Proceset e frenimit në sistemin nervor qendror (CNS) u prezantuan si një zbulim shkencor në vitin 1962 nga IM Sechenov. Studiuesi e vuri re këtë fenomen gjatë studimit të reflekseve të përkuljes së bretkosave, ngacmimi i të cilave rregullohej nga reaksionet kimike të stimulimit në rajonet e mesme të trurit. Deri më sot, dihet se një sjellje e tillë e sistemit nervor është thelbësore për reagimet mbrojtëse të trupit. Në të njëjtën kohë, shkencëtarët modernë identifikojnë faza dhe karakteristika të ndryshme të këtij procesi. Vëmendje e veçantë i kushtohet frenimeve presinaptike dhe pesimale, të cilat ndikojnë në koordinimin e reflekseve dhe zbatimin e funksioneve mbrojtëse në qelizat nervore në mënyra të ndryshme.
Procesi i frenimit në SNQ si një reaksion biokimik
Sinapset përgjegjëse për rregullimin e ngacmimit dhe acarimit, kryesisht punojnë me kanalet e klorurit, duke i hapur ato. Në sfondin e këtij reagimi, jonet janë në gjendje të kalojnë nëpër membranën neuronale. Në këtë proces, është e rëndësishme të kuptohet rëndësia e potencialit Nernst për jonet. Është e barabartë me -70 mV, ndërsa ngarkesa e një neuroni të membranës në gjendje të qetë është gjithashtu negative, por tashmë korrespondon me -65 mV. Ky dallim shkaktonhapja e kanaleve për të siguruar lëvizjen e joneve negative nga lëngu jashtëqelizor.
Gjatë këtij reagimi ndryshon edhe potenciali i membranës. Për shembull, mund të rritet në -70 mV. Por edhe hapja e kanaleve të kaliumit mund të provokojë frenim pesimal. Fiziologjia me proceset e rregullimit të ngacmimit në këtë rast do të shprehet në lëvizjen e joneve pozitive nga jashtë. Ata gradualisht rrisin potencialin e tyre negativ pasi humbasin qetësinë e tyre. Si rezultat, të dy proceset kontribuojnë në një rritje të potencialeve negative, gjë që shkakton reaksione irrituese. Një tjetër gjë është se në të ardhmen tarifat mund të kontrollohen nga faktorë rregullues të palëve të treta, për shkak të të cilëve, në veçanti, ndonjëherë ndodh efekti i ndalimit të një vale të re të ngacmimit të qelizave nervore.
Proceset frenuese presinaptike
Reaksione të tilla provokojnë frenimin e impulseve nervore në mbaresat aksonale. Në fakt, vendi i origjinës së tyre përcaktoi emrin e këtij lloji të frenimit - ato paraprijnë kanalet që ndërveprojnë me sinapset. Janë elementet aksonale që veprojnë si lidhje aktive. Një akson i huaj dërgohet në qelizën ngacmuese, duke lëshuar një neurotransmetues frenues. Kjo e fundit prek membranën postsinaptike, duke provokuar procese depolarizimi në të. Si rezultat, hyrja nga çarja sinaptike thellë në aksonin ngacmues pengohet, lirimi i neurotransmetuesit zvogëlohet dhe ndodh një ndalim afatshkurtër i reaksionit.
Vetëm në këtë fazë, ndonjëherë ka një frenim pesimal,e cila mund të shihet si e përsëritur. Zhvillohet në rastet kur procesi parësor i ngacmimit në sfondin e depolarizimit të fortë nuk ndalet nën ndikimin e impulseve të shumta. Për sa i përket përfundimit të reaksionit presinaptik, ai arrin kulmin e tij pas 15-20 ms dhe zgjat rreth 150 ms. Bllokimi i një frenimi të tillë sigurohet nga helmet konvulsive - pikrotoksina dhe bikulina, të cilat kundërveprojnë ndërmjetësuesit e aksonit.
Lokalizimi në departamentet CNS mund të ndryshojë gjithashtu. Si rregull, proceset presinaptike ndodhin në palcën kurrizore dhe struktura të tjera të trungut të trurit. Një efekt anësor i reaksionit mund të jetë një rritje në vezikulat sinaptike, të cilat çlirohen nga neurotransmetuesit në mjedisin ngacmues.
