不自觉的反射活动

在生物学概念中，反射就是人或是其他高级动物在中枢神经系统参与下，对内外环境的变化作出的有规律性的适应性反应。反射的概念来自物理学，17～18世纪以来，生理学家逐渐使用“反射”一词来描述刺激与反应之间的必然因果关系。例如:我们常见的强光刺激引起瞳孔收缩、外物刺激角膜引起眨眼、叩击膝部引起小腿的弹跳等，都是一些简单的反射。有些反射活动是本能的、从遗传获得的，如食物反射、性反射、防御反射等，称为非条件反射。当然，还有是通过后天的学习与训练所形成的众多条件反射。

一般来说，我们的身体活动包括五个环节:感受器接收—传入神经—神经中枢—传出神经—效应器。这是完成反射必需的结构，生理学上称为“反射弧”。下面我们就对这五个环节进行详细说明。

一、感受器

感受器就是我们身体的一些器官直接受外界刺激所作出的反应。比如:视觉、听觉、味觉，还有触觉以及许多反映内脏活动情况的感受器，都可感觉内外界的刺激。另外，专门感受机体内、外环境变化状况的分别称为内、外感受器。感受器一般由神经末梢构成，分布在体表或器官组织内部，专门感受机体内、外环境条件的改变，并能把作用于它们各种形式的外界刺激转变为神经的冲动。这种神经冲动，实质上是一种生物电的脉冲信号，而感受器实质上也就是一种转换装置，它可把外界刺激不同形式的能转换成电脉冲，表现为神经的兴奋，称为神经冲动。下面我们来了解一下感受器的机能特点。

感受器所接受的刺激必须达到一定的强度，才能使感受器发出电脉冲信号。这个临界强度称之为阈值。如刺激强度低于阈值，无论作用时间多长，感受器均不发出电脉冲。刺激强度超过阈值时，刺激强度与所需的作用时间大致呈反变关系，即:如使用较大的刺激强度，就会使感受器在短时间内发出电脉冲信号；反之，强度不够，就需要较长的作用时间。

感受器对刺激作出的反应，其幅度是基本恒定的，它是以锋电位或动作电位作为代表的。在刺激强度未达阈值以前，输出的电脉冲为零；在刺激强度达到和超过阈值以后，不论如何加大刺激强度，输出电脉冲的振幅大小都是一个常数。也就是说，锋电位具有“全或无”的性质，或者等于零，或者等于一个常数。刺激强度加大，只改变锋电位的频率，而不改变锋电位的大小。总而言之，外界刺激只要达到了一定强度，人体所作出的反应幅度就是恒定的。

如果刺激一直作用于感受器，感受器会自动出现适应现象。发出的电脉冲振幅大小虽然不变，但频率将逐渐减少到零。

二、传入神经

人体所受的刺激就是通过传入神经传到神经中枢的。而传入神经由100万个以上的传入神经元(感觉神经元)构成。传入神经的功能是将感受器发出的神经冲动迅速传输到神经中枢。如:皮肤触压觉的传输速度为每秒30～70米，皮肤痛觉的传输速度为每秒12～30米。它就像桥梁一般连接着感觉器官和中枢神经。

它的传输特点为:

传输神经的表现是一定的锋电位，它是生物电脉冲的信号。锋电位能保持一定的振幅大小，在短时间内不需耗氧供能而不衰减。

锋电位的性质为“全或无”，刺激强度的大小只能影响频率的高低，而不改变锋电位的振幅大小。因而，它所传输的信号是一种“数字信号”，具有较好的抗干扰能力。一条神经干包含着许多条神经纤维，各条纤维上传导的神经冲动基本上互不干扰。通过这些，才会保证把准确可靠的信息传达给中枢神经。

