De acordo com a estrutura química, os mediadores são um grupo heterogêneo. Inclui éster de colina (acetilcolina); um grupo de monoaminas, incluindo catecolaminas (dopamina, norepinefrina e epinefrina); indoles (serotonina) e imidazóis (histamina); aminoácidos ácidos (glutamato e aspartato) e básicos (GABA e glicina); purinas (adenosina, ATP) e peptídeos (encefalinas, endorfinas, substância P). Este grupo também inclui substâncias que não podem ser classificadas como verdadeiros neurotransmissores - esteróides, eicosanóides e uma série de ROS, principalmente NO.

Vários critérios são usados ​​para decidir sobre a natureza do neurotransmissor de um composto. Os principais estão listados abaixo.

1. A substância deve se acumular nas terminações pré-sinápticas e ser liberada em resposta a um impulso de entrada. A região pré-sináptica deve conter o sistema para a síntese dessa substância, e a zona pós-sináptica deve detectar um receptor específico para esse composto.
2. Quando a região pré-sináptica é estimulada, deve ocorrer liberação dependente de Ca (por exocitose) desse composto na fenda intersináptica, proporcional à força do estímulo.
3. Identidade obrigatória dos efeitos do neurotransmissor endógeno e do mediador putativo quando aplicado à célula alvo e a possibilidade de bloqueio farmacológico dos efeitos do mediador putativo.
4. A presença de um sistema de recaptação do mediador putativo nos terminais pré-sinápticos e/ou nas células astrogliais vizinhas. Pode haver casos em que não o mediador em si, mas o produto de sua clivagem é submetido à recaptação (por exemplo, colina após a clivagem da acetilcolina pela enzima acetilcolinesterase).

Influência de drogas em vários estágios da função mediadora na transmissão sináptica

	Modificando a influência	Resultado impacto
Síntese mediador	Adição de precursor Bloqueio de recaptação Bloqueio de enzimas de síntese	↓ ↓
Acumulação	Inibição da absorção nas vesículas Inibição da ligação nas vesículas
Seleção (exocitose)	Estimulação de autorreceptores inibitórios Bloqueio de autorreceptores Violação dos mecanismos de exocitose	↓ ↓
Ação	Efeitos dos agonistas nos receptores
em receptores	Bloqueio de receptores pós-sinápticos
Destruição mediador	Bloqueio de recaptação por neurônios e/ou glia Inibição da destruição nos neurônios
	Inibição da destruição na fenda sináptica

A utilização de vários métodos para testar a função do mediador, incluindo os mais modernos (imuno-histoquímica, DNA recombinante, etc.), é difícil devido à disponibilidade limitada da maioria das sinapses individuais, bem como devido ao conjunto limitado de agentes farmacológicos direcionados .

Uma tentativa de definir o conceito de "mediadores" encontra uma série de dificuldades, pois nas últimas décadas a lista de substâncias que desempenham a mesma função de sinalização no sistema nervoso que os mediadores clássicos, mas diferem deles em natureza química, vias de síntese, receptores , expandiu-se significativamente. Em primeiro lugar, o exposto acima se aplica a um grande grupo de neuropeptídeos, bem como a ROS, e principalmente ao óxido nítrico (nitróxido, NO), para o qual as propriedades mediadoras são bem descritas. Ao contrário dos mediadores "clássicos", os neuropeptídeos são geralmente maiores, sintetizados em baixa taxa, acumulam-se em baixas concentrações e ligam-se a receptores com baixa afinidade específica; além disso, não possuem mecanismos de recaptação terminal pré-sináptico. A duração do efeito dos neuropeptídeos e mediadores também varia significativamente. Quanto ao nitróxido, apesar de sua participação na interação intercelular, segundo vários critérios, pode ser atribuído não a mediadores, mas a mensageiros secundários.

