Odruchy bezwarunkowe i warunkowe
Czy zdarzyło ci się dotknąć przypadkiem gorącego przedmiotu, np. żelazka, lub niespodziewanie się ukłuć? Dlaczego w takiej sytuacji gwałtownie cofasz rękę, zanim zdążysz o tym pomyśleć?
budowę układu nerwowego;
budowę komórki nerwowej.
Omówisz budowę obwodowego układu nerwowego.
Omówisz drogę impulsu nerwowego, korzystając ze schematu łuku odruchowego.
Opiszesz funkcję nerwów czuciowych i ruchowych.
Porównasz odruchy bezwarunkowe i warunkowe.
Dokonasz obserwacji odruchu kolanowego.
1. Obwodowy układ nerwowy
Obwodowy układ nerwowy tworzy 12 par nerwów czaszkowych oraz 31 par nerwów rdzeniowych.
Nerwy czaszkowe zaczynają się w mózgowiu, a kończą się w narządach głowy lub przechodzą do tułowia. Są odpowiedzialne za odbieranie i przekazywanie bodźców z narządów zmysłów do mózgowia oraz pobudzanie do skurczu mięśni głowy i szyi.
Nerwy rdzeniowe unerwiają tułów i kończyny. Nerwy tworzą w organizmie rozgałęzioną gęstą sieć, która dociera do receptorów i narządów wykonawczych: mięśni i gruczołów.
Biorąc pod uwagę kierunek przewodzenia impulsu nerwowego przez włókna nerwów obwodowych, wyróżniamy:
nerwy czuciowenerwy czuciowe, które przewodzą informacje ze środowiska zewnętrznego i wewnętrznego organizmu do ośrodkowego układu nerwowego, np. nerw wzrokowy;
nerwy ruchowenerwy ruchowe, które przenoszą decyzje z ośrodkowego układu nerwowego do efektorów, którymi są mięśnie lub gruczoły, np. nerwy umożliwiające ruch gałek ocznych.
Najdłuższy nerw czuciowy to nerw błędny, który należy do nerwów czaszkowych i biegnie od mózgowia do jamy brzusznej. Unerwia gardło, krtań, tchawicę, płuca, serce i narządy leżące w jamie brzusznej.
Badanie czasu reakcji.
Problem badawczy
Ile wynosi średni czas reakcji?
10 osób,
linijka o długości 60 cm,
notatnik i długopis do zapisywania wyników.
Każda z badanych osób opiera dłoń zewnętrzną krawędzią o stół. Palce, ustawione do chwytania, powinny znaleźć się poza stołem.
Osoba przeprowadzająca badanie trzyma linijkę za jeden koniec, a drugi umieszcza w przestrzeni między kciukiem a pozostałymi palcami badanej osoby.
R1bLYiODBE4OF 
Instrukcja wykonania doświadczeniaŹródło: Tomorrow Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.Pomocnik niespodziewanie upuszcza linijkę, a osoba badana ma ją jak najszybciej złapać. Miarą szybkości reakcji jest odczyt z linijki w miejscu zaciśnięcia się ręki.
Badanie należy przeprowadzić u 10 osób i obliczyć średnią szybkość reakcji tych osób.
2. Odruchy bezwarunkowe i warunkowe
Układ nerwowy umożliwia szybkie reagowanie na informacje płynące ze środowiska zewnętrznego. Zwykle czas reakcji jest ważny, np. błyskawiczna ucieczka może decydować o życiu. Organizm posiada zestaw typowych, automatycznych reakcji – odruchówodruchów.
Odruchy można podzielić na bezwarunkowe i warunkowe.
Odruchy bezwarunkowe
Odruchy bezwarunkoweOdruchy bezwarunkowe (wrodzone) są genetycznie zaprogramowane, nie podlegają zmianom i nie zanikają. Wykonuje się je automatycznie, bez udziału woli i świadomości. Zachodzą najczęściej za pośrednictwem ośrodków rdzenia kręgowego i mózgowia, bez udziału kory mózgowej, dlatego dzieje się to szybko. Odpowiadają za utrzymanie podstawowych czynności życiowych, pracę narządów wewnętrznych; mają znaczenie obronne dla organizmu. Przykładem mogą być odruchy kichania, kaszlu, wymiotów, powstające w odpowiedzi na obce, niepożądane substancje, które dostały się do dróg pokarmowych lub oddechowych.
Odruchy warunkowe
Odruchy warunkoweOdruchy warunkowe (nabyte, wyuczone) powstają w ciągu całego życia, można je kontrolować i modyfikować, a nieutrwalane słabną lub całkowicie zanikają, np. odruch obgryzania paznokci, naciskania hamulca w samochodzie przy zbliżeniu się do przeszkody, rozglądania się przed przejściem przez ulicę. Zachodzą przy udziale woli, za pośrednictwem ośrodków kory mózgowej. Odruchy warunkowe mają dla organizmu znaczenie adaptacyjne.
