Los procesos de inhibición en el sistema nervioso central (SNC) fueron presentados como un descubrimiento científico en 1962 por IM Sechenov. El investigador notó este fenómeno mientras estudiaba los reflejos de flexión de las ranas, cuya excitación estaba regulada por reacciones químicas de estimulación en las regiones medias del cerebro. Hasta la fecha, se reconoce que tal comportamiento del sistema nervioso es esencial para las reacciones protectoras del cuerpo. Al mismo tiempo, los científicos modernos identifican diferentes etapas y características de este proceso. Se presta especial atención a las inhibiciones presinápticas y pesimales, que afectan la coordinación de los reflejos y la implementación de funciones protectoras en las células nerviosas de diferentes maneras.
El proceso de inhibición en el SNC como una reacción bioquímica
Las sinapsis responsables de la regulación de la excitación y la irritación, trabajan principalmente con los canales de cloruro, abriéndolos. En el contexto de esta reacción, los iones pueden atravesar la membrana neuronal. En este proceso, es importante comprender la importancia del potencial de Nernst para los iones. Es igual a -70 mV, mientras que la carga de una neurona de membrana en estado de calma también es negativa, pero ya corresponde a -65 mV. Esta diferencia provocaabriendo canales para asegurar el movimiento de iones negativos desde el líquido extracelular.
Durante esta reacción, el potencial de membrana también cambia. Por ejemplo, puede llegar a -70 mV. Pero también la apertura de los canales de potasio puede provocar una inhibición pesimista. La fisiología con los procesos de regulación de la excitación en este caso se expresará en el movimiento de iones positivos hacia el exterior. Aumentan gradualmente su potencial negativo a medida que pierden la paz. Como resultado, ambos procesos contribuyen a un aumento de los potenciales negativos, lo que provoca reacciones irritantes. Otra cosa es que en el futuro las cargas pueden ser controladas por factores reguladores de terceros, por lo que, en particular, a veces se produce el efecto de detener una nueva ola de excitación de las células nerviosas.
Procesos inhibidores presinápticos
Tales reacciones provocan la inhibición de los impulsos nerviosos en las terminaciones axonales. En realidad, el lugar de su origen determinó el nombre de este tipo de inhibición: preceden a los canales que interactúan con las sinapsis. Son los elementos axonales los que actúan como enlace activo. Se envía un axón extraño a la célula excitadora, liberando un neurotransmisor inhibidor. Este último afecta a la membrana postsináptica, provocando en ella procesos de despolarización. Como resultado, se inhibe la entrada de la hendidura sináptica profunda en el axón excitador, disminuye la liberación del neurotransmisor y se produce una interrupción breve de la reacción.
Justo en esta etapa, a veces hay una inhibición pesimista,que puede verse como repetido. Se desarrolla en los casos en que el proceso primario de excitación en el contexto de una fuerte despolarización no se detiene bajo la influencia de múltiples impulsos. En cuanto a la finalización de la reacción presináptica, alcanza su punto máximo después de 15-20 ms y dura unos 150 ms. El bloqueo de dicha inhibición lo proporcionan los venenos convulsivos: picrotoxina y biculina, que contrarrestan los mediadores axónicos.
La localización en los departamentos del SNC también puede diferir. Como regla general, los procesos presinápticos ocurren en la médula espinal y otras estructuras del tronco encefálico. Un efecto secundario de la reacción puede ser un aumento de las vesículas sinápticas, que son liberadas por los neurotransmisores en el entorno excitatorio.
Tipos de procesos de inhibición presináptica
Por regla general, se distinguen reacciones laterales e inversas de este tipo. Además, la organización estructural de ambos procesos converge en gran medida con la inhibición postsináptica. Su diferencia fundamental se debe al hecho de que la excitación no se detiene en la neurona en sí, sino en el acercamiento a su cuerpo. Durante la inhibición lateral, la cadena de reacción se caracteriza por la influencia no solo en las neuronas diana, que se ven afectadas por la excitación, sino también en las células vecinas, que inicialmente pueden estar débiles y no inflamadas. Este proceso se denomina lateral porque el sitio de excitación se localiza en las partes laterales en relación con la neurona. Fenómenos similares ocurren en los sistemas sensoriales.
En cuanto a las reacciones del tipo inverso, su ejemplo es especialmente notable dependencia del comportamientocélulas nerviosas de fuentes de impulsos. De alguna manera, lo contrario de esta reacción puede llamarse inhibición pesimal. La fisiología del sistema nervioso central en este caso determina la dependencia de la naturaleza del flujo de excitación no tanto de las fuentes como de la frecuencia de los estímulos. La inhibición inversa supone que los mediadores de axones se dirigirán a las neuronas diana a través de varios canales de colaterales. Este proceso se implementa según el principio de retroalimentación negativa. Muchos investigadores señalan que se requiere para la posibilidad de autorregulación de la excitación de las neuronas con la prevención de reacciones convulsivas.
