Presinaptična in pesimistična inhibicija

Zavorni procesi v centralni živčni sistem (CNS)

Postopek inhibicije v osrednjem živčnem sistemu kot biokemični reakciji

Sinapse, ki so odgovorne za regulacijo vzburjenosti in draženja, večinoma delajo s klornimi kanali, jih odpirajo. V ozadju te reakcije je možno, da ion pred ionom preide skozi nevronsko membrano. V tem procesu je pomembno razumeti vrednost potenciala Nernst za ione. Je enako -70 mV, medtem ko je polnjenje membranskega nevrona v mirnem stanju tudi negativno, vendar že ustreza -65 mV. Ta razlika in povzroči odpiranje kanalov z gibanjem negativnih ionov iz zunajcelične tekočine.

V času te reakcije se membranski potencial spreminja. Na primer, se lahko dvigne na raven -70 mV. Toda tudi odprtje kalijevih kanalov lahko povzroči pesimistično zaviranje. Fiziologija s procesi regulacije vzbujanja se v tem primeru izrazi v gibanju pozitivnih ionov navzven. Postopno ustvarjajo negativen potencial, saj ostalo umre. Posledično oba procesa prispevata k povečanju negativnih potencialov, kar povzroča draži reakcije. Druga stvar je, da se lahko v prihodnosti stroški zaračunajo s strani regulatornih dejavnikov tretjih oseb, ki včasih povzročajo učinek ustavitve novega valovanja vzbujanja živčnih celic.

Presinaptični procesi inhibicije

Takšne reakcije povzročajo depresijo živčni impulzi v aksonalnih končnicah. Pravzaprav, kraj njihovega izvora in določi ime te vrste zaviranja - pred sorodniki s sinapsami. Aktivni element je aksonalni elementi. Tuje aks se posreduje stimulirajoči celici, sprošča inhibitorni mediator. Slednji vpliva na postsinaptično membrano in povzroča v njej procese depolarizacije. Posledica tega je, da pride do zaviranja vhoda iz sinaptičnega razcepa v notranjost vzbujanja aksona, se sprostitev mediatorja zmanjša in pride do kratkotrajne zaustavitve reakcije.

V tej fazi včasih obstaja pesimistična inhibicija, ki jo lahko predstavljamo kot ponavljanje. Razvija se v primerih, ko primarni proces vzbujanja v ozadju močne depolarizacije ne ustavi pod vplivom več impulzov. Kar zadeva prenehanje presinaptične reakcije, doseže svoj vrh po 15-20 ms in traja približno 150 ms. Blokiranje takšne inhibicije je zagotovljeno s konvulzivnimi strupi - pirotoksin in bikulin, ki nasprotujejo mediatorjem aksona.

Lokalizacija v oddelkih centralnega živčnega sistema se lahko razlikuje. Praviloma se presinaptični procesi pojavljajo v hrbtenjači in drugih strukturah možganskega debla. Neželeni učinek reakcije je lahko povečanje sinaptičnih pretisnih omotov, ki jih sproščajo nevrotransmitorji v vzbujalnem mediju.

Vrste presinaptičnih procesov inhibicije

Praviloma se razlikujejo stranske in povratne reakcije te vrste. Poleg tega strukturna organizacija obeh procesov v veliki meri konvergira s postsinaptično inhibicijo. Glavna razlika med njimi je posledica dejstva, da se vzbujanje ne ustavi na samem nevronu, ampak na pristopu k telesu. S stransko inhibicijo reakcijsko verigo ni značilna le ciljni nevroni, glede na katere deluje ekscitacija, ampak tudi na sosednjih celicah, ki so sprva morda šibke in ne vžge. Ta proces se imenuje stranski, ker je območje vzbujanja locirano v stranskih delih glede na nevron. Podobni pojavi se pojavljajo v senzoričnih sistemih.

Kar se tiče reakcij nasprotnega tipa, je na njihovem vzorcu še posebej opazna odvisnost vedenja živčnih celic na pulznih virih. Na nek način lahko nasprotno od te reakcije imenujemo pesimistična inhibicija. Fiziologija centralnega živčnega sistema v tem primeru povzroči odvisnost narave vzbujevalnega toka ne toliko od virov kot od pogostosti dražljajev. Povratna inhibicija kaže, da bodo posredniki aksonov usmerjeni na ciljne nevrone vzdolž več kolateralnih kanalov. Ta proces se izvaja na principu negativnih povratnih informacij. Mnogi raziskovalci ugotavljajo, da je potrebno za samoregulacijo vzbujanja nevronov s preprečevanjem konvulzivnih reakcij.

