Пресинаптично и песимистично инхибиране

Спирачни процеси в централната нервна система (ЦНС)

Процес на инхибиране в централната нервна система като биохимична реакция

Синапси, отговорни за регулирането на възбудата и дразненето, работят главно с хлорните канали, като ги отварят. На фона на тази реакция е възможно йоните да преминат през невронната мембрана преди йоните. В този процес е важно да се разбере стойността на потенциала на Nernst за йони. Тя е равна на -70 mV, докато зарядът на мембранния неврон в тихо състояние също е отрицателен, но вече съответства на -65 mV. Тази разлика и причинява отварянето на канали с движението на отрицателните йони от извънклетъчния флуид.

В хода на тази реакция мембранният потенциал също се променя. Например, тя може да се повиши до ниво от -70 mV. Но и отварянето на калиевите канали може да предизвика песимистично инхибиране. Физиологията с процесите на регулиране на възбуждането в този случай ще бъде изразена в движението на положителните йони навън. Те постепенно натрупват отрицателен потенциал, докато останалите умират. В резултат на това и двата процеса допринасят за увеличаване на отрицателните потенциали, което предизвиква дразнещи реакции. Друг въпрос е, че в бъдеще таксите могат да бъдат контролирани от регулаторни фактори от трети страни, които понякога понякога причиняват ефекта от спирането на нова вълна на възбуждане на нервните клетки.

Пресинаптични процеси на инхибиране

Такива реакции предизвикват депресия нервни импулси в аксоналните окончания. Всъщност, мястото на техния произход и определя името на този тип инхибиране - те предхождат каналите, взаимодействащи със синапсите. Активният елемент е аксоналните елементи. Чужден аксон се изпраща към стимулиращата клетка, освобождавайки инхибиторния медиатор. Последният засяга постсинаптичната мембрана, провокирайки в нея процесите на деполяризация. В резултат на това се наблюдава инхибиране на входа от синаптичната цепнатина във вътрешността на възбуждащия аксон, освобождаването на медиатора намалява и възниква краткотрайно спиране на реакцията.

Само на този етап, понякога има песимистично инхибиране, което може да се представи като повторение. Той се развива в случаите, когато първичният процес на възбуждане на фона на силната деполяризация не спира под влияние на множество импулси. По отношение на прекратяването на пресинаптичната реакция той достига своя връх след 15-20 ms и продължава около 150 ms. Блокирането на такова инхибиране се осигурява от конвулсивни отрови - пикротоксин и бикулин, които се противопоставят на медиаторите на аксона.

Локализирането в отделите на централната нервна система също може да се различава. Като правило, пресинаптичните процеси се появяват в гръбначния мозък и други структури на мозъчния ствол. Страничен ефект на реакцията може да бъде увеличение на синаптичните блистери, които се освобождават от невротрансмитери в стимулиращата среда.

Видове пресинаптични процеси на инхибиране

По правило се различават странични и обратни реакции от този тип. Освен това структурната организация на двата процеса до голяма степен се слива с постсинаптично инхибиране. Основната разлика между тях се дължи на факта, че възбуждането спира не върху самия неврон, а върху подхода към тялото му. При спиране странична верижна реакция не само характеризиращ влиянието върху целевите неврони, срещу която действа възбуждане, но и съседните клетки, които първоначално може да бъде слаб и не възпаление. Този процес се нарича страничен поради причината, че възбуждащата област е локализирана в страничните части по отношение на неврона. Подобни явления се появяват в сензорните системи.

Що се отнася до реакции от противоположния тип, зависимостта на поведението на нервните клетки върху импулсните източници е особено забележима в техния пример. По някакъв начин обратното на тази реакция може да се нарече песимистично инхибиране. Физиологията на централната нервна система в този случай причинява зависимостта на природата на възбуждащия поток не толкова върху източниците, колкото и върху честотата на стимулите. Обратното инхибиране предполага, че медиаторите на аксоните ще бъдат насочени към целевите неврони по няколко допълнителни канала. Този процес се прилага на принципа на отрицателната обратна връзка. Много изследователи отбелязват, че е необходима възможност за саморегулиране на възбуждането на неврони с превенция на конвулсивни реакции.

