Proses perencatan dalam sistem saraf pusat (CNS) telah dikemukakan sebagai penemuan saintifik pada tahun 1962 oleh IM Sechenov. Penyelidik melihat fenomena ini semasa mengkaji refleks lentur katak, pengujaan yang dikawal oleh tindak balas kimia rangsangan di kawasan tengah otak. Sehingga kini, diakui bahawa tingkah laku sistem saraf sedemikian adalah penting untuk tindak balas perlindungan badan. Pada masa yang sama, saintis moden mengenal pasti peringkat dan ciri yang berbeza dalam proses ini. Perhatian khusus diberikan kepada perencatan presinaptik dan pesimal, yang menjejaskan koordinasi refleks dan pelaksanaan fungsi perlindungan dalam sel saraf dengan cara yang berbeza.
Proses perencatan dalam CNS sebagai tindak balas biokimia
Sinaps yang bertanggungjawab untuk mengawal pengujaan dan kerengsaan, terutamanya berfungsi dengan saluran klorida, membukanya. Dengan latar belakang tindak balas ini, ion dapat melalui membran neuron. Dalam proses ini, adalah penting untuk memahami kepentingan potensi Nernst untuk ion. Ia bersamaan dengan -70 mV, manakala cas neuron membran dalam keadaan tenang juga negatif, tetapi ia sudah sepadan dengan -65 mV. Perbezaan ini menyebabkanmembuka saluran untuk memastikan pergerakan ion negatif daripada cecair ekstraselular.
Semasa tindak balas ini, potensi membran juga berubah. Sebagai contoh, ia boleh meningkat kepada -70 mV. Tetapi juga pembukaan saluran kalium boleh mencetuskan perencatan pessimal. Fisiologi dengan proses pengawalan pengujaan dalam kes ini akan dinyatakan dalam pergerakan ion positif ke luar. Mereka secara beransur-ansur meningkatkan potensi negatif mereka apabila mereka kehilangan ketenangan mereka. Akibatnya, kedua-dua proses menyumbang kepada peningkatan potensi negatif, yang menyebabkan tindak balas yang merengsa. Perkara lain ialah pada masa hadapan caj boleh dikawal oleh faktor pengawalseliaan pihak ketiga, yang menyebabkan, khususnya, kesan menghentikan gelombang baru pengujaan sel saraf kadang-kadang berlaku.
Proses perencatan prasinaptik
Tindak balas sedemikian menimbulkan perencatan impuls saraf dalam hujung aksonal. Sebenarnya, tempat asal mereka menentukan nama jenis perencatan ini - mereka mendahului saluran yang berinteraksi dengan sinaps. Ia adalah unsur akson yang bertindak sebagai pautan aktif. Akson asing dihantar ke sel pengujaan, melepaskan neurotransmitter yang menghalang. Yang terakhir menjejaskan membran postsynaptic, memprovokasi proses depolarisasi di dalamnya. Akibatnya, input daripada celah sinaptik jauh ke dalam akson rangsang dihalang, pembebasan neurotransmitter berkurangan dan penghentian jangka pendek tindak balas berlaku.
Hanya pada peringkat ini, kadang-kadang terdapat perencatan pesimal,yang boleh dilihat sebagai berulang. Ia berkembang dalam kes di mana proses utama pengujaan terhadap latar belakang depolarisasi yang kuat tidak berhenti di bawah pengaruh pelbagai impuls. Bagi penyiapan tindak balas presinaptik, ia mencapai kemuncaknya selepas 15-20 ms dan berlangsung kira-kira 150 ms. Penyekatan perencatan sedemikian disediakan oleh racun sawan - picrotoxin dan biculin, yang menentang mediator akson.
Penyetempatan di jabatan CNS mungkin juga berbeza. Sebagai peraturan, proses presinaptik berlaku dalam saraf tunjang dan struktur lain batang otak. Kesan sampingan tindak balas mungkin ialah peningkatan dalam vesikel sinaptik, yang dikeluarkan oleh neurotransmitter dalam persekitaran pengujaan.
