Prescripția și inhibarea pesimistă

Procesele de frânare în sistemul nervos central( CNS) au fost prezentate ca o descoperire științifică în 1962 de IM Sechenov. Cercetătorul a observat acest fenomen atunci când studia reflexele de îndoire ale broaștelor, excitarea cărora a fost reglementată de reacțiile chimice de stimulare în regiunile medii ale creierului. Până în prezent, se recunoaște că un astfel de comportament al sistemului nervos este esențial pentru reacțiile protectoare ale corpului.În același timp, oamenii de știință contemporani dezvăluie diferite etape și caracteristici ale acestui proces. O atenție deosebită este acordată inhibițiilor presinaptice și pesbeale, care afectează coordonarea reflexelor și exercitarea funcțiilor de protecție în celulele nervoase în moduri diferite.

Procesul de frânare în sistemul nervos central ca reacție biochimică

Sinapsele responsabile de reglarea excitației și iritației lucrează în principal cu canalele de clor, deschizându-le. Pe fundalul acestei reacții, este posibil ca ionii să treacă prin membrana neuronală înaintea ionilor.În acest proces, este important să înțelegem valoarea potențialului Nernst pentru ioni. Ea este egală cu -70 mV, în timp ce sarcina neuronului membranar în stare liniștită este de asemenea negativă, dar corespunde deja la -65 mV.Această diferență determină deschiderea canalelor cu mișcarea ionilor negativi din fluidul extracelular.

Această reacție schimbă, de asemenea, potențialul membranei. De exemplu, se poate ridica la un nivel de -70 mV.Dar, de asemenea, deschiderea canalelor de potasiu poate provoca o inhibitie pesimista. Fiziologia proceselor de reglare a excitației în acest caz va fi exprimată în mișcarea ionilor pozitivi spre exterior. Ele trezesc treptat potențial negativ pe măsură ce restul moare. Ca rezultat, ambele procese contribuie la creșterea potențialului negativ, ceea ce provoacă reacții iritante. Este o altă problemă că, în viitor, acuzațiile pot fi controlate de factori de reglementare terți, care, în special, uneori provoacă efectul opririi unui nou val de excitație a celulelor nervoase.

Procesele de frânare presinaptice

Aceste reacții provoacă suprimarea impulsurilor nervoase în terminațiile axonale. De fapt, locul originii lor și a determinat numele acestui tip de inhibiție - ele preced canalele care interacționează cu sinapsele. Elementul activ este elementul axonal. Un axon străin este trimis la celula stimulatoare, eliberând mediatorul inhibitor. Aceasta din urmă afectează membrana postsynaptică, provocând în ea procesele de depolarizare. Ca urmare, apare inhibarea intrării din cleștele sinaptice în interiorul axonului excitator, eliberarea mediatorului scade și apare o oprire pe termen scurt a reacției.

Doar în acest stadiu, uneori există o frânare pesimistă, care poate fi reprezentată ca o repetare. Se dezvoltă în cazurile în care procesul de excitație primară pe fundalul depolarizării puternice nu se oprește sub influența mai multor impulsuri.În ceea ce privește terminarea reacției presinaptice, aceasta atinge vârful după 15-20 ms și durează aproximativ 150 ms. Blocarea unei astfel de inhibiții este asigurată de otrăvurile convulsive - picrotoxina și biculina, care se opun mediatorilor axonului.

Localizarea în departamentele sistemului nervos central poate de asemenea să difere. De regulă, procesele presinaptice apar în măduva spinării și în alte structuri ale creierului. Un efect secundar al reacției poate fi o creștere a blisterelor sinaptice, care sunt eliberate de neurotransmițători în mediul excitator.

Tipuri de procese de frânare presinaptice

Ca regulă, se disting reacții laterale și inverse de acest tip. Mai mult, organizarea structurală a ambelor procese converge în mare măsură cu inhibarea postsynaptică.Principala diferență între ele se datorează faptului că excitația nu se oprește asupra neuronului însuși, ci asupra apropierii față de corpul său.În cazul inhibării laterale, lanțul de reacție este caracterizat nu numai de neuronii țintă față de care acționează excitația, ci și de celulele vecine, care inițial pot fi slabe și nu pot fi inflamate. Acest proces este numit lateral pentru motivul că regiunea de excitație este localizată în părțile laterale relative la neuron. Fenomenele similare apar în sistemele senzoriale.

În ceea ce privește reacțiile de tip invers, dependența comportamentului celulelor nervoase de sursele de impuls este deosebit de vizibilă în exemplul lor.Într-un fel, opusul acestei reacții poate fi numit inhibiție pesimistă.Fiziologia sistemului nervos central în acest caz determină dependența naturii fluxului de excitație nu atât pe surse cât și pe frecvența stimulilor. Inhibarea inversă sugerează că mediatorii axonilor vor fi direcționați spre neuronii țintă de-a lungul mai multor canale colaterale. Acest proces este implementat pe baza principiului feedback-ului negativ. Mulți cercetători notează că este necesară pentru posibilitatea autoreglementării excitației neuronilor prin prevenirea reacțiilor convulsive.

