Рефлекс как основа нервной деятельности

Цели:

• Углубление понятия рефлекса;
• Установление значения всех звеньев рефлекторного пути (рецепторов, нервов, ЦНС);
• Формирование элементарного понятия о рефлекторной дуге безусловного рефлекса.

Тип урока: Комбинированный.

Особенности методики: Использование опорной схемы-конспекта, компьютерной программы, включающей интерактивные упражнения, видеофрагменты, практикума (микроисследования), решения биологических задач и тематического кроссворда как средств повышения познавательной активности учащихся и полной реализации образовательных целей урока.

Оборудование: компьютер, интерактивная доска, диск “Мультимедийное пособие “Анатомия и физиология человека” (Просвещение)”, лазерная указка, проектор, портреты учёных: И.М. Сеченова, И.П.Павлова, магниты, опорные конспекты, часы с секундной стрелкой.

Ход урока

I. Оргмомент.

Цели, задачи урока, готовность к уроку класса.

II. Проверка Д-З.

Основой строения нервной ткани является клетка - нейрон. Красивее и поэтичнее не скажешь, чем великий испанский нейрогистолог С. Рамон-и-Кахаль: "...Сад неврологии представляет исследователю захватывающий, ни с чем несравнимый спектакль. В нем мои эстетические чувства находили полное удовлетворение. Как энтомолог, преследующий ярко окрашенных бабочек, я охотился в красочном саду серого вещества за клетками с их тонкими элегантными формами, таинственными бабочками души, биение крыльев которых, быть может, когда-то – кто знает? – прояснит тайну духовной жизни".

Нейрон – клетка крайне полифункциональная, то есть обеспечивает множество видов деятельности, обладает средствами саморегуляции и даже самоуправления.

1-й ученик рисует на интерактивной доске строение нейрона и обозначает его части. (Флипчарт 1, страница 2)

В это время класс отвечает на вопросы фронтально.

1. Наш организм состоит из разных систем органов. Какие системы управляют деятельностью организма?
2. Как называются виды регуляции, осуществляемые с помощью этих систем?
3. Сравните нервную и гуморальную регуляции.

Строение нейрона (отвечает 1 ученик).

2 ученик отвечает “Строение нервной системы”.

Во время устного ответа 2 –го ученика 3 –й ученик работает с интерактивной доской – подписывает части синапса. (Флипчарт 1, страница 3)

Рисунок 1

3-й ученик рассказывает строение синапса и его значение.

III. Изучение нового материала.

1. Рефлекс — основа нервной деятельности.

Рефлекс и рефлекторная дуга. Основной формой нервной деятельности являются рефлексы.

Рефлекс – ответная реакция организма на раздражение из внешней или внутренней среды, осуществляемая при помощи центральной нервной системы. (Запись в опорный конспект). Раздражение кожи подошвенной части ноги у человека вызывает рефлекторное сгибание стопы и пальцев. Это подошвенный рефлекс. При ударе по сухожилию четырехглавой мышцы бедра под наколенником разгибается нога в колене. Это коленный рефлекс. Прикосновение к губам грудного ребенка вызывает сосательные движения у него – сосательный рефлекс. Освещение ярким светом глаза вызывает сужение зрачка – зрачковый рефлекс.

Рефлекторные реакции весьма многообразны.

Путь, по которому проводятся нервные импульсы при осуществлении рефлекса, называется Рефлекторная дуга. (Запись в опорный конспект). Во всех органах тела располагаются нервные окончания, чувствительные к раздражителям. Это рецепторы. Рецепторы различны по строению, местоположению, функциям. Некоторые рецепторы имеют вид сравнительно просто устроенных нервных окончаний, либо они являются отдельными элементами сложно устроенных органов чувств, как, например, сетчатка глаза. В рецепторах при действии соответствующих раздражителей определённой силы и времени действия возникает процесс возбуждения. Возникшее возбуждение из рецепторов передаётся в ЦНС по чувствительным нервным волокнам. В ЦНС происходит обработка поступивших сигналов и передача импульсов на двигательные нервные волокна. Исполнительный орган, деятельность которого изменяется в результате рефлекса, называют эффектором.

5 звеньев рефлекторной дуги:

1. Рецептор – воспринимает раздражение и преобразует его в нервный импульс.
2. Чувствительный нейрон – передаёт возбуждение к центру.
3. Нервный центр – возбуждение переключается с чувствительных нейронов на двигательные (в трёхнейронной дуге имеется вставочный нейрон).
4. Двигательный нейрон – несёт возбуждение от ЦНС к рабочему органу.
5. Рабочий орган – реагирует на полученное раздражение.

(Запись в опорный конспект) (Рисунок 2)

При объяснении используется материал мультимедийного пособия “Анатомия и физиология человека” (Просвещение) Урок 19, страница 4.

Работа с учебником. Стр.25, рис14. Простая рефлекторная дуга коленного рефлекса.

Длинная рефлекторная реакция.

При объяснении используется материал мультимедийного пособия “Анатомия и физиология человека” (Просвещение) Урок 19, страница 4.