Inicialmente, pensava-se que uma terminação nervosa poderia conter apenas um neurotransmissor. Até o momento, foi demonstrada a possibilidade da presença no terminal de vários mediadores liberados conjuntamente em resposta a um impulso e atuando em uma célula-alvo - mediadores concomitantes (coexistentes) (commediadores, cotransmissores). Nesse caso, o acúmulo de diferentes mediadores ocorre na mesma região pré-sináptica, mas em vesículas diferentes. Os neurotransmissores clássicos e os neuropeptídeos podem servir como um exemplo de mediadores, que diferem no local da síntese e, por via de regra, localizam-se em uma extremidade. A liberação de cotransmissores ocorre em resposta a uma série de potenciais excitatórios de certa frequência.

Na neuroquímica moderna, além dos neurotransmissores, são isoladas substâncias que modulam seus efeitos - neuromoduladores. Sua ação é de natureza tônica e mais longa no tempo do que a ação dos mediadores. Essas substâncias podem ter origem não apenas neuronal (sináptica), mas também glial e não são necessariamente mediadas por impulsos nervosos. Ao contrário de um neurotransmissor, um modulador atua não apenas na membrana pós-sináptica, mas também em outras partes do neurônio, inclusive intracelularmente.

Há modulação pré e pós-sináptica. O conceito de "neuromodulador" é mais amplo do que o conceito de "neurotransmissor". Em alguns casos, o mediador também pode ser um modulador. Por exemplo, a norepinefrina, liberada da terminação nervosa simpática, atua como neurotransmissor nos receptores a1, mas como neuromodulador nos receptores a2 adrenérgicos; no último caso, medeia a inibição da secreção subsequente de norepinefrina.

As substâncias que desempenham funções mediadoras diferem não apenas em sua estrutura química, mas também em quais compartimentos da célula nervosa são sintetizadas. Os mediadores clássicos de pequenas moléculas são sintetizados no terminal axônico e são incorporados em pequenas vesículas sinápticas (50 nm de diâmetro) para armazenamento e liberação. O NO também é sintetizado no terminal, mas como não pode ser empacotado em vesículas, ele se difunde imediatamente para fora da terminação nervosa e afeta o alvo. Os neurotransmissores peptídicos são sintetizados na parte central do neurônio (pericário), acondicionados em grandes vesículas com centro denso (100-200 nm de diâmetro) e transportados por corrente axonal até as terminações nervosas.

A acetilcolina e as catecolaminas são sintetizadas a partir de precursores circulantes, enquanto os mediadores de aminoácidos e peptídeos são formados a partir da glicose. Como se sabe, os neurônios (como outras células de animais superiores e humanos) não podem sintetizar o triptofano. Portanto, o primeiro passo que leva ao início da síntese de serotonina é o transporte facilitado de triptofano do sangue para o cérebro. Este aminoácido, como outros aminoácidos neutros (fenilalanina, leucina e metionina), é transportado do sangue para o cérebro por transportadores especiais pertencentes à família dos transportadores de ácido monocarboxílico. Assim, um dos fatores importantes que determinam o nível de serotonina nos neurônios serotoninérgicos é a quantidade relativa de triptofano nos alimentos em comparação com outros aminoácidos neutros. Por exemplo, voluntários que foram alimentados com uma dieta pobre em proteínas por um dia e depois receberam uma mistura de aminoácidos sem triptofano exibiram comportamento agressivo e ciclos de sono-vigília alterados associados à diminuição dos níveis de serotonina no cérebro.

GABA - ácido gama-aminobutírico - é o principal neurotransmissor inibitório no cérebro, está envolvido na inibição pós-sináptica e pré-sináptica. O GABA é formado a partir do glutamato sob a influência da glutamato descarboxilase e interage com dois tipos de receptores GABA nas membranas sinápticas pós-sinápticas: uso de barbitúricos; b) ao interagir com os receptores GABAB, a permeabilidade dos canais iônicos para os íons K + aumenta. Glicina - um neurotransmissor inibitório secretado principalmente por neurônios na medula espinhal e no tronco cerebral. Aumenta a condutividade dos canais iônicos da membrana pós-sináptica para íons SG, o que leva ao desenvolvimento de hiperpolarização - HPSP. O antagonista da glicina é a estricnina, cuja introdução leva à hiperatividade e julgamento muscular, o que confirma o importante papel da inibição pós-sináptica na função normal do sistema nervoso central. A toxina tetânica também causa convulsões. agindo na proteína sinaptobrevina membranas das vesículas, bloqueia a exocitose do neurotransmissor inibitório pré-sináptico, resultando em uma excitação aguda do sistema nervoso central.