Mecanismul de frânare pesimistă

Dacă procesul presinaptic discutat mai sus este determinat prin interacțiunea celulelor individuale cu alte surse de stimulare, atunci răspunsul neuronilor la stimulare va fi factorul-cheie. De exemplu, cu impulsuri ritmice frecvente, celulele musculare pot răspunde cu o stimulare crescută.Acest mecanism este, de asemenea, numit inhibarea pesimistă a lui Vvedensky în numele omului de știință, care a descoperit și formulat acest principiu al interacțiunii celulelor nervoase.

Pentru început, este important să subliniem că pentru fiecare sistem nervos există un prag optim de excitație, stimulat de stimularea unei anumite frecvențe. Pe măsură ce crește ritmul impulsurilor, contracția tetanică a mușchilor este la fel. Mai mult decât atât, există un nivel de creștere a frecvenței, în care nervii vor înceta să fie iritați și vor intra în stadiul de relaxare, în ciuda continuării proceselor interesante. Același lucru se întâmplă când intensitatea mediatorilor scade. Se poate spune că acesta este mecanismul de restabilire inversă a inhibării pesimiste. Fiziologia sinapselor în acest context trebuie luată în considerare în funcție de caracteristicile de labilitate.În sinapse, acest indicator este mai mic decât în ​​fibrele musculare. Acest lucru se datorează faptului că traducerea excitației este cauzată de procesele de eliberare și de divizarea ulterioară a mediatorului. Din nou, în funcție de comportamentul unui anumit sistem, astfel de reacții pot apărea la rate diferite.

Ce este optimul și pesimul?

Multi factori influențează mecanismul de tranziție de la excitație la decelerare, majoritatea fiind legați de caracteristicile stimulului, de puterea și frecvența acestuia. Debutul fiecărui val poate modifica parametrii de labilitate, iar această corecție este cauzată de starea curentă a celulei. De exemplu, inhibarea pesmetală poate apărea atunci când mușchiul se află în faza de exaltare sau refractară.Aceste două stări sunt determinate de conceptele optime și pesimum.În ceea ce privește primul, în acest caz, caracteristicile impulsurilor corespund indicei labilității celulei. La rândul său, pesimul sugerează că labilitatea nervului va fi mai mică decât cea a fibrelor musculare.

Cu pesimul, rezultatul efectului stimulului anterior poate fi o scădere bruscă sau o blocare completă a trecerii undelor excitante de la terminațiile nervoase către mușchi. Ca urmare, nu va exista nici un tetanos, iar frânarea cu șiret va avea loc. Optimul și pesimul în acest context diferă prin faptul că, cu aceiași parametri de iritare, comportamentul mușchiului se va manifesta fie în contracție, fie în relaxare.

Apropo, forța optimă se numește reducerea maximă a fibrei la frecvența optimă a semnalelor incitante. Cu toate acestea, creșterea și chiar dubla creștere a potențialului de impact nu va conduce la o reducere suplimentară, ci dimpotrivă - va reduce intensitatea și după un timp va duce mușchii la o stare de liniște. Cu toate acestea, există și reacții de excitație opuse, fără mediatori iritanți.

Frânare condiționată și necondiționată

Pentru o înțelegere mai completă a răspunsurilor la stimuli, ar trebui luate în considerare două forme diferite de inhibiție.În cazul reacției condiționate, se presupune că reflexul va apărea cu o armare slabă sau absentă din stimulii necondiționați.

Separat este necesar să se ia în considerare inhibarea condiționată de diferențiere la care se va elibera stimulul util pentru organism. Alegerea sursei optime de excitație este determinată de experiența anterioară a interacțiunii cu stimulii familiari. Dacă se schimbă în natura acțiunii pozitive, atunci reacțiile reflexe vor înceta, de asemenea, să fie active. Pe de altă parte, inhibarea pesimistă necondiționată presupune ca celulele să reacționeze instantaneu și fără echivoc la stimuli. Cu toate acestea, în condițiile unei influențe intense și regulate a aceluiași agent patogen, reflexul de orientare scade și, de asemenea, reacția de inhibare va fi absentă după un timp. Excepțiile

sunt iritante care transmit în mod constant informații biologice importante.În acest caz, reflexele vor oferi și feedback.

Importanța proceselor de frânare

Rolul principal al acestui mecanism este de a permite sinteza și analiza în SNC a impulsurilor nervoase. După prelucrarea semnalului, funcțiile corpului sunt coordonate, atât între ele, cât și cu mediul extern. Astfel, efectul de coordonare este realizat, dar aceasta nu este singura problemă de inhibare. Deci, rolul de protecție sau de protecție nu joacă un rol mic. Acesta poate fi exprimat în asuprirea sistemului nervos central prin semnale aferente nesemnificative pe fundalul inhibiției pesmetice. Mecanismul și semnificația acestui proces pot fi exprimate în activitatea coordonată a centrelor antagoniste, care exclud factorii de excitație negativi.

