренние или внешние раздражения. Различают безусловные и условные патологические Р. К безусловным патологическим Р. относят, например, пульмо-коронарный (остановка

сердца при раздражении инородным телом определённого участка внутренней оболочки лёгочной артерии), рено-ренальный (спазм мочеточника при раздражении другого мочеточника мочевым камнем), гепато-коронарный (спазм коронарных сосудов во время приступа печёночной колики) рефлексы. В формировании безусловных патологических Р. решающее значение имеют развивающиеся в нервных структурах под влиянием сверхсильных раздражителей явления парабиоза, которые, как это было показано Н. Е. Введенским (1901) и И. П. Разенковым (1923—24), и определяют парадоксальность ответных реакций. Условные патологические Р. возникают под влиянием раздражителей, по природе своей индифферентных для организма, но ранее сочетавшихся со сверхсильными безусловными раздражителями. Например, спазм коронарных сосудов, возникший в связи с подъёмом в гору в ветреную погоду («стенокардия напряжения»), может повториться на том же месте, даже если больной идёт в хорошую погоду под гору. Условные патологические Р. отличаются от обычных (физиологических) условных рефлексов тем, что они образуются с одного сочетания и длительно сохраняются без подкрепления. Патологические Р. могут лежать в основе ряда заболеваний внутренних органов.

В. А. Фролов.

Лит.: Введенский Н. Е., Возбуждение, торможение и наркоз, Собр. соч., т. 4, Л., 1935; Анохин П. К., От Декарта до Павлова, М., 1945; Ухтомский А. А., Очерк физиологии нервной системы. Отдел 1—2, Собр. соч., т. 4, Л., 1945, с. 5—129; Павлов И. П., Лекции о работе больших полушарий головного мозга, Полное собрание соч., 2 изд., т. 4, М. — Л., 1951; Сеченов И. М., Рефлексы головного мозга, Избр. произв., т. 1, М., 1952, с. 7—127; Киселев П. А., Проблема центрального торможения в трудах И. М. Сеченова, в сборнике: Сознание и рефлекс, М. — Л., 1966; Беритов И. С., Общая физиология мышечной и нервной системы, т. 2, М., 1966: Шеррингтон Ч., Интегративная деятельность нервной системы, пер. с англ., Л., 1969; Костюк П. Г., Физиология центральной нервной системы, К., 1971.

Рис. 1. Механизм рефлекторного (отражённого) действия (по Декарту): 1 — чувствительный орган кожного покрова; 2 — чувствительный нервный «канал» (нерв); 3 — мозг; 4 — двигательный нервный «канал»; 5 — мышца;

 — направление движения «животных духов» (газообразной или жидкой материальной субстанции) в нервных «каналах» («трубочках»).

Рис. 2. Механизм рефлекторного действия (по современным представлениям): 1 — спинной мозг (поперечная плоскость); 2 — мышца; 3 — кожный покров; 4 — кожный рецептор; 5 — мышечный рецептор (мышечное веретено); 6, 7 — афферентные проводники; 8 — афферентные нейроны (клетки): 9 — мотонейрон (двигательная клетка); 10 — промежуточные нейроны (интернейроны); 11 — двигательный проводник; 12 — нервно-мышечный синапс.

Рефлектор

Рефле'ктор (от лат. reflecto — обращаю назад, отражаю), телескоп, снабженный зеркальным объективом. Р. используются преимущественно для фотографирования неба, фотоэлектрических и спектральных исследований, реже — для визуальных наблюдений. В однозеркальном Р. объектив — одиночное, обычно параболическое зеркало; изображение получается в его главном фокусе (рис., а). В Р. диаметром зеркала свыше 2,5 м в главном фокусе иногда устанавливают кабину для наблюдателя. В небольших и средних Р. для удобства наблюдения свет отражается дополнительным плоским зеркалом к стенке трубы (Ньютона система рефлектора, рис., б). В двухзеркальном Р. используется два неплоских зеркала (главное и вторичное) и произвольное число плоских зеркал, направляющих свет в место, удобное для наблюдений. Вторичное зеркало может располагаться перед главным фокусом главного зеркала (предфокальные системы) или за ним (зафокальные системы). Каждая из этих систем может уменьшать сходимость пучка, увеличивая фокусное расстояние и масштаб изображения по сравнению с фокусным расстоянием и масштабом изображения в главном фокусе (удлиняющие системы), или увеличивать сходимость пучка, уменьшая фокусное расстояние и масштаб (укорачивающие системы). В классических двухзеркальных Р. главное зеркало — параболоид (вторичное зеркало в них имеет форму той или иной поверхности вращения второго порядка); в предфокальной удлиняющей Кассегрена системе рефлектора (рис., б) — это выпуклый гиперболоид; в зафокальной укорачивающей Грегори системе рефлектора (рис., г) — вогнутый эллипсоид; в афокальной Мерсенна системе рефлектора(рис., д) вторичное зеркало — параболоид.

Во всех классических типах Р. сферическая аберрация исправлена полностью, но заметная кома ограничивает поле зрения; она равна коме эквивалентного одиночного параболического зеркала. Длина пятна комы равна ²/₁₆A²wf; здесь f — фокусное расстояние, А — относительное отверстие (А = D/f, где D — диаметр зеркала), w — угловое расстояние звезды от оптической оси Р. (в радианах). Астигматизм может быть исправлен только в предфокальных укорачивающих системах, неудобных для работы. Возможны безаберрационные системы Р. В системах Шварцшильда и Ричи — Кретьена используется главное зеркало, имеющее форму гиперболоида, в системах Максутова — форму эллипсоида, сферы и сплюснутого сфероида (см. Максутова телескоп, Менисковые системы). Во всех безаберрационных системах Р. исправлены сферическая аберрация и кома. Наибольшее распространение в силу конструктивных удобств получили предфокальные удлиняющие системы Ричи — Кретьена. В схемах Кассегрена и Ричи — Кретьена свет проходит к фокусу через центральное отверстие в главном зеркале. Для исправления остаточных аберраций в Р. часто используют линзовые корректоры. Они позволяют значительно увеличить полезное поле зрения Р. Строго говоря, линзовый корректор переводит Р. в класс зеркально-линзовых телескопов, но ввиду относительно небольшого размера корректора и возможности работы Р. без него такое изменение терминологии не принято.

Для обеспечения удобства наблюдений плоские зеркала направляют свет к стенке трубы телескопа (Несмита система рефлектора; рис., е) или через полые ось склонений и полярную ось в неподвижную лабораторию (система куде). Здесь можно стационарно разместить крупные спектрографы и другие прецизионные приборы, которые невозможно повесить на подвижные части телескопа из-за их большого веса или габаритов. Современные крупные Р. можно перестраивать от одной оптической схемы к другой, меняя вторичные и плоские зеркала.