Llojet e proceseve të frenimit presinaptik
Si rregull dallohen reaksionet anësore dhe të kundërta të këtij lloji. Për më tepër, organizimi strukturor i të dy proceseve konvergon kryesisht me frenimin postinaptik. Dallimi i tyre themelor është për faktin se ngacmimi nuk ndalet në vetë neuronin, por në afrimin me trupin e tij. Gjatë frenimit anësor, zinxhiri i reaksionit karakterizohet nga ndikimi jo vetëm në neuronet e synuara, të cilat preken nga ngacmimi, por edhe në qelizat fqinje, të cilat fillimisht mund të jenë të dobëta dhe jo të përflakur. Ky proces quhet lateral sepse vendi i ngacmimit është i lokalizuar në pjesët anësore në lidhje me neuronin. Fenomene të ngjashme ndodhin në sistemet shqisore.
Sa i përket reagimeve të tipit të kundërt, shembulli i tyre është veçanërisht i dukshëm varësia e sjelljesqelizat nervore nga burimet e impulseve. Në një farë mënyre, e kundërta e këtij reagimi mund të quhet frenim pesimal. Fiziologjia e sistemit nervor qendror në këtë rast përcakton varësinë e natyrës së rrjedhës së ngacmimit jo aq shumë nga burimet sesa nga frekuenca e stimujve. Frenimi i kundërt supozon se ndërmjetësit e aksonit do të drejtohen te neuronet e synuara përmes disa kanaleve të kolateraleve. Ky proces zbatohet në parimin e reagimeve negative. Shumë studiues vërejnë se kërkohet për mundësinë e vetërregullimit të ngacmimit të neuroneve me parandalimin e reaksioneve konvulsive.
Mekanizëm i frenimit pesimal
Nëse procesi presinaptik i diskutuar më sipër përcaktohet nëpërmjet ndërveprimit të qelizave individuale me burime të tjera acarimi, atëherë në këtë rast faktori kryesor do të jetë përgjigja e neuroneve ndaj ngacmimeve. Për shembull, me impulse të shpeshta ritmike, qelizat e muskujve mund të përgjigjen me një rritje të acarimit. Ky mekanizëm quhet edhe frenimi pesimal i Vvedensky sipas shkencëtarit që zbuloi dhe formuloi këtë parim të ndërveprimit midis qelizave nervore.
Si fillim, vlen të theksohet se çdo sistem nervor ka pragun e tij optimal të ngacmimit, të stimuluar nga stimulimi i një frekuence të caktuar. Me rritjen e ritmit të impulseve, do të rritet edhe tkurrja tetanike e muskujve. Për më tepër, ekziston edhe një nivel i rritjes së frekuencës në të cilin nervat do të pushojnë së irrituari dhe do të hyjnë në fazën e relaksimit, pavarësisht vazhdimit.procese emocionuese. E njëjta gjë ndodh me zvogëlimin e intensitetit të veprimit të ndërmjetësuesve. Mund të thuhet se ky është një mekanizëm rigjenerues i kundërt i frenimit pesimal. Fiziologjia e sinapseve në këtë kontekst duhet të konsiderohet sipas karakteristikave të qëndrueshmërisë. Në sinapset, ky tregues është më i ulët se në fibrat e muskujve. Kjo për faktin se përkthimi i ngacmimit përcaktohet nga proceset e lëshimit dhe ndarjes së mëtejshme të ndërmjetësit. Përsëri, në varësi të sjelljes së një sistemi të caktuar, reagime të tilla mund të ndodhin me ritme të ndryshme.
Cili është optimumi dhe pesimumi?
Mekanizmi i kalimit nga gjendja e ngacmimit në frenim ndikohet nga shumë faktorë, shumica e të cilëve lidhen me karakteristikat e stimulit, forcën dhe shpeshtësinë e tij. Fillimi i secilës valë mund të ndryshojë parametrat e qëndrueshmërisë, dhe ky korrigjim përcaktohet gjithashtu nga gjendja aktuale e qelizës. Për shembull, frenimi pesimal mund të ndodhë kur një muskul është në një fazë ekz altimi ose refraktare. Këto dy gjendje përcaktohen nga konceptet e optimumit dhe pesimumit. Sa i përket të parës, në këtë rast, karakteristikat e impulseve korrespondojnë me treguesin e qëndrueshmërisë së qelizave. Nga ana tjetër, pesimumi sugjeron që qëndrueshmëria e nervit do të jetë më e ulët se ajo e fibrave të muskujve.