三、神经中枢

可以毫不夸张地讲，中枢神经是人体的统帅，它包括脑和脊髓。脑又包括脑干(延髓、脑桥和中脑)、小脑、间脑和大脑等部分。中枢神经系统是由数以亿计的中间神经元(联络神经元)组成的许多不同的神经中枢。所谓神经中枢，指的是调节某一特定生理功能的神经元群。大脑是各种高级反射活动(包括感觉分析，运动、内脏活动及语言、学习、记忆等条件反射)的中枢，脊髓和脑干是较低级的反射活动的中枢。如:前面所说的膝跳反射中枢即在脊髓腰段。此外，在脊髓中还有屈肌反射、对侧伸肌反射、排粪排尿及发汗反射等初级反射中枢，在脑干里则有吞咽中枢、呕吐中枢、呼吸中枢、心血管运动中枢等一些重要生命活动的中枢。前述的角膜反射(眨眼动作)中枢在脑干的脑桥部位。脊髓和脑干既有反射机能，又有传导机能，它们将传入神经的冲动传至大脑，并将大脑发出的神经冲动通过传出神经传至效应器。另外，传入神经在通过几个节段进入脊髓后可分为几个分支，它们分别为:脊髓的中间神经元及传出神经元发生突触联系、上行或下降的分支、上行或下行的分支。在脊髓的其他节段又发出侧支与该节段脊髓的中间神经元发生突触联系，通过这些分支将刺激传到全身，然后作出反应。

中枢神经冲动的特点有以下几点。

具有单向性:中枢神经冲动传导的方向只能是由传入神经元向传出神经元方向，而不能逆向传导。

神经冲动在中枢内传导速度较慢。这是因为越过神经元之间的突触比较费时，每通过一个突触需要0.3～0.5毫秒——与大脑皮层相联系的多突触反射，有时竟需要500毫秒。

若干个神经纤维传入中枢才会引起反向传出的效应，单根神经纤维一般是不能引起反射性传出效应的。

传入神经冲动的频率与传出神经冲动的频率是不相同的。

在一反射活动中，刺激停止后，传出神经仍可在一定时间内继续发放神经冲动。

在反射活动中，突触部分很容易疲劳，也容易受内环境变化的影响，从而影响到神经冲动的传导。

四、传出神经及效应器

中枢神经系统所接入的刺激要通过传出神经传到身体各个部位。传出神经由数十万个传出神经元(又称运动神经元)构成，其功能是将中枢神经发出的神经冲动传至效应器。这种神经冲动，也是一种生物电脉冲，表现为不同数目和不同频率的锋电位。效应器可以是运动器官(由躯体神经支配的骨骼肌)，也可以是心肌、平滑肌或内分泌系统的腺细胞。但是，从中枢神经系统发出的传出神经并不直接传到内脏或腺体，而是先经过交感神经节或副交感神经节，再由交感神经节或副交感神经节发出神经纤维支配效应器官。交感神经与副交感神经统称为植物性神经系统，是调节内脏功能的神经系统。两者主要是支配心肌、内脏平滑肌及腺体的活动。

然而，交感神经与副交感神经的作用是相反的，如:对心脏，交感神经起兴奋作用(心跳加快加强)，副交感神经则起抑制作用(心跳减慢)；对小肠平滑肌，交感神经起抑制作用，副交感神经则起兴奋作用。交感神经作用比较广泛，几乎能支配全身所有的内脏器官，而且常常是以整个系统参加反应，如使心率加速、血压上升、增加循环血量、增加代谢率、血糖上升、红细胞增加等，因而能动员机体许多器官的潜力，适应环境的急剧变化。例如:机体受到强烈的疼痛刺激时，可通过交感神经引起肾上腺髓质增加分泌肾上腺素，在体内引起广泛效应。而副交感神经所支配范围没有交感神经那样广泛，它的作用主要是降低血压和心率，降低代谢率，以保护机体，使机体得以休整恢复、促进消化、积蓄能量，并加强排泄和生殖功能。由于两者的作用是相反的，因此神经系统可以从正反两方面来调节内脏的活动，以保持机体的协调与平衡。

当效应器是内分泌腺时，反射过程变为:感受器—传入神经—神经中枢—传出神经—内分泌腺—分泌出激素由血液转运—效应器。这种反射过程主要是人体体液调节，由于要经过血液传播，因此作用比单纯的神经调节要缓慢，但影响更广泛而持久。