Mehanizem pesimistične inhibicije

Če se zgoraj opisani presinaptični proces določi z interakcijo posameznih celic z drugimi viri stimulacije, bo v tem primeru ključni dejavnik odziv nevronov na stimulacijo. Na primer s pogostimi ritmičnimi impulzi se lahko mišične celice odzivajo s povečano stimulacijo. Ta mehanizem se imenuje tudi pesimistična inhibicija Vvedenskega v imenu znanstvenika, ki je odkril in oblikoval to načelo interakcije živčnih celic.

Za začetek je treba poudariti, da je za vsak živčni sistem optimalen prag vzburjenja, ki ga spodbujajo stimulacije določene frekvence. Ker ritem impulzov narašča, pa tudi tetansko krčenje mišic. Poleg tega je stopnja povečanja frekvence, v kateri se živci nehajo razdražiti in vstopiti v fazo sprostitve, kljub nadaljevanju vznemirljivih procesov. Enako se zgodi, ker se intenzivnost mediatorjev zmanjša. Lahko rečemo, da gre za povratni restavrativni mehanizem pesimistične inhibicije. V tem kontekstu je treba upoštevati fiziologijo sinapse glede na značilnosti labilnosti. V sinapsah je ta indikator manjši kot v mišičnih vlaknih. To je posledica dejstva, da prevajanje vzbujanja povzročajo procesi sproščanja in nadaljnje delitve mediatorja. Tudi v odvisnosti od obnašanja določenega sistema lahko pride do takšnih reakcij z različnimi stopnjami.

Kaj je optimalno in pessimum?

Na mehanizem prehoda od stanja vzbujanja do inhibicije vplivajo številni dejavniki, ki so večinoma povezani z značilnostmi stimulusa, njene moči in frekvence. Začetek vsakega valovanja lahko spremeni parametre labilnosti, ta popravek pa je odvisen tudi od trenutnega stanja celice. Na primer, lahko pride do nenamerne inhibicije, ko je mišica v eksstalaciji ali refrakcijski fazi. Ti dve državi določata koncepti optimalnega in pessimuma. Kot prvi, v tem primeru značilnosti impulzov ustrezajo indeksu labilnosti celice. Po drugi strani pa pessimum nakazuje, da bo labilnost živca nižja kot pri mišičnih vlaknih.

Ko je pessimum, je posledica učinka prejšnjega dražljaja lahko ostro zmanjšanje ali popolno blokiranje prehoda vznemirljivih valov od živčnih končičev do mišice. Posledično ne bo prišlo do tetanusa in pestičnega zaviranja. Optimalni in pessimum v tem kontekstu se razlikujejo po tem, da se z enakimi parametri draženja obnašanje mišice izrazi bodisi v kontrakciji ali v sprostitvi.

Mimogrede, optimalna sila se imenuje največje zmanjšanje vlaken pri optimalni frekvenci vznemirljivih signalov. Vendar pa povečanje in celo dvojno povečanje potenciala vpliva ne bo vodilo do nadaljnjega zmanjšanja, ampak nasprotno - zmanjšalo intenzivnost in čez nekaj časa bo mišice pomirile. Vendar pa obstajajo tudi nasprotne reakcije vzburjenosti brez dražilnih posrednikov.

Pogojno in brezpogojno zaviranje

Za popolnejše razumevanje odziva na dražljaje je treba upoštevati dve različni obliki zaviranja. V primeru pogojene reakcije se domneva, da bo refleks nastal s šibko ali odsotno ojačitvijo iz brezpogojnih dražljajev.

Ločeno je treba upoštevati diferencirano pogojeno zaviranje, pod katero se sprosti stimulus, ki je koristen za telo. Izbira optimalnega vira vzbujanja je določena s prejšnjimi izkušnjami interakcije z znanimi dražljaji. Če spremenijo naravo pozitivnega delovanja, potem refleksne reakcije ne bodo več aktivne. Po drugi strani pa brezpogojna pesimistična inhibicija zahteva, da se celice takoj in nedvoumno odzivajo na dražljaje. Vendar pa se v pogojih intenzivnega in pravilnega vpliva istega patogena zmanjša orientacijski refleks in po tem času tudi reakcijska inhibicija ne bo več.

Izjeme so draži, ki dosledno nosijo pomembne biološke informacije. V tem primeru bodo reflekse tudi povratne informacije.

Vrednost zavornih procesov

Glavna vloga tega mehanizma je omogočiti sintezo in analizo živčnih impulzov v osrednjem živčnem sistemu. Po obdelavi signala so telesne funkcije usklajene tako med seboj kot z zunanjim okoljem. Tako je dosežen učinek usklajevanja, vendar to ni edina težava zaviranja. Torej, zaščitna ali zaščitna vloga nima majhne vloge. Lahko se izrazi v zatiranju osrednjega živčnega sistema z aferentnimi nepomembnimi signali na ozadju pesimske inhibicije. Mehanizem in pomen tega procesa je mogoče izraziti v usklajenem delu antagonističnih centrov, ki izključujejo negativne faktorje vzbujanja.