Mecanismo de frenado pessimal
Si el proceso presináptico discutido anteriormente se determina a través de la interacción de células individuales con otras fuentes de irritación, entonces en este caso el factor clave será la respuesta de las neuronas a las excitaciones. Por ejemplo, con impulsos rítmicos frecuentes, las células musculares pueden responder con un aumento de la irritación. Este mecanismo también se denomina inhibición pesimal de Vvedensky en honor al científico que descubrió y formuló este principio de interacción entre las células nerviosas.
Para empezar, cabe destacar que cada sistema nervioso tiene su propio umbral óptimo de excitación, estimulado por estimulación de una determinada frecuencia. A medida que aumenta el ritmo de los impulsos, también aumentará la contracción tetánica de los músculos. Además, también hay un nivel de aumento de frecuencia en el que los nervios dejarán de estar irritados y entrarán en la etapa de relajación, a pesar de la continuación.procesos emocionantes. Lo mismo ocurre a medida que disminuye la intensidad de la acción de los mediadores. Se puede decir que se trata de un mecanismo regenerativo inverso de inhibición pesimal. La fisiología de las sinapsis en este contexto debe considerarse de acuerdo con las características de labilidad. En las sinapsis, este indicador es más bajo que en las fibras musculares. Esto se debe al hecho de que la traducción de la excitación está determinada por los procesos de liberación y posterior división del mediador. Nuevamente, dependiendo del comportamiento de un sistema en particular, tales reacciones pueden ocurrir a diferentes velocidades.
¿Cuál es el óptimo y el pesimum?
El mecanismo de transición del estado de excitación a la inhibición está influenciado por muchos factores, la mayoría de los cuales están relacionados con las características del estímulo, su fuerza y frecuencia. El inicio de cada onda puede cambiar los parámetros de labilidad, y esta corrección también está determinada por el estado actual de la celda. Por ejemplo, la inhibición pesimal puede ocurrir cuando un músculo está en una fase de ex altación o refractaria. Estos dos estados están definidos por los conceptos de óptimo y pesimum. En cuanto al primero, en este caso, las características de los impulsos corresponden al indicador de labilidad celular. A su vez, el pesimum sugiere que la labilidad del nervio será menor que la de las fibras musculares.
En caso de pesimum, el resultado del impacto de la irritación anterior puede ser una fuerte disminución o un bloqueo completo de la transición de las ondas excitatorias de las terminaciones nerviosas al músculo. Como resultado, el tétanos estará ausente y se producirá una inhibición pesimal. Óptimo y pesimista en estecontexto difieren en que con los mismos parámetros de estimulación, el comportamiento del músculo se expresará en contracción o relajación.
Por cierto, la fuerza óptima se llama simplemente la contracción máxima de las fibras a la frecuencia óptima de las señales excitatorias. Sin embargo, aumentar e incluso duplicar el potencial de impacto no conducirá a una mayor contracción, sino que, por el contrario, disminuirá la intensidad y, después de un tiempo, llevará los músculos a un estado de calma. Hay, sin embargo, reacciones excitatorias opuestas sin neurotransmisores irritantes.
Inhibición condicional e incondicional
Para una comprensión más completa de las respuestas a los estímulos, vale la pena considerar dos formas diferentes de inhibición. En el caso de una respuesta condicionada, se supone que el reflejo ocurrirá con poco o ningún refuerzo de los estímulos no condicionados.
Por separado, vale la pena considerar la inhibición condicionada diferencial, en la que habrá una liberación de un estímulo útil para el cuerpo. La elección de la fuente óptima de excitación está determinada por la experiencia previa de interacción con estímulos familiares. Si cambian en la naturaleza de la acción positiva, entonces las reacciones reflejas también cesarán su actividad. Por otro lado, la inhibición pesimal incondicional requiere que las células reaccionen inmediatamente y sin ambigüedades a los estímulos. Sin embargo, bajo condiciones de influencia intensa y regular del mismo estímulo, el reflejo de orientación disminuye y también a través detiempo, no habrá reacción de frenado.
Las excepciones son los estímulos que constantemente transmiten información biológica importante. En este caso, los reflejos también proporcionarán señales de respuesta.
La importancia de los procesos de frenado
La función principal de este mecanismo es permitir la síntesis y el análisis de los impulsos nerviosos en el SNC. Después del procesamiento de la señal, las funciones del cuerpo se coordinan, tanto entre sí como con el entorno externo. Así se consigue el efecto de coordinación, pero no es esta la única tarea de frenado. Por lo tanto, el papel de seguridad o protección es de considerable importancia. Puede expresarse en la depresión del sistema nervioso central por señales aferentes insignificantes en el contexto de una inhibición pesimal. El mecanismo y la importancia de este proceso pueden expresarse en el trabajo coordinado de los centros antagónicos que excluyen los factores de excitación negativos.