Работа с учебником. Стр. 26, рис 15. Сложная рефлекторная дуга сгибательного рефлекса.

Любой рефлекторный акт осуществляется при участии большого количества нейронов. Двух - или трехнейронная дуга рефлекса всего лишь схема. В действительности рефлекс возникает при раздражении не одного, а многих рецепторов, расположенных в той или иной области тела.

В связи с тем, что в любом рефлекторном акте принимают участие группы нейронов, передающие импульсы в различные отделы мозга, в рефлекторную реакцию вовлекается весь организм. И действительно, если вас неожиданно укололи булавкой в руку, вы немедленно отдерните руку. Это рефлекторная реакция. Но при этом не только сократятся мышцы руки. Изменится дыхание, деятельность сердечно-сосудистой системы. Вы словами отреагируете на неожиданный укол. В ответную реакцию включится практически весь организм.

И.М. Сеченов установил, что все акты сознательной и бессознательной деятельности являются рефлексами.

Закрепление.

Выполнение интерактивного упражнения.

“Анатомия и физиология человека” (Просвещение) Урок 19, страница 12.

Решение биологических задач.

Для взятия пробы желудочного сока больному предлагают проглотить зонд (резиновую трубку) или же врач сам вводит зонд через глотку и пищевод в желудок. Однако при этом у некоторых людей возникает рвотный рефлекс, который делает невозможной манипуляцию. Как быть?

Решение: Рвотный рефлекс возникает за счет раздражения рецепторов заднего неба, корня языка и пр. Значит, нужно не дать этим рецепторам возбуждаться. Для этого выключают данные рецептивные поля, например, смазывая соответствующие участки дикаином.

2. Классификация рефлексов.

Отличия условных рефлексов от безусловных. Безусловные рефлексы – врожденные реакции организма, они сформировались и закрепились в процессе эволюции и передаются по наследству. Условные рефлексы возникают, закрепляются, угасают в течение жизни и являются индивидуальными. Безусловные рефлексы являются видовыми, т. е. они обнаруживаются у всех особей данного вида. Условные рефлексы могут быть выработаны у одних особей данного вида, а у других могут отсутствовать. Безусловные рефлексы не требуют специальных условий для своего возникновения; они, безусловно, возникают, если на определенные рецепторы подействуют адекватные раздражители. Условные рефлексы для своего образования требуют специальных условий, они могут образовываться на любые раздражители (оптимальной силы и длительности) с любого рецептивного поля.

Безусловные рефлексы относительно постоянны, стоики, неизменны и сохраняются в течение всей жизни. Условные рефлексы изменчивы и более подвижны.

В осуществлении безусловных рефлексов принимают участие в основном подкорковые отделы центральной нервной системы. Эти рефлексы могут осуществляться у высших животных и после удаления у них коры больших полушарий. Хотя удалось показать, что после удаления коры больших полушарий характер, протекание безусловнорефлекторных реакций меняется, это дало основание говорить о корковом представительстве безусловного рефлекса. Условные рефлексы у высших животных являются функцией коры головного мозга.

Смена безусловных рефлексов для каждого человека в зависимости от возраста так же запрограммирована, как и замена молочных зубов постоянными. Она объясняется несколькими причинами.

К моменту рождения не все отделы нервной системы функционируют. Некоторые нервные центры формируются позже. Так, более древние системы (например, экстрапирамидная) созревают раньше пирамидной, с которой связаны произвольные движения и действия. К рефлексам экстрапирамидной системы относятся рефлекс Бабинского и рефлекс Робинзона. Если взрослому человеку провести штриховую линию вдоль подошвы стопы, он согнет пальцы, а ребенок разогнет их — они образуют фигуру, напоминающую веер. Любое прикосновение к ладони ребенка вызывает сжатие руки в кулачок. У недоношенных детей оно может быть настолько сильным, что некоторые младенцы могут удерживать свой вес, если им дать захватить руками палку, а затем поднять палку вместе с ребенком.

Вторая причина смены рефлексов связана с экологической приспособленностью организмов к тем возможностям, которыми ребенок располагает в том или ином возрасте. Когда ребенок начинает держать голову, то при ее "падении" (а это происходит всякий раз, когда ребенок устает) голова поворачивается в сторону, и он не утыкается ртом и носом в постель. В противном случае ребенок мог бы задохнуться. После того как произвольные движения становятся доступными ребенку, этот рефлекс угасает.

Половые рефлексы также появляются не сразу – они во многом зависят от возраста.

При рождении человека или любого наземного млекопитающего животного следует определенная цепочка рефлексов, составляющих инстинкт: рождение – накопление углекислого газа в крови новорожденного – вдох.

У бегемотов, обычно рождающих своих детенышей в воде, цепочка рефлексов несколько иная: рождение – накопление углекислого газа в крови – всплытие на поверхность – вдох. Незнание этого стало причиной гибели рожденного в неволе детеныша бегемота. Сотрудников этого зоопарка очень обеспокоило, что новорожденный детеныш долго не показывался из воды. Они решили спустить воду, чтобы его спасти, но тем самым погубили детеныша. Ему не дали всплыть – и вдох сделался невозможным. Иными словами, была нарушена цепочка рефлексов – вычеркнуто среднее звено.

