Зачем мы зеваем, икаем и чихаем

Что такое рефлекс

Рефлекс это ответ организма на раздражение, который происходит без участия сознания. Сигнал от рецептора идёт по нерву в спинной или головной мозг, там «переключается» и уходит к мышцам. Путь сигнала называют рефлекторной дугой. Отдёрнуть руку от горячего мы успеваем раньше, чем почувствуем боль: сигнал не доходит до коры мозга, а замыкается в спинном.

Русский физиолог Иван Павлов разделил рефлексы на безусловные, врождённые, и условные, выработанные в течение жизни. Чихание и мигание безусловные, а слюна при виде лимона условный: её вызывает опыт, а не сам лимон. За исследования пищеварения Павлов в 1904 году первым из российских учёных получил Нобелевскую премию.

Зевота

Долго считалось, что мы зеваем от нехватки кислорода. Но опыты этого не подтвердили: если дать людям дышать воздухом с повышенным кислородом, они зевают не реже. Сейчас популярна другая гипотеза: зевота охлаждает мозг. Глубокий вдох прохладного воздуха и растяжение челюсти усиливают кровоток и немного снижают температуру головы. В пользу гипотезы говорит то, что зимой на улице люди зевают реже, чем в тёплом помещении.

Самое странное свойство зевоты: она заразительна. Увидев, как зевает другой человек, или даже прочитав о зевоте, многие начинают зевать сами. Вы, возможно, уже зевнули, читая этот абзац. Учёные связывают это с эмпатией, способностью «подстраиваться» под других: заразительная зевота чаще возникает среди близких людей и почти не встречается у младенцев, которые ещё не умеют сопереживать.

Зевают не только люди: и собаки, и кошки, и даже рыбы. А собаки иногда «заражаются» зевотой от своих хозяев.

Икота

Икота это резкие непроизвольные сокращения диафрагмы, мышцы, которая отделяет грудную полость от брюшной и помогает нам дышать. Диафрагма вдруг резко сокращается, воздух устремляется в лёгкие, а голосовая щель тут же закрывается, и получается характерный звук «ик».

Обычно икота возникает, если быстро поесть, наглотаться воздуха, выпить газировку или резко сменить температуру, например глотнуть горячего после холодного. Она проходит сама через несколько минут.

Зачем она нужна, точно неизвестно. Одна из гипотез говорит, что это след древнего механизма: у головастиков похожий рефлекс помогает дышать жабрами, закрывая путь воде в лёгкие. Другая связывает икоту с тем, как младенцы учатся глотать и выпускать воздух из желудка.

Рекорд икоты принадлежит американцу Чарльзу Осборну: он икал с 1922 по 1990 год, 68 лет. Это редкий случай, связанный с повреждением нервной системы. Если обычная икота длится больше двух суток, стоит обратиться к врачу.

Чихание

Чихание защитный рефлекс: так дыхательные пути выбрасывают пыль, пыльцу и микробов. Раздражение в носу вызывает глубокий вдох, потом голосовая щель закрывается, давление в груди растёт, и воздух резко вырывается через нос и рот.

Часто пишут, что при чихании воздух вылетает со скоростью 160 км/ч. Это миф: измерения скоростной съёмкой показывают скорости в несколько раз ниже. Но капли действительно разлетаются на несколько метров, поэтому чихать нужно в локоть или салфетку.

А у четверти людей и больше есть фотический чихательный рефлекс: они чихают, выйдя из темноты на яркий свет. Предполагают, что сигналы от зрительного нерва и нерва, связанного с носом, «перепутываются» в мозге. Это наследуемая особенность, и она неопасна.

Чихнуть с открытыми глазами почти невозможно: веки закрываются рефлекторно. Миф о том, что глаза при этом могут выскочить, не подтверждается: веки закрываются, но не ради защиты глаз от давления.

Мурашки

Когда холодно или страшно, кожа покрывается мурашками: крошечные мышцы у основания каждого волоса сокращаются и поднимают его. У наших покрытых шерстью предков это было полезно: поднятая шерсть удерживает тёплый воздух и делает животное визуально больше перед врагом. Кошка, выгибающая спину с распушённым хвостом, использует тот же механизм.

У человека шерсти почти не осталось, а рефлекс сохранился. Такие органы и реакции, которые потеряли своё назначение, биологи называют рудиментами. Другие примеры: копчик как остаток хвоста и мышцы, которыми некоторые люди умеют шевелить ушами.

Интересно, что мурашки бывают и от сильных эмоций: от музыки, восторга, трогательной сцены в фильме. Учёные связывают это с выбросом гормонов, которые запускают ту же древнюю реакцию.

Вздрагивание перед сном

Многим знакомо: засыпаешь и вдруг резко вздрагиваешь, будто падаешь. Это гипнагогическое подёргивание, оно бывает у большинства людей. Одна из гипотез: при засыпании мышцы расслабляются, и мозг ошибочно принимает это за падение, посылая сигнал «держись». Чаще такое случается при усталости, стрессе и после кофе или энергетиков вечером. О том, что энергетики делают со сном, мы писали в отдельной статье.

Связь со школой

Нервная система и рефлексы изучаются в 8 классе, а на ОГЭ и ЕГЭ по биологии есть задания на рефлекторную дугу и типы рефлексов.

Частые вопросы