Mechanizm powstawania odruchów warunkowych odkrył rosyjski uczony Iwan Pawłow. Badał on wrodzony odruch wydzielania śliny w trakcie jedzenia. Zawsze, zanim podał psom jedzenie, włączał światło. Po pewnym czasie zwierzęta zaczęły reagować wzmożonym wydzielaniem śliny już na widok światła.
Odruch chwytny noworodków polega na tym, że gdy umieścimy swój palec w dłoni noworodka, noworodek chwyta go i mocno zaciska piąstkę.
Podobnie zachowują się noworodki małp, które zabezpieczając się przed upadkiem z drzewa, mocno chwytają się gałęzi lub futra matki.
Odruch chwytny noworodków może być pamiątką po naszych nadrzewnych zwierzęcych przodkach.
Badanie wydzielania śliny pod wpływem drażnienia śluzówki jamy ustnej.
Problem badawczy
Jak drażnienie śluzówki jamy ustnej wpływa na wydzielanie śliny?
Twoja osoba,
ziarno surowej fasoli albo grochu.
Przełknij ślinę. Włóż do ust nasiono i przesuwaj je w ustach.
Obserwuj wydzielanie się śliny.
Badanie wydzielania śliny pod wpływem cytryny.
Problem badawczy
Jak bodźce warunkowebodźce warunkowe i bezwarunkowebezwarunkowe wpływają na wydzielanie śliny?
woda,
fotografie plastrów cytryny,
plasterki cytryny (wcześniej dokładnie umytej i sparzonej wrzątkiem).
Podziel uczestników badania na 3 grupy, które będą znajdować się w 3 różnych pomieszczeniach.
Uczestnicy grupy kontrolnej żują plasterek cytryny przez minutę i opisują ilość wydzielanej śliny. Następnie piją szklankę wody. Po 20 minutach ponownie żują plasterek cytryny przez minutę i opisują ilość wydzielanej śliny.
Uczestnicy pierwszej grupy badanej żują plasterek cytryny przez minutę i opisują ilość wydzielanej śliny. Następnie piją szklankę wody. Po 20 minutach oglądają zdjęcie plasterka cytryny i opisują ilość wydzielanej śliny.
Uczestnicy drugiej grupy badanej żują plasterek cytryny przez minutę i opisują ilość wydzielanej śliny. Następnie piją szklankę wody. Po 20 minutach wyobrażają sobie plasterek cytryny i opisują ilość wydzielanej śliny.
Obserwacja odruchu kolanowego
Twoja osoba
druga osoba (na której przeprowadzisz obserwację)
krzesło
młoteczek gumowy (neurologiczny)
Poproś koleżankę lub kolegę, aby usiadła na krześle i założyła nogę na nogę.
Uderz delikatnie młoteczkiem (lub zewnętrzną, boczną powierzchnią dłoni) w jej lub jego kolano poniżej rzepki (w ścięgno mięśnia czworogłowego poniżej rzepki)
Zaobserwuj badaną reakcję
3. Łuk odruchowy
Warunkiem pojawienia się odruchu bezwarunkowego jest odebranie przez receptor ważnego dla życia sygnału, może to być na przykład bardzo wysoka temperatura chwyconej szklanki z gorącą herbatą. Informacja biegnie za pośrednictwem neuronów czuciowych ze skóry dłoni do rdzenia kręgowego. Tam jest rozpoznawana. Rdzeń wysyła odpowiedź neuronami ruchowymi do narządów wykonawczych, w tym przypadku mięśni ręki, które gwałtownie ją otwierają i cofają. Czas reakcji od oparzenia dłoni do upuszczenia szklanki jest bardzo krótki.
Droga, jaką przebywa impuls nerwowy od receptora do efektora, nosi nazwę łuku odruchowegołuku odruchowego. Składa się on najczęściej z 5 elementów:
receptora, zbudowanego z wyspecjalizowanych komórek (np. w narządach zmysłów) lub wolnych zakończeń nerwowych (np. w skórze), które odbierają bodźce i przetwarzają je na elektryczny impuls nerwowy;
neuronu czuciowego, który przekazuje impuls nerwowy od receptora do ośrodkowego układu nerwowego;
ośrodka nerwowego w rdzeniu kręgowym lub mózgowiu, w którym impuls zostaje przetworzony i skąd wysłana zostaje odpowiedź organizmu na odebrany bodziec;
neuronu ruchowego, który przenosi impuls nerwowy do narządu wykonawczego;
efektora, czyli narządu wykonawczego w postaci mięśnia, który reaguje skurczem, lub gruczołu, w którym zostaje pobudzona czynność wydzielnicza.
