Природа и историческое значение процесса
Долгое время считалось, что прекращение активности нейрона — это просто его пассивный отдых. Однако физиология доказала, что торможение представляет собой именно активный биологический процесс. Он требует затрат энергии и направлен на то, чтобы либо не дать возбуждению начаться, либо остановить уже запущенную реакцию.
Исторически изучение этого явления прошло два важных этапа:
- Периферическое торможение было впервые продемонстрировано братьями А. и Э. Веберами в 1847 году. Они изучали, как блуждающие нервы (n. vagus) воздействуют на сердечную мышцу, замедляя или останавливая ее работу.
- Центральное торможение, протекающее непосредственно в структурах головного и спинного мозга, было открыто выдающимся русским физиологом И.М. Сеченовым в 1862 году. Это открытие перевернуло понимание принципов работы центральной нервной системы.
Функциональная характеристика
С точки зрения функционирования нервной ткани, торможение — это строго временный процесс. Его главная роль заключается в тонкой регуляции общего уровня активности нейронов. В здоровой центральной нервной системе возбуждение и торможение находятся в постоянном динамическом равновесии, непрерывно сменяя друг друга.
Интересно, что физиологически этот процесс может реализовываться двумя основными путями:
- Как абсолютно самостоятельный функциональный процесс, имеющий свои собственные механизмы запуска.
- Как результат взаимодействия (столкновения) двух разных очагов возбуждения, которые в итоге гасят активность друг друга.
Классификация по электрофизиологической природе
В зависимости от того, что происходит с клеточной мембраной и ее электрическим зарядом, выделяют три основных вида торможения:
1. Гиперполяризационное торможение Развивается на постсинаптических мембранах под непосредственным действием специализированных тормозных медиаторов. Главный эффект этого вида — резкое уменьшение возбудимости нервной ткани.
2. Стойкое деполяризационное торможение Возникает в условиях очень высокой частоты поступающих возбуждающих сигналов.
- Механизм: Происходит избыточное накопление возбуждающего медиатора. Из-за этого потенциал постсинаптической мембраны не может вернуться в исходное состояние покоя.
- Физиологическая суть: Увеличивается разрыв между текущим зарядом клеточной мембраны и критическим уровнем деполяризации (КУД).
- Особенности: Процесс очень похож на известные явления аккомодации или парабиоза. В некоторых случаях (из-за специфических свойств самих мембран) такое торможение может запускаться и тормозными медиаторами.
3. Стабилизационное торможение Развивается при воздействии на ткань определенных биологически активных веществ (БАВ).
- Механизм: Эти вещества вызывают блокаду натриевой проницаемости клеточных мембран. При этом сам потенциал покоя никак не изменяется (он стабилизируется).
- Эффект: Возникновение нового возбуждения становится физически невозможным.
Чтобы запомнить виды торможения, используйте аббревиатуру ГДС: Гиперполяризационное (уменьшает возбудимость), Деполяризационное (накапливает медиатор), Стабилизационное (блокирует натрий).
Вопросы с занятий и экзамена
Является ли торможение пассивным процессом отдыха нейронов?
Нет, это исключительно активный биологический процесс, который целенаправленно препятствует развитию или продолжению возбуждения.
В чем отличие центрального торможения от периферического?
Центральное происходит непосредственно в ЦНС (открыто Сеченовым), а периферическое реализуется на уровне органов-мишеней, например, при влиянии блуждающего нерва на сердце (открыто Веберами).
Почему при стойком деполяризационном торможении клетка не возбуждается, хотя медиатор возбуждающий?
Из-за высокой частоты сигналов медиатор накапливается, мембрана не может вернуться в потенциал покоя, и увеличивается разница между текущим зарядом и критическим уровнем деполяризации (КУД).
Как работают биологически активные вещества при стабилизационном торможении?
Они блокируют проницаемость клеточной мембраны для ионов натрия. Потенциал покоя при этом не меняется, но возбуждение возникнуть уже не может.
Что ещё разобрать по теме
- Механизмы влияния блуждающего нерва на сердце (опыт Веберов)
- Феномен парабиоза и его связь с тормозными процессами
- Аккомодация нервной ткани
- Специфические свойства постсинаптических мембран
Разберите тему целиком в курсе «Физиология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Торможение в ЦНС» и ещё 4 085 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 106 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Проведение возбуждения и синаптическая передача»
Бесплатные видеоуроки: физиологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.