Në rast të pesimumit, rezultati i ndikimit të acarimit të mëparshëm mund të jetë një rënie e mprehtë ose bllokim i plotë i kalimit të valëve ngacmuese nga mbaresat nervore në muskul. Si rezultat, tetanusi do të mungojë dhe do të ndodhë frenimi pesimal. Optimumi dhe pesimumi në këtëkonteksti ndryshon në atë që me të njëjtat parametra stimulues, sjellja e muskujve do të shprehet ose në tkurrje ose relaksim.
Nga rruga, forca optimale quhet vetëm tkurrja maksimale e fibrave në frekuencën optimale të sinjaleve ngacmuese. Megjithatë, ndërtimi dhe madje dyfishimi i potencialit të ndikimit nuk do të çojë në tkurrje të mëtejshme, por përkundrazi, do të ulë intensitetin dhe, pas një kohe, do t'i sjellë muskujt në një gjendje qetësie. Megjithatë, ka reaksione të kundërta ngacmuese pa neurotransmetues irritues.
Inhibimi i kushtëzuar dhe i pakushtëzuar
Për një kuptim më të plotë të përgjigjeve ndaj stimujve, vlen të merren parasysh dy forma të ndryshme të frenimit. Në rastin e një përgjigjeje të kushtëzuar, supozohet se refleksi do të ndodhë me pak ose aspak përforcim nga stimujt e pakushtëzuar.
Më vete, vlen të merret në konsideratë frenimi diferencial i kushtëzuar, në të cilin do të ketë një lëshim të një stimuli të dobishëm për trupin. Zgjedhja e burimit optimal të ngacmimit përcaktohet nga përvoja e mëparshme e ndërveprimit me stimujt e njohur. Nëse ato ndryshojnë në natyrën e veprimit pozitiv, atëherë edhe reaksionet refleksore do të ndërpresin aktivitetin e tyre. Nga ana tjetër, frenimi pesimal i pakushtëzuar kërkon që qelizat të reagojnë menjëherë dhe pa mëdyshje ndaj stimujve. Megjithatë, në kushte të ndikimit intensiv dhe të rregullt nga i njëjti stimul, refleksi orientues zvogëlohet dhe gjithashtu përmeskohë, nuk do të ketë asnjë reagim frenimi.
Përjashtimet janë stimuj që mbajnë vazhdimisht informacione të rëndësishme biologjike. Në këtë rast, reflekset do të japin gjithashtu sinjale përgjigjeje.
Rëndësia e proceseve të frenimit
Roli kryesor i këtij mekanizmi është të mundësojë sintezën dhe analizën e impulseve nervore në SNQ. Pas përpunimit të sinjalit, funksionet e trupit koordinohen, si ndërmjet tyre, ashtu edhe me mjedisin e jashtëm. Kështu, arrihet efekti i koordinimit, por kjo nuk është detyra e vetme e frenimit. Pra, roli i sigurisë apo mbrojtësi është i një rëndësie të konsiderueshme. Mund të shprehet në depresionin e sistemit nervor qendror me sinjale aferente të parëndësishme në sfondin e frenimit pesimal. Mekanizmi dhe rëndësia e këtij procesi mund të shprehet në punën e koordinuar të qendrave antagoniste që përjashtojnë faktorët negativ të ngacmimit.
Inhibimi i kundërt, nga ana tjetër, mund të kufizojë frekuencën e impulseve të neuroneve në palcën kurrizore, duke kryer një rol mbrojtës dhe koordinues. Në një rast, impulset e neuronit motorik koordinohen me shpejtësinë e tkurrjes së muskujve të inervuar, dhe në rastin tjetër parandalohet mbingacmimi i qelizave nervore.
Rëndësia funksionale e proceseve presinaptike
Së pari, duhet theksuar se karakteristikat e sinapseve nuk janë konstante, prandaj, pasojat e frenimit nuk mund të konsiderohen si të pashmangshme. Në varësi të kushteve, puna e tyre mund të vazhdojë me një ose një tjetërshkalla e aktivitetit. Në gjendjen optimale, shfaqja e frenimit pesimal ka të ngjarë me një rritje të shpeshtësisë së impulseve irrituese, por, siç tregojnë analizat e ndikimit të sinjaleve të mëparshme, një rritje e intensitetit mund të çojë gjithashtu në relaksim të fibrave muskulore. E gjithë kjo tregon paqëndrueshmërinë e rëndësisë funksionale të proceseve të frenimit në trup, por ato, në varësi të kushteve, mund të shprehen mjaft specifikisht.