sinapses elétricas

A transmissão interneuronal da excitação também pode ocorrer eletricamente, ou seja, sem a participação de mediadores. A condição para isso é um contato firme entre duas células de até 9 nm de largura. Assim, a corrente de sódio de um deles pode passar pelos canais abertos da outra membrana. Ou seja, a fonte da corrente pós-sináptica do segundo neurônio é a membrana pré-sináptica do primeiro. O processo é livre de mediadores; fornecido exclusivamente por proteínas de canal (as membranas lipídicas são impermeáveis ​​aos íons). São essas conexões intercelulares que são chamadas de Nexus (junções comunicantes). Eles estão localizados estritamente opostos um ao outro nas membranas de dois neurônios - isto é, na mesma linha; grande em diâmetro (até 1,5 nm de diâmetro), transmissivo mesmo para macromoléculas com peso de até 1000 Consiste em subunidades com peso de até 25000, sua presença é comum para o SNC de vertebrados e invertebrados; inerente a grupos de células que funcionam de forma síncrona (em particular, encontradas no cerebelo entre as células granulares).

A maioria das sinapses elétricas são excitatórias. Mas com certas características morfológicas, eles podem ser inibitórios. Com condução bilateral, alguns deles têm efeito retificador, ou seja, conduzem corrente elétrica muito melhor que estruturas pré-sinápticas para pós-sinápticas do que no sentido contrário.

Condução de impulsos através das sinapses

Cada centro nervoso tem sua própria especificidade morfológica e funcional. Mas a neurodinâmica de qualquer um deles é baseada em uma série de características comuns. Estão associados aos mecanismos de transmissão da excitação nas sinapses; com a interação entre os neurônios que compõem esse centro; com características funcionais geneticamente programadas de neurônios e conexões entre eles.

As características da condução da excitação através das sinapses são as seguintes.

1 Unilateralidade da excitação. No axônio, a excitação passa em ambas as direções do local de sua origem, no centro nervoso - apenas em uma direção: do receptor ao efetor (ou seja, ao nível da sinapse da membrana pré-sináptica para a pós-sináptica), que é explicado pela organização estrutural e funcional da sinapse, a saber - a ausência de vesículas sinápticas com um mediador em neurônios pós-sinápticos, 2 Atraso instantâneo na excitação. a excitação no centro nervoso é realizada a uma velocidade menor do que em outras partes do arco reflexo. Isso se deve ao fato de ser gasto nos processos de liberação do mediador, com os processos físico-químicos que ocorrem na sinapse, com a ocorrência de EPSPs e a geração de AP. Tudo isso em uma sinapse leva de 0,5 a 1 ms. Este fenômeno é chamado de atraso sináptico na condução da excitação. Quanto mais complexo o arco reflexo, mais sinapses e, consequentemente, maior o atraso sináptico.

A soma dos atrasos sinápticos no arco reflexo é chamada o tempo presente do reflexo. O tempo desde o início da ação do estímulo até o aparecimento de uma resposta reflexa é chamado de período latente ou latente (LP) do reflexo. A duração desse período depende do número de neurônios e, portanto, das sinapses envolvidas no reflexo. Por exemplo, um reflexo do joelho do tendão, cujo arco reflexo é monossináptico, tem uma latência de 24 ms, uma reação visual ou auditiva é de 200 ms.

Dependendo se os neurônios excitatórios ou inibitórios fazem contatos sinápticos, o sinal pode ser amplificado ou suprimido. Os mecanismos de interação entre as influências excitatórias e inibitórias em um neurônio fundamentam sua função integrativa.

Tal mecanismo de interação é a soma de influências excitatórias no neurônio - potencial pós-sináptico excitatório (EPSP), ou influências inibitórias - potencial pós-sináptico inibitório (IPSP), ou tanto excitatório (EPSP) quanto inibitório (GPSP).