Jenis proses perencatan presinaptik
Sebagai peraturan, tindak balas sisi dan songsang jenis ini dibezakan. Selain itu, organisasi struktur kedua-dua proses sebahagian besarnya menumpu dengan perencatan postsynaptic. Perbezaan asas mereka adalah disebabkan oleh fakta bahawa pengujaan berhenti bukan pada neuron itu sendiri, tetapi pada pendekatan ke badannya. Semasa perencatan sisi, rantai tindak balas dicirikan oleh pengaruh bukan sahaja pada neuron sasaran, yang dipengaruhi oleh pengujaan, tetapi juga pada sel jiran, yang pada mulanya mungkin lemah dan tidak meradang. Proses ini dipanggil sisi kerana tapak pengujaan disetempat di bahagian sisi berbanding dengan neuron. Fenomena serupa berlaku dalam sistem deria.
Bagi tindak balas jenis terbalik, contoh mereka adalah pergantungan tingkah laku yang ketara.sel saraf daripada sumber impuls. Dalam beberapa cara, kebalikan daripada tindak balas ini boleh dipanggil perencatan pesimal. Fisiologi sistem saraf pusat dalam kes ini menentukan pergantungan sifat aliran pengujaan tidak begitu banyak pada sumber seperti pada frekuensi rangsangan. Perencatan terbalik mengandaikan bahawa mediator akson akan diarahkan ke neuron sasaran melalui beberapa saluran cagaran. Proses ini dilaksanakan berdasarkan prinsip maklum balas negatif. Ramai penyelidik menyatakan bahawa ia diperlukan untuk kemungkinan pengawalan kendiri pengujaan neuron dengan pencegahan tindak balas sawan.
Mekanisme brek pesimal
Jika proses presinaptik yang dibincangkan di atas ditentukan melalui interaksi sel individu dengan sumber kerengsaan lain, maka dalam kes ini faktor utama adalah tindak balas neuron terhadap pengujaan. Sebagai contoh, dengan impuls berirama yang kerap, sel otot boleh bertindak balas dengan peningkatan kerengsaan. Mekanisme ini juga dipanggil perencatan pesimal Vvedensky selepas saintis yang menemui dan merumuskan prinsip interaksi antara sel saraf ini.
Sebagai permulaan, perlu ditekankan bahawa setiap sistem saraf mempunyai ambang pengujaan optimumnya sendiri, dirangsang oleh rangsangan frekuensi tertentu. Apabila irama impuls terkumpul, penguncupan tetanik otot juga akan meningkat. Selain itu, terdapat juga tahap peningkatan kekerapan di mana saraf akan berhenti jengkel dan memasuki peringkat relaksasi, walaupun berterusan.proses yang menarik. Perkara yang sama berlaku apabila keamatan tindakan mediator berkurangan. Ia boleh dikatakan bahawa ini adalah mekanisme regeneratif terbalik perencatan pessimal. Fisiologi sinaps dalam konteks ini harus dipertimbangkan mengikut ciri-ciri labiliti. Dalam sinaps, penunjuk ini lebih rendah daripada gentian otot. Ini disebabkan oleh fakta bahawa terjemahan pengujaan ditentukan oleh proses pelepasan dan pemisahan lanjut pengantara. Sekali lagi, bergantung pada tingkah laku sistem tertentu, tindak balas sedemikian boleh berlaku pada kadar yang berbeza.
Apakah yang optimum dan pesimum?
Mekanisme peralihan daripada keadaan pengujaan kepada perencatan dipengaruhi oleh banyak faktor, kebanyakannya berkaitan dengan ciri-ciri rangsangan, kekuatan dan kekerapannya. Permulaan setiap gelombang boleh mengubah parameter labiliti, dan pembetulan ini juga ditentukan oleh keadaan semasa sel. Sebagai contoh, perencatan pesimal boleh berlaku apabila otot berada dalam fasa pembesaran atau refraktori. Kedua-dua keadaan ini ditakrifkan oleh konsep optimum dan pesimum. Bagi yang pertama, dalam kes ini, ciri-ciri impuls sepadan dengan penunjuk labiliti sel. Sebaliknya, pesimum menunjukkan bahawa labiliti saraf akan lebih rendah daripada gentian otot.