Механизъм на песимистично инхибиране

Ако пресинаптичният процес, разгледан по-горе, се определя чрез взаимодействието на отделни клетки с други източници на стимулация, в този случай ключовият фактор ще бъде реакцията на невроните към стимулацията. Например, с чести ритмични импулси, мускулните клетки могат да реагират с повишена стимулация. Този механизъм се нарича и песимистичното инхибиране на Vvedensky от името на учения, който откри и формулира този принцип на взаимодействие на нервните клетки.

За начало трябва да се подчертае, че за всяка нервна система има оптимален праг на възбуждане, стимулиран чрез стимулиране на определена честота. Тъй като ритъмът на импулсите се увеличава, така и тетаничното свиване на мускулите. Освен това има и ниво на увеличение на честотата, при което нервите ще престанат да бъдат раздразнени и ще навлязат в етапа на релаксация, въпреки продължаването на вълнуващите процеси. Същото нещо се случва и интензивността на медиаторите намалява. Може да се каже, че това е обратен възстановителен механизъм на песимистично инхибиране. Физиологията на синапсите в този контекст трябва да се разглежда в зависимост от характеристиките на лабилност. В синапсиса този показател е по-нисък, отколкото в мускулните влакна. Това се дължи на факта, че транслацията на възбуждането е причинена от процесите на освобождаване и допълнително разделяне на медиатора. Отново, в зависимост от поведението на определена система, подобни реакции могат да възникнат при различни темпове.

Какъв е оптималният и песимим?

Механизмът на преход от състоянието на възбуждане към инхибиране се влияе от много фактори, повечето от които са свързани с характеристиките на стимула, неговата сила и честота. Възникването на всяка вълна може да промени параметрите на лабилност и тази корекция също зависи от текущото състояние на клетката. Например, инхибирането на стимула може да се случи, когато мускулът е в екзалационната или рефрактерна фаза. Тези две състояния се определят от концепциите за оптимален и песимим. Що се отнася до първия, в този случай характеристиките на импулсите съответстват на индекса на лабилност на клетката. На свой ред, песимимът предполага, че лабилност на нерва ще бъде по-ниска от тази на мускулните влакна.

Когато песимим, резултатът от ефекта на предишния стимул може да бъде рязко намаляване или пълно блокиране на прехода на вълнуващите вълни от нервните окончания към мускула. В резултат на това няма да има тетанус и ще има спираловидно спиране. Оптималният и песимим в този контекст се различават по това, че със същите параметри на дразнене, поведението на мускула ще бъде изразено или в свиване, или в релаксация.

Между другото, оптималната сила се нарича максимално намаляване на влакната при оптималната честота на вълнуващите сигнали. Въпреки това, натрупването и дори двойното увеличение на потенциала за удар няма да доведе до по-нататъшно намаляване, а напротив - ще намали интензивността и след известно време ще предизвика спокойствие на мускулите. Съществуват обаче и противоположни реакции на възбуда без дразнещи медиатори.

Условно и безусловно спиране

За по-пълно разбиране на отговорите на стимулите трябва да се имат предвид две различни форми на инхибиране. В случая на кондиционираната реакция се приема, че рефлексът ще възникне със слаба или отсъстваща армировка от неподредените стимули.

Отделно, струва си да се разгледа диференцирането на условно инхибиране, при което ще се освободи стимул, полезен за организма. Изборът на оптимален източник на възбуждане се определя от предишния опит на взаимодействие с познати стимули. Ако те се променят в характера на положителното действие, тогава реакциите на рефлексите също ще престанат да бъдат активни. От друга страна, безусловното песимистично инхибиране изисква клетките да реагират незабавно и недвусмислено на стимули. Въпреки това, при условия на интензивно и редовно въздействие от същия патоген, ориентиращият рефлекс намалява и след известно време отсъства реакцията на инхибиране.

Изключенията са дразнещи, които постоянно носят важна биологична информация. В този случай рефлексите също ще предоставят обратна връзка.

Стойността на спирачните процеси

Основната роля на този механизъм е да даде възможност за синтез и анализ на нервните импулси в централната нервна система. След обработката на сигналите тялото се координира както помежду си, така и с външната среда. По този начин се постига ефектът от координацията, но това не е единственият проблем на инхибиране. Така че защитната или защитна роля играе малка роля. Тя може да бъде изразена в потискането на централната нервна система чрез аферентни незначителни сигнали на фона на инхибиране на песима. Механизмът и значимостта на този процес могат да бъдат изразени в координираната работа на антагонистичните центрове, които изключват отрицателните фактори на възбуждане.