La inhibición inversa, a su vez, puede limitar la frecuencia de los impulsos de las motoneuronas en la médula espinal, desempeñando un papel protector y de coordinación. En un caso, los impulsos de las neuronas motoras se coordinan con la tasa de contracción de los músculos inervados y, en el otro caso, se previene la sobreexcitación de las células nerviosas.
Importancia funcional de los procesos presinápticos
En primer lugar, se debe enfatizar que las características de las sinapsis no son constantes, por lo tanto, las consecuencias de la inhibición no pueden considerarse inevitables. Dependiendo de las condiciones, su trabajo puede proceder con uno u otro.grado de actividad En el estado óptimo, es probable que ocurra una inhibición pesimal con un aumento en la frecuencia de los impulsos irritantes, pero, como muestran los análisis de la influencia de las señales anteriores, un aumento en la intensidad también puede conducir a la relajación de las fibras musculares. Todo esto indica la inestabilidad del significado funcional de los procesos de inhibición en el cuerpo, pero ellos, dependiendo de las condiciones, pueden expresarse de manera bastante específica.
Por ejemplo, a altas frecuencias de estimulación, se puede observar un aumento a largo plazo en la eficiencia de la interacción entre las neuronas individuales. Es así como se puede manifestar la funcionalidad de la fibra presináptica y, en particular, su hiperpolarización. Por otra parte, en el aparato sináptico también se producen signos de depresión post-activación, que se expresarán en una disminución de la amplitud del potencial excitatorio. Este fenómeno también puede ocurrir en las sinapsis durante la inhibición pesimal en el contexto de una mayor sensibilidad a la acción del neurotransmisor. Así es como se manifiesta el efecto de desensibilización de la membrana. La plasticidad de los procesos sinápticos como propiedad funcional también puede determinar la formación de conexiones neuronales en el SNC, así como su fortalecimiento. Dichos procesos tienen un efecto positivo en los mecanismos de aprendizaje y desarrollo de la memoria.
Características de la inhibición postsináptica
Este mecanismo ocurre en la etapa en que el neurotransmisor se libera de la cadena, lo que se expresa como una disminución en la excitabilidad de las membranas de las células nerviosas. Según los investigadores, este tipo de inhibiciónocurren en el contexto de la hiperpolarización primaria de la membrana neuronal. Esta reacción provoca un aumento de la permeabilidad de la membrana postsináptica. En el futuro, la hiperpolarización afecta el potencial de membrana, llevándolo a un estado de equilibrio normal, es decir, disminuye el nivel crítico de excitabilidad. Al mismo tiempo, podemos hablar de una conexión transicional en las cadenas de inhibición post y presináptica.
Las reacciones pesimistas de una forma u otra pueden estar presentes en ambos procesos, pero se caracterizan más por ondas secundarias de irritación. A su vez, los mecanismos postsinápticos se desarrollan gradualmente y no abandonan la refractariedad. Esta ya es la etapa final de inhibición, aunque también pueden ocurrir procesos de aumento inverso de la excitabilidad si hay una influencia de impulsos adicionales. Por regla general, la adquisición del estado inicial de las neuronas y las fibras musculares se produce junto con la reducción de las cargas negativas.
Conclusión
La inhibición es un proceso especial en el sistema nervioso central, estrechamente relacionado con los factores de irritación y excitación. Con toda la actividad de la interacción de las neuronas, los impulsos y las fibras musculares, tales reacciones son bastante naturales y beneficiosas para el cuerpo. En particular, los expertos señalan la importancia de la inhibición para humanos y animales como medio para regular la excitación, coordinar los reflejos y ejercer funciones protectoras. El proceso en sí es bastante complejo y multifacético. Los tipos de reacciones descritos forman su base, y la naturaleza de la interacción entre los participantesdeterminado por los principios de inhibición pesimal.
La fisiología de tales procesos está determinada no solo por la estructura del sistema nervioso central, sino también por la interacción de las células con factores externos. Por ejemplo, dependiendo del mediador inhibitorio, el sistema puede dar respuestas diferentes, ya veces con valor opuesto. Es debido a esto que se asegura el equilibrio de la interacción de las neuronas y los reflejos musculares.
Estudiar en esta dirección todavía deja muchas preguntas, así como en general la actividad del cerebro humano. Pero hoy es obvio que los mecanismos de inhibición son un componente funcional importante en el trabajo del sistema nervioso central. Baste decir que sin la regulación natural del sistema reflejo, el cuerpo no podrá protegerse completamente del medio ambiente, estando en estrecho contacto con él.