Dalam kes pesimum, akibat daripada kesan kerengsaan sebelumnya mungkin penurunan mendadak atau penyumbatan lengkap peralihan gelombang pengujaan dari hujung saraf ke otot. Akibatnya, tetanus tidak akan hadir dan perencatan pessimal akan berlaku. Optimum dan pesimum dalam hal inikonteks berbeza kerana dengan parameter rangsangan yang sama, tingkah laku otot akan dinyatakan sama ada dalam pengecutan atau kelonggaran.
Dengan cara ini, kekuatan optimum hanya dipanggil penguncupan maksimum gentian pada frekuensi optimum isyarat rangsangan. Walau bagaimanapun, membina malah menggandakan potensi impak tidak akan membawa kepada penguncupan lanjut, tetapi sebaliknya, ia akan merendahkan keamatan dan, selepas beberapa ketika, akan membawa otot kepada keadaan tenang. Walau bagaimanapun, terdapat tindak balas pengujaan yang bertentangan tanpa neurotransmiter yang merengsakan.
Rencatan bersyarat dan tanpa syarat
Untuk pemahaman yang lebih lengkap tentang tindak balas terhadap rangsangan, adalah wajar mempertimbangkan dua bentuk perencatan yang berbeza. Dalam kes tindak balas terkondisi, diandaikan bahawa refleks akan berlaku dengan sedikit atau tiada peneguhan daripada rangsangan tanpa syarat.
Secara berasingan, adalah wajar mempertimbangkan perencatan terkondisi pembezaan, di mana akan terdapat pelepasan rangsangan yang berguna untuk badan. Pilihan sumber pengujaan yang optimum ditentukan oleh pengalaman interaksi sebelumnya dengan rangsangan biasa. Jika mereka berubah dalam sifat tindakan positif, maka tindak balas refleks juga akan menghentikan aktiviti mereka. Sebaliknya, perencatan pesimal tanpa syarat memerlukan sel bertindak balas dengan segera dan jelas terhadap rangsangan. Walau bagaimanapun, dalam keadaan pengaruh yang kuat dan tetap daripada rangsangan yang sama, refleks orientasi berkurangan dan juga melaluimasa, tidak akan ada tindak balas brek.
Pengecualian ialah rangsangan yang membawa maklumat biologi penting secara konsisten. Dalam kes ini, refleks juga akan memberikan isyarat tindak balas.
Kepentingan proses brek
Peranan utama mekanisme ini adalah untuk membolehkan sintesis dan analisis impuls saraf dalam CNS. Selepas pemprosesan isyarat, fungsi badan diselaraskan, baik di antara mereka sendiri dan dengan persekitaran luaran. Oleh itu, kesan penyelarasan dicapai, tetapi ini bukan satu-satunya tugas brek. Jadi, peranan keselamatan atau perlindungan adalah amat penting. Ia boleh dinyatakan dalam kemurungan sistem saraf pusat oleh isyarat tidak penting aferen terhadap latar belakang perencatan pessimal. Mekanisme dan kepentingan proses ini boleh dinyatakan dalam kerja terkoordinasi pusat antagonis yang mengecualikan faktor pengujaan negatif.
Rencatan terbalik, seterusnya, boleh mengehadkan kekerapan impuls motoneuron dalam saraf tunjang, melakukan kedua-dua peranan pelindung dan penyelaras. Dalam satu kes, impuls neuron motor diselaraskan dengan kadar pengecutan otot yang dipersarafi, dan dalam kes lain, pengujaan berlebihan sel saraf dihalang.
Kepentingan fungsi proses presinaptik
Pertama sekali, perlu ditekankan bahawa ciri-ciri sinaps tidak tetap, oleh itu, akibat perencatan tidak boleh dianggap sebagai tidak dapat dielakkan. Bergantung pada keadaan, kerja mereka boleh diteruskan dengan satu atau yang laintahap aktiviti. Dalam keadaan optimum, kejadian perencatan pesimal mungkin dengan peningkatan kekerapan impuls yang menjengkelkan, tetapi, seperti yang ditunjukkan oleh analisis pengaruh isyarat sebelumnya, peningkatan intensiti juga boleh menyebabkan kelonggaran serat otot. Semua ini menunjukkan ketidakstabilan kepentingan fungsian proses perencatan pada badan, tetapi mereka, bergantung pada keadaan, boleh dinyatakan dengan agak khusus.
