Łuk odruchowy jest to droga jaką pokonuje impuls nerwowy od receptora do efektora. W skład każdego łuku odruchowego wchodzą następujące elementy:
• receptor – komórka lub zespół komórek, który odbiera bodziec np. zakończenia nerwowe w skórze odbierając uczucie dotyku, bólu, ciepła czy zimna;
• droga aferentna – neuron czuciowy przekazujący impuls z receptora do ośrodka w rdzeniu kręgowym
• ośrodek w rdzeniu kręgowym
• droga eferentna – neuron ruchowy przekazujący impuls od ośrodka w rdzeniu kręgowym do efektora
• efektor – narząd wykonawczy np. mięsień, gruczoł
Przedstawiony powyżej łuk odruchowy jest najprostszym łukiem, w którym występują tylko dwa neurony, zazwyczaj jednak jest ich więcej.
Rodzaje łuków odruchowych:
• monosynaptyczny (dwuneuronalny) – składa się z dwóch neuronów i jednej synapsy znajdującej się pomiędzy neuronem czuciowym a ruchowym;
• bisynaptyczny (trójneuronalny) – składa się trzech neuronów (czuciowego, ruchowego i pośredniczącego) i dwóch synaps (pomiędzy neuronem czuciowym i pośredniczącym oraz pomiędzy neuronem ruchowym i pośredniczącym);
• polisynaptyczny (wielonueronalny) – składa się z wielu neuronów (więcej niż trzech);
Odruch jest to mimowolna reakcja efektora na bodziec działający na receptor, wyzwolona za pośrednictwem układu nerwowego.
Wyróżniamy dwa podstawowe rodzaje odruchów: bezwarunkowe i warunkowe.
Odruchy bezwarunkowy są odruchami wrodzonymi, uwarunkowanymi genetycznie, które nie ulegają zmianie przez całe życie. W odruchach tych automatyczna reakcja odbywa się bez udziału naszej woli. Odruchy bezwarunkowe są w dużej mierze odruchami obronnymi, dlatego charakteryzują się szybką odpowiedzią.
Przykłady odruchów bezwarunkowych: kaszel, kichanie, odruch wymiotny, cofanie ręki pod wpływem bólu, zwężanie źrenicy pod wpływem światła, odruch kolanowy (wyprostowanie kolana po uderzeniu w ścięgno rzepki).
Odruchy warunkowe są odruchami wyuczonymi nabywanymi w ciągu życia na bazie odruchów bezwarunkowych. Odruchy te wymagają treningu, jeśli nie są wzmacnianie to zanikają. W powstawaniu odruchów warunkowych uczestniczy kora mózgowa, a odpowiedź na bodziec jest wolniejszą reakcją niż w odruchu bezwarunkowym.
Badaniem odruchów warunkowych zajmował się rosyjski fizjolog Iwan Pawłow. Przeprowadził on eksperyment na psie, u którego sprawdzał reakcję na bodziec obojętny. W doświadczeniu Pawłowa pokarm podawany psu był bodźcem wyzwalającym odruch bezwarunkowy , czyli wydzielanie śliny. Dźwięk dzwonka był bodźcem obojętnym nie wywołującym reakcji. Po zestawieniu obu bodźców (pokarm podawany przy dźwięku dzwonka) okazało się, że po pewnym czasie pies zaczął reagować wydzieleniem śliny na bodziec obojętny (dzwonek). Tak więc początkowo obojętny bodziec w wyniku treningu wywołał pożądaną reakcję, która była odruchem warunkowym.