Film dostępny pod adresem /preview/resource/RpWFl1EGYtpai
Film przedstawia Łuk odruchowy.
W przekazywaniu informacji między neuronami czuciowym i ruchowym mogą pośredniczyć neurony kojarzeniowe (pośredniczące) znajdujące się w rdzeniu kręgowym. Im bardziej złożony jest odruch, tym więcej neuronów pośredniczących występuje między neuronem czuciowym a ruchowym. W prostym odruchu kolanowym występują tylko 2 neurony: czuciowy i ruchowy. W odruchu zginania oparzonej ręki uczestniczą 3 neurony, w tym 1 kojarzeniowy. Gdy nadepniemy bosą stopą na coś ostrego, cofniemy nogę i krzykniemy z bólu, to w powstałym odruchu bierze udział kilka neuronów pośredniczących.
Podsumowanie
Obwodowy układ nerwowy zbudowany jest z symetrycznie ułożonych 12 par nerwów czaszkowych i 31 par nerwów rdzeniowych.
Nerwy obwodowego układu nerwowego zbudowane są z włókien czuciowych i ruchowych.
Podstawową czynnością układu nerwowego jest reakcja na bodźce, zwana odruchem. Podczas odruchu impuls nerwowy przebywa drogę zwaną łukiem odruchowym.
Łuk odruchowy składa się z 5 podstawowych elementów: receptora, neuronu czuciowego, ośrodka nerwowego, neuronu ruchowego, efektora.
Neuron czuciowy przekazuje impuls nerwowy od receptora do ośrodkowego układu nerwowego, a neuron ruchowy przenosi impuls nerwowy do narządu wykonawczego.
Odruchy bezwarunkowe są wrodzone, nie podlegają modyfikacjom.
Odruchy warunkowe powstają podczas życia, podlegają modyfikacjom i przy braku ich powtarzania mogą zanikać.
Praca domowa
(Uzupełnij).
Słownik
czynnik fizyczny lub chemiczny odbierany przez receptory lub komórki receptorowe; wywołuje reakcję organizmu
czynnik działający bezpośrednio na zmysły
czynnik działający pobudzająco przez skojarzenie
droga impulsu nerwowego od receptora do efektora
nerwy przenoszące impulsy nerwowe od receptorów do ośrodkowego układu nerwowego
nerwy przenoszące impulsy nerwowe z ośrodkowego układu nerwowego do narządu wykonawczego
podstawowa czynność układu nerwowego; reakcja organizmu na odebrany bodziec
wrodzona automatyczna reakcja organizmu na przyjęty bodziec; zachodzi przy udziale rdzenia kręgowego lub pnia mózgu
reakcja organizmu na przyjęty bodziec, która zachodzi przy udziale kory mózgowej; jest wyuczona i zanika bez powtarzania
Zadania
Przyporządkuj reakcje do odruchów warunkowych lub bezwarunkowych.
gęsia skórka, kaszel maskujący zakłopotanie, odwracanie się po usłyszeniu niespodzianego hałasu, wymioty, mruganie powiek, gdy coś przelatuje w pobliżu oczu, odwrócenie się po usłyszeniu swojego imienia, wydanie okrzyku bólu po zranieniu się, odbijanie piłeczki pingpongowej rakietką, kaszel w wyniku zakrztuszenia się, zwężenie źrenicy pod wpływem silnego światła, utrzymywanie równowagi na rowerze, odwracanie głowy w prawo i lewo przed przejściem przez ulicę
| odruchy bezwarunkowe | |
|---|---|
| odruchy warunkowe |
Droga odruchu warunkowego polegającego na uśmiechaniu się na widok bliskiej osoby przebiega w:
- układzie nerwowym obwodowym.
- centralnym układzie nerwowym.
- rdzeniu kręgowym.
- korze mózgowej.
- nerwach układu współczulnego.
Oceń prawdziwość zdań i zaznacz odpowiedź Prawda lub Fałsz.
| Prawda | Fałsz | |
| Nerwy układu obwodowego są parzyste. | □ | □ |
| Nerwy rdzeniowe odpowiadają za skurcz mięśni łydki. | □ | □ |
| Pocenie się pod wpływem gorąca jest odruchem warunkowym. | □ | □ |
| Grymas na twarzy to wynik działania nerwów czaszkowych. | □ | □ |
| Pocenie się na myśl o klasówce jest odruchem warunkowym. | □ | □ |
Odruch kolanowy jest reakcją na uderzenie młoteczkiem w kolano u spodu rzepki i powoduje gwałtowne wyprostowanie nogi. Na schemacie przedstawiono drogę impulsu nerwowego w odruchu kolanowym.