Обратното инхибиране, от своя страна, може да ограничи честотата на импулсите на мотоневроните в гръбначния мозък, изпълнявайки както защитна, така и координираща роля. В един случай импулсите на мотоневроните се координират със скоростта на свиване на инервираните мускули, а в другия се предотвратява свръхекспресирането на нервните клетки.

Функционалното значение на пресинаптичните процеси

На първо място, трябва да се подчертае, че характеристиките на синапсите не са постоянни и следователно ефектите на инхибирането не могат да се разглеждат като неизбежни. В зависимост от условията, работата им може да продължи с различна степен на дейност. В оптимално състояние е възможно появата на инхибиране на стимула с увеличаване на честотата на стимулиращите импулси, но както се вижда от анализа на влиянието на предишните сигнали, увеличаването на интензитета може да доведе до отпускане на мускулните влакна. Всичко това показва нестабилността на функционалната стойност на процесите на инхибиране върху тялото, но те могат, в зависимост от условията, да бъдат изразени доста конкретно.

Например при високи честоти на дразнене може да се наблюдава дългосрочно повишаване на ефективността на взаимодействие между отделните неврони. Така че функционалните възможности на пресинаптичното влакно и по-специално неговата хиперполяризация могат да се проявят. От друга страна, в синаптичния апарат има признаци на постактивационна депресия, която ще се изразява в намаляване на амплитудата на вълнуващия потенциал. Това явление може да възникне в синапси при песимистично инхибиране на фона на повишена чувствителност към действието на медиатора. Това е начинът, по който мембраната въздейства десенсибилизиращо. Пластичността на синаптичните процеси като функционално свойство може да причини образуването на невронни връзки в централната нервна система, както и тяхното укрепване. Такива процеси имат положителен ефект върху механизмите на учене и развитие на паметта.

Особености на постсинаптичното инхибиране

Този механизъм се осъществява на етапа, когато медиаторът се освобождава от веригата, което се изразява като намаляване на възбудимостта на мембраните на нервните клетки. Както отбелязват изследователите, този вид инхибиране възниква на фона на първичната хиперполяризация на невронната мембрана. Тази реакция провокира увеличаване на пропускливостта на постсинаптичната мембрана. В бъдеще хиперполяризацията влияе върху мембранния потенциал, което води до нормално балансирано състояние - т.е. критичното ниво на възбудимост намалява. По този начин е възможно да се говори за преходна връзка във веригите на пост-и пресинаптично инхибиране.

Песимистични реакции в една или друга форма могат да бъдат налични в двата процеса, но вторичните вълни на стимулиране са по-характерни за тях. На свой ред, постсинаптичните механизми се развиват постепенно и не напускат рефрактерността. Това е крайният етап на инхибиране, въпреки че може да има процеси на обратно натрупване на възбудимост, ако има ефект на допълнителни импулси. По принцип придобиването на първоначалното състояние на неврони и мускулни влакна се извършва заедно с намаляването на отрицателните разходи.

заключение

Спирането е специален процес в централната нервна система, тясно свързан с факторите на стимулиране и възбуждане. С цялата активност на взаимодействието на невроните, импулсите и мускулните влакна такива реакции са съвсем естествени и полезни за природата на тялото. По-специално, експертите посочват значението на инхибирането за хора и животни като средство за регулиране на възбуждането, координиране на рефлексите и извършване на защитни функции. Самият процес е сложен и многостранен. Описаните типове реакции формират основата и естеството на взаимодействието между участниците се определя от принципите на песимистично инхибиране.

Физиологията на такива процеси се определя не само от устройството на ЦНС, но и от взаимодействието на клетките с външни фактори. Например, в зависимост от спирачния медиатор, системата може да даде различни отговори, понякога с обратната стойност. Това се дължи на това, че се осигурява баланс на взаимодействие между невроните и мускулните рефлекси.

Проучването в тази посока все още оставя много въпроси, както и цялостната човешка дейност на мозъка. Но досега е очевидно, че механизмите на инхибиране са важен функционален компонент в работата на централната нервна система. Достатъчно е да се каже, че без естественото регулиране на рефлексната система тялото не може напълно да се предпази от околната среда, като е в тясна връзка с нея.