Sebagai contoh, pada frekuensi rangsangan yang tinggi, peningkatan jangka panjang dalam kecekapan interaksi antara neuron individu boleh diperhatikan. Ini adalah bagaimana kefungsian gentian presinaptik dan, khususnya, hiperpolarisasinya boleh nyata. Sebaliknya, tanda-tanda kemurungan selepas pengaktifan juga berlaku dalam radas sinaptik, yang akan dinyatakan dalam penurunan dalam amplitud potensi pengujaan. Fenomena ini juga boleh berlaku dalam sinaps semasa perencatan pesimal terhadap latar belakang peningkatan sensitiviti terhadap tindakan neurotransmitter. Ini adalah bagaimana kesan penyahpekaan membran ditunjukkan. Keplastikan proses sinaptik sebagai sifat berfungsi juga boleh menentukan pembentukan sambungan saraf dalam CNS, serta pengukuhannya. Proses sedemikian mempunyai kesan positif ke atas mekanisme pembelajaran dan pembangunan ingatan.
Ciri perencatan pascasinaptik
Mekanisme ini berlaku pada peringkat apabila neurotransmiter dilepaskan daripada rantai, yang dinyatakan sebagai penurunan dalam keceriaan membran sel saraf. Menurut penyelidik, ini jenis perencatanberlaku pada latar belakang hiperpolarisasi utama membran neuron. Reaksi ini menimbulkan peningkatan dalam kebolehtelapan membran postsynaptic. Pada masa hadapan, hiperpolarisasi menjejaskan potensi membran, membawanya ke keadaan seimbang yang normal - iaitu, tahap keceriaan kritikal berkurangan. Pada masa yang sama, kita boleh bercakap tentang sambungan peralihan dalam rantaian perencatan pasca dan presinaptik.
Reaksi pesimis dalam satu bentuk atau yang lain mungkin terdapat dalam kedua-dua proses, tetapi ia lebih dicirikan oleh gelombang kerengsaan sekunder. Sebaliknya, mekanisme postsynaptic berkembang secara beransur-ansur dan tidak meninggalkan refraktori. Ini sudah menjadi peringkat akhir perencatan, walaupun proses peningkatan terbalik dalam keterujaan juga mungkin berlaku jika terdapat pengaruh impuls tambahan. Sebagai peraturan, pemerolehan keadaan awal neuron dan gentian otot berlaku bersama-sama dengan pengurangan cas negatif.
Kesimpulan
Rencatan ialah proses khas dalam sistem saraf pusat, berkait rapat dengan faktor kerengsaan dan pengujaan. Dengan semua aktiviti interaksi neuron, impuls dan serat otot, tindak balas sedemikian agak semula jadi dan bermanfaat untuk badan. Khususnya, pakar menunjukkan kepentingan perencatan untuk manusia dan haiwan sebagai cara mengawal pengujaan, menyelaraskan refleks, dan menjalankan fungsi perlindungan. Proses itu sendiri agak kompleks dan pelbagai rupa. Jenis tindak balas yang diterangkan membentuk asasnya, dan sifat interaksi antara pesertaditentukan oleh prinsip perencatan pesimal.
Fisiologi proses sedemikian ditentukan bukan sahaja oleh struktur sistem saraf pusat, tetapi juga oleh interaksi sel dengan faktor luaran. Sebagai contoh, bergantung pada pengantara perencatan, sistem boleh memberikan tindak balas yang berbeza, dan kadangkala dengan nilai yang bertentangan. Disebabkan ini, keseimbangan interaksi neuron dan refleks otot dapat dipastikan.
Kajian ke arah ini masih meninggalkan banyak persoalan, dan juga dalam aktiviti otak manusia secara umum. Tetapi hari ini jelas bahawa mekanisme perencatan adalah komponen berfungsi penting dalam kerja sistem saraf pusat. Cukuplah untuk mengatakan bahawa tanpa peraturan semula jadi sistem refleks, badan tidak akan dapat melindungi dirinya sepenuhnya daripada persekitaran, bersentuhan rapat dengannya.