В одном ряду – изображения голов взрослых животных, а во втором — голов их детенышей. Учащиеся должны ответить на вопрос, какой ряд им более симпатичен.

Практика показала, что детеныши вызывают больше симпатий.

Сигнальные стимулы детенышей, вызывающие родительские рефлексы. Справа – взрослые формы тех же видов животных и человека.

Закрепление.

Выполнение интерактивного упражнения.

“Анатомия и физиология человека” (Просвещение) Урок 19, страница 10.

Проанализировать следующие примеры:

1) Реакция собаки на новый раздражитель: подбегает, обнюхивает, пробует грызть (ориентировочный рефлекс).
2) Отказывается от лежащего на полу сахара по команде "Фу!" (условный тормозной рефлекс).
3) Перед плачущим ребенком качнули куклой Машкой-неваляшкой, малыш потянулся за куклой, взял ее в руки (ориентировочный рефлекс). Плач прекратился (новая реакция затормозила предшествующую).

4) Динамический стереотип. Внешний мир действует на человека не единичными раздражителями, а обычно системой одновременных и последовательных раздражителей. Если эта система в таком порядке часто повторяется, то это ведет к образованию системности, или динамического стереотипа, в деятельности коры головного мозга.

Динамический стереотип представляет собой последовательную цепь актов, осуществляющихся в определенном, закрепленном во времени порядке. Он является следствием сложной системы реакций организма на комплекс раздражителей.

Благодаря образованию системы условных рефлексов каждая предыдущая деятельность организма становится условным раздражителем – сигналом последующей. Таким образом, организм предыдущей деятельностью подготавливается к осуществлению последующей.

Выработка стереотипа – это пример сложной системной организации высших корковых функций. Стереотип трудно вырабатывается, но если он выработан, то поддержание его не требует значительных усилий, многие действия при этом становятся автоматическими.

Динамический стереотип является основой образования привычек у человека, формирования определенной последовательности в трудовых операциях, приобретения умений и навыков.

Ходьба, бег, прыжки, катание на коньках, ходьба на лыжах, игра на рояле, пользование при еде ложкой, вилкой, ножом, письмо – все это навыки, в основе которых лежит образование динамических стереотипов в коре головного мозга.

Образование стереотипа лежит в основе режима дня каждого человека. Стереотипы сохраняются долгие годы и составляют основу человеческого поведения. Вспомните, как трудно переучить ребенка, если он научился неправильно держать ручку при письме, неправильно сидеть за столом, партой и т. п.

Примером динамического стереотипа может служить письменная речь. В начальной школе произносили звук и показывали нам букву, которой он обозначается на письме, учили различать слоги, соединять буквы. В результате достаточно услышать знакомое слово или часть слова, чтобы правильно его записать, соблюдая правила орфографии. Причем пропускаются звуки, которые слышатся, но не пишутся, и обозначаются те, которые пишутся, но не слышатся.

Таким образом, письмо – это навык, в основе которого лежит динамический стереотип. Но этот стереотип потому и называется динамическим, что его можно изменить. Изменение динамического стереотипа можно продемонстрировать на опыте.

Демонстрационный опыт "Выработка навыка зеркального письма".

Оборудование: секундомер или часы с секундной стрелкой. К доске вызывают одного ученика – испытуемого. Порядок проведения опыта

1. Заметьте время и напишите скорописью слово "психология". Сколько секунд затратили на эту запись? Запишите количество затраченного времени рядом с написанным словом.
2. Проследите, как учитель напишет то же слово зеркальным шрифтом.
3. Напишите слово "психология" зеркальным шрифтом несколько раз, каждый раз фиксируя затраченное время. При написании соблюдайте следующие правила:

• Пишите справа налево;
• Все элементы букв должны быть повернуты в противоположную сторону;
• Пишите столбиком, проставляя рядом затраченное время.

IV. Закрепление изученного материала.

Решение биологических задач.

1. Два приятеля шли по проселочной дороге и бурно обсуждали просмотренный фильм. Вдруг неожиданно для них совсем близко за спиной прогудел сигнал машины. Не раздумывая и не оглядываясь назад, мальчики отбежали в сторону от дороги. Какой рефлекс сработал — условный или безусловный? Поясните ваш ответ.

2. Ночь. В комнате темно. Вы проснулись и решили узнать, сколько времени. Вы безошибочно определили местонахождение выключателя и зажгли свет. Ваше движение в сторону выключателя — это условный или безусловный рефлекс? Дайте обоснование вашего ответа.

V. Домашнее задание.

§8. Рефлекс. (Выучить).Решить кроссворд и биологические задачи в опорном конспекте.

Учащимся предлагается построить график выработки навыка зеркального письма. На оси абсцисс проставляются номера попыток, а на оси ординат — время написания слова в секундах. Аналогичную работу можно выполнить как домашнее задание, которое учитель оценивает на следующем уроке.