Frânarea inversă poate, la rândul său, să limiteze frecvența impulsurilor motoneuronilor din măduva spinării, îndeplinind atât rolul de protecție, cât și rolul de coordonare.Într-un caz, impulsurile motoneuronilor sunt coordonate cu rata de contracție a mușchilor inervați, iar în cealaltă, supraexcitația celulelor nervoase este împiedicată.

Valoarea funcțională a proceselor presinaptice

În primul rând, trebuie subliniat faptul că caracteristicile sinapselor nu sunt constante, prin urmare consecințele inhibiției nu pot fi considerate inevitabile.În funcție de condiții, munca lor poate continua cu diferite grade de activitate.Într-o stare optimă, apariția inhibiției pesmetului este probabil cu o creștere a frecvenței impulsurilor stimulatoare, dar, după cum se arată prin analiza influenței semnalelor anterioare, o creștere a intensității poate duce la o relaxare a fibrelor musculare. Toate acestea indică instabilitatea valorii funcționale a proceselor de inhibiție asupra corpului, dar ele pot fi exprimate în mod concret, în funcție de condiții.

De exemplu, la frecvențe mari de iritare, se poate observa o creștere pe termen lung a eficienței interacțiunii dintre neuroni individuali. Astfel, posibilitățile funcționale ale fibrelor presinaptice și, în special, hiperpolarizarea lor se pot manifesta. Pe de altă parte, există semne de depresie post-activă în aparatul sinaptic, care va fi exprimată printr-o scădere a amplitudinii potențialului excitant. Acest fenomen poate apărea în sinapse în timpul inhibiției pesimiste pe fundalul sensibilității crescute la acțiunea mediatorului. Acesta este modul în care membrana desensibilizează efectul. Plasticitatea proceselor sinaptice ca proprietate funcțională poate determina formarea conexiunilor neuronale în sistemul nervos central, precum și întărirea lor. Astfel de procese au un efect pozitiv asupra mecanismelor de învățare și de dezvoltare a memoriei. Caracteristicile

ale frânării postsynaptice

Acest mecanism apare în stadiul în care mediatorul este eliberat din lanț, exprimat ca o scădere a excitabilității membranelor celulei nervoase. După cum observă cercetătorii, acest tip de inhibiție are loc pe fondul hiperpolarizării primare a membranei neuronale. Această reacție provoacă o creștere a permeabilității membranei postsynaptice.În viitor, hiperpolarizarea afectează potențialul membranei, ducând-o la o stare echilibrată normală - adică, nivelul critic al excitabilității scade. Astfel, este posibil să se vorbească despre o conexiune de tranziție în lanțurile de inhibiție post-și presinaptică.

Reacțiile pesimiste, într-o formă sau alta, pot fi prezente în ambele procese, dar mai tipice pentru acestea sunt undele secundare de stimulare. La rândul lor, mecanismele postsynaptice se dezvoltă treptat și nu lasă refractare. Aceasta este etapa finală a inhibiției, deși pot exista procese de reversibilitate a excitabilității, dacă există un efect de impulsuri suplimentare. De regulă, dobândirea stării inițiale a neuronilor și a fibrelor musculare apare împreună cu reducerea tarifelor negative.

Concluzie

Frânarea este un proces special în sistemul nervos central, strâns legat de factorii de iritare și excitație. Cu toată activitatea interacțiunii dintre neuroni, impulsuri și fibre musculare, astfel de reacții sunt destul de naturale și benefice pentru natura corpului. Experții, în special, subliniază importanța inhibării pentru oameni și animale ca mijloc de reglare a excitației, coordonarea reflexelor și îndeplinirea funcțiilor de protecție. Procesul în sine este complex și multilateral. Tipurile de reacții descrise își formează baza, iar natura interacțiunii dintre participanți este determinată de principiile inhibării pesimiste.

Fiziologia unor astfel de procese este condiționată nu numai de dispozitivul CNS, ci și de interacțiunea celulelor cu factori externi. De exemplu, în funcție de mediatorul de frână, sistemul poate da răspunsuri diferite, uneori cu valoarea opusă.Se datorează faptului că se asigură echilibrul interacțiunii dintre neuroni și reflexe musculare.

Studiul în această direcție lasă în continuare o mulțime de întrebări, precum și întreaga activitate a creierului uman. Dar până în prezent este evident că mecanismele de inhibiție sunt o componentă funcțională importantă în activitatea sistemului nervos central. Este suficient să spunem că fără reglementarea naturală a sistemului reflex, corpul nu se poate proteja pe deplin de mediul înconjurător, fiind în strânsă legătură cu el.