Për shembull, në frekuenca të larta stimulimi, mund të vërehet një rritje afatgjatë në efikasitetin e ndërveprimit midis neuroneve individuale. Kështu mund të shfaqet funksionaliteti i fibrës presinaptike dhe, në veçanti, hiperpolarizimi i saj. Nga ana tjetër, në aparatin sinaptik ndodhin edhe shenja të depresionit pas aktivizimit, të cilat do të shprehen me ulje të amplitudës së potencialit ngacmues. Ky fenomen mund të ndodhë edhe në sinapse gjatë frenimit pesimal në sfondin e rritjes së ndjeshmërisë ndaj veprimit të neurotransmetuesit. Kështu manifestohet efekti i desensibilizimit të membranës. Plasticiteti i proceseve sinaptike si veti funksionale mund të përcaktojë edhe formimin e lidhjeve nervore në SNQ, si dhe forcimin e tyre. Procese të tilla kanë një efekt pozitiv në mekanizmat e të mësuarit dhe zhvillimit të kujtesës.
Veçoritë e frenimit postsinaptik
Ky mekanizëm ndodh në fazën kur neurotransmetuesi lirohet nga zinxhiri, i cili shprehet si një ulje e ngacmueshmërisë së membranave të qelizave nervore. Sipas studiuesve, ky lloj frenimindodhin në sfondin e hiperpolarizimit primar të membranës së neuronit. Ky reagim provokon një rritje të përshkueshmërisë së membranës postsinaptike. Në të ardhmen, hiperpolarizimi ndikon në potencialin e membranës, duke e sjellë atë në një gjendje normale të ekuilibruar - domethënë, niveli kritik i ngacmueshmërisë zvogëlohet. Në të njëjtën kohë, mund të flasim për një lidhje kalimtare në zinxhirët e frenimit pas dhe presinaptik.
Reagimet pesimale në një formë ose në një tjetër mund të jenë të pranishme në të dy proceset, por ato karakterizohen më shumë nga valë dytësore acarimi. Nga ana tjetër, mekanizmat postsinaptikë zhvillohen gradualisht dhe nuk lënë refraktaritet. Kjo është tashmë faza përfundimtare e frenimit, megjithëse proceset e një rritje të kundërt të ngacmueshmërisë mund të ndodhin gjithashtu nëse ka një ndikim të impulseve shtesë. Si rregull, përvetësimi i gjendjes fillestare të neuroneve dhe fibrave muskulore ndodh së bashku me reduktimin e ngarkesave negative.
Përfundim
Inhibimi është një proces i veçantë në sistemin nervor qendror, i lidhur ngushtë me faktorët e acarimit dhe ngacmimit. Me gjithë aktivitetin e ndërveprimit të neuroneve, impulseve dhe fibrave të muskujve, reagime të tilla janë mjaft të natyrshme dhe të dobishme për trupin. Në veçanti, ekspertët theksojnë rëndësinë e frenimit për njerëzit dhe kafshët si një mjet për rregullimin e ngacmimit, koordinimin e reflekseve dhe ushtrimin e funksioneve mbrojtëse. Procesi në vetvete është mjaft kompleks dhe i shumëanshëm. Llojet e përshkruara të reagimeve formojnë bazën e saj dhe natyrën e ndërveprimit midis pjesëmarrësvepërcaktuar nga parimet e frenimit pesimal.
Fiziologjia e proceseve të tilla përcaktohet jo vetëm nga struktura e sistemit nervor qendror, por edhe nga ndërveprimi i qelizave me faktorët e jashtëm. Për shembull, në varësi të ndërmjetësit frenues, sistemi mund të japë përgjigje të ndryshme, dhe ndonjëherë me vlerë të kundërt. Për shkak të kësaj sigurohet ekuilibri i ndërveprimit të neuroneve dhe reflekseve të muskujve.
Studimi në këtë drejtim lë ende shumë pyetje, si dhe në përgjithësi aktivitetin e trurit të njeriut. Por sot është e qartë se mekanizmat e frenimit janë një komponent i rëndësishëm funksional në punën e sistemit nervor qendror. Mjafton të thuhet se pa rregullimin natyral të sistemit refleks, trupi nuk do të jetë në gjendje të mbrohet plotësisht nga mjedisi, duke qenë në kontakt të ngushtë me të.