Povratna inhibicija lahko posledično omeji pogostost impulzov motoneuronov v hrbtenjačo, ki opravljajo tako zaščitno kot usklajevalno vlogo. V enem primeru se impulzi motoneuronov usklajujejo s hitrostjo kontrakcije innerviranih mišic in na drugi strani prekomerno prekomerno delovanje živčnih celic.

Funkcionalni pomen presinaptičnih procesov

Najprej je treba poudariti, da značilnosti sinapse niso konstantne in zato učinki zaviranja ne moremo šteti za neizogibne. Glede na pogoje lahko njihovo delo nadaljuje z različnimi stopnjami aktivnosti. Optimalna pogoj pojav inhibicije pessimal verjetno nadležno pri stopnjevala frekvenčne impulze, ampak, kot je razvidno iz predhodne analize vpliva intenziteta signala lahko poveča in vodi do sprostitve mišičnih vlaken. Vse to kaže na nestabilnost funkcionalne vrednosti inhibirnih procesov na telesu, vendar se lahko glede na pogoje izkažejo precej konkretno.

Na primer, pri visokih frekvencah draženja lahko opazimo dolgoročno povečanje učinkovitosti interakcije med posameznimi nevroni. Tako se lahko manifestirajo funkcionalne možnosti presinaptičnih vlaken in še posebej njena hiperpolarizacija. Po drugi strani pa obstajajo znaki postaktivacijske depresije v sinaptični napravi, ki se izrazijo v zmanjšanju amplitude vzbujalnega potenciala. Ta pojav se lahko pojavi pri sinapsah med pesimistično zaviranjem v ozadju povečane občutljivosti na delovanje mediatorja. Tako membrana desenzibilizira učinek. Plastičnost sinaptičnih procesov kot funkcionalne lastnosti lahko povzroči nastanek nevronskih povezav v osrednjem živčnem sistemu in njihovo krepitev. Takšni procesi pozitivno vplivajo na mehanizme učenja in razvoja spomina.

Značilnosti postsinaptične inhibicije

Ta mehanizem se pojavi na stopnji, ko se mediator sprosti iz verige, ki se izrazi kot zmanjšanje ekscitabilnosti membran z živčne celice. Kot ugotavljajo raziskovalci, se ta vrsta inhibicije izvaja v ozadju primarne hiperpolarizacije nevronske membrane. Ta reakcija povzroči povečanje prepustnosti postsinaptične membrane. V prihodnosti hiperpolarizacija vpliva na membranski potencial, kar vodi do normalnega uravnoteženega stanja - to pomeni, da se kritična stopnja ekscitabilnosti zmanjša. Tako je mogoče govoriti o prehodni povezavi v verigah post-in presinaptične inhibicije.

Pesimistične reakcije v eni ali drugi obliki so lahko prisotne v obeh postopkih, vendar so njihovi sekundarni valovi stimulacije bolj značilni. Postsinaptični mehanizmi pa se postopoma razvijajo in ne puščajo neodzivnosti. To je končna stopnja inhibicije, čeprav lahko pride do procesov vzvratnega povečanja ekscitabilnosti, če obstaja učinek dodatnih impulzov. Praviloma pridobivanje začetnega stanja nevronov in mišičnih vlaken nastane skupaj z zmanjšanjem negativnih stroškov.

Zaključek

Zaviranje je poseben proces v osrednjem živčnem sistemu, ki je tesno povezan z dejavniki stimulacije in vzburjenja. Z vsemi aktivnostmi interakcije nevronov, impulzov in mišičnih vlaken so takšne reakcije povsem naravne in koristne za telesno naravo. Zlasti strokovnjaki opozarjajo na pomen zaviranja za ljudi in živali kot sredstva za regulacijo vzbujanja, usklajevanje refleksov in izvajanje zaščitnih funkcij. Sam postopek je zapleten in večplasten. Opisane vrste reakcij so osnova, narava interakcije med udeleženci pa določa načelo pesimistične inhibicije.

Fiziologijo takšnih procesov določi ne le naprava CNS, ampak tudi interakcija celic z zunanjimi dejavniki. Na primer, odvisno od zavornega posrednika, lahko sistem doda različne odzive, včasih z nasprotno vrednostjo. Zaradi tega je zagotovljeno ravnovesje med interakcijo nevronov in mišičnih refleksov.

Študija v tej smeri še vedno pušča veliko vprašanj, kot tudi celotno človeško delovanje možganov. Toda do danes je očitno, da so mehanizmi inhibicije pomembna funkcionalna komponenta pri delu osrednjega živčnega sistema. Dovolj je reči, da se telo brez naravne regulacije refleksnega sistema ne more popolnoma zaščititi pred okoljem in se v tesnem stiku z njim.