3 Soma dos processos nervosos - o fenômeno da ocorrência de excitação sob certas condições de aplicação de irritações subliminares. A soma é descrita por I. M. Sechenov. Existem dois tipos de soma: soma temporal e soma espacial (Fig. 3.15).

Soma de tempo - a ocorrência de excitação em vários estímulos subliminares que entram sequencialmente na célula ou centro a partir de um campo receptor (Fig. 3.16). A frequência do estímulo deve ser

ARROZ. 3.15. soma de excitação. A - soma de tempo. B - soma espacial

ARROZ. 3.16.

para que o intervalo entre eles não seja superior a 15 ms, ou seja, a duração do EPSP é menor. Sob tais condições, o EPSP para o próximo estímulo se desenvolve antes que o EPSP para o estímulo anterior termine. Os EPSPs são somados, sua amplitude cresce e, finalmente, quando se atinge um nível crítico de despolarização, ocorre o AP.

Soma espacial - o surgimento de excitação (EPSP) com a aplicação simultânea de vários estímulos pré-limiar em diferentes partes do CAMPO receptor (Fig. 3.17).

Se os EPSPs ocorrerem simultaneamente em várias sinapses neuronais (pelo menos 50), a membrana do neurônio despolariza para valores críticos e, como resultado, ocorre AP. Os processos de soma espacial de excitação (EPSP) e inibição (GPSP) asseguram a função integrativa dos neurônios. Se predomina a inibição, a informação não é transmitida ao próximo neurônio; se a excitação prevalecer, a informação é transmitida para o próximo neurônio devido à geração de AP na membrana do axônio (Fig. 3.18).

4 Transformação do ritmo de excitação - trata-se de uma discrepância entre a frequência de AP nas ligações aferente e eferente do arco reflexo. Por exemplo, em resposta a um único estímulo aplicado

ARROZ. 3.17.

ARROZ. 3.18.

para o nervo aferente, os centros ao longo das fibras eferentes enviam toda uma série de impulsos para o órgão de trabalho, um após o outro. Em outra situação, em uma alta frequência de estimulação, uma frequência muito menor chega ao efetor.

5 Efeito posterior da excitação - o fenômeno da continuação da excitação no sistema nervoso central após a cessação da irritação. O efeito colateral de curto prazo está associado a uma longa duração do EPSP de nível crítico. O longo efeito posterior é devido à circulação de excitação por circuitos nervosos fechados. Tal fenômeno é chamado ressonância. Devido à reverberação de excitações (PD), os centros nervosos estão constantemente em estado de tom. O desenvolvimento da reverberação no nível de todo o organismo é importante na organização da memória.

6 Potenciação pós-tetânica - o fenômeno do aparecimento ou fortalecimento da resposta a estímulos sensoriais de teste individual por algum tempo após a estimulação rítmica frequente fraca anterior (100-200 NML / s). A potenciação é devida a processos ao nível da membrana pré-sináptica e é expressa por um aumento na libertação do mediador. Esse fenômeno tem natureza homossináptica, ou seja, ocorre quando a estimulação rítmica e um impulso de teste chegam ao neurônio ao longo das mesmas fibras aferentes. A potenciação baseia-se, em primeiro lugar, no aumento da entrada de Ca2f através da membrana pré-sináptica. Este fenômeno está aumentando progressivamente a cada impulso. E quando a quantidade de Ca 2+ se torna maior que a capacidade das mitocôndrias e do retículo endoplasmático de absorvê-los, ocorre uma liberação prolongada do mediador na sinapse. Consequentemente, há uma mobilização de prontidão para a liberação do mediador por um grande número de vesículas e, como resultado, um aumento no número de quanta mediador na membrana pós-sináptica. De acordo com dados modernos, a secreção de neuropeptídeos endógenos desempenha um papel importante na gênese da potenciação pós-tetânica, especialmente durante a transição da potenciação de curto prazo para a de longo prazo. Entre eles estão os neuromoduladores que atuam tanto nas membranas pré-sinápticas quanto nas pós-sinápticas. Os estimulantes são somatostatina, fator de crescimento, e os inibidores são interleucina, tiroliberina, melatonina. Também são significativos o ácido araquidônico, NO. A potenciação importa na organização da memória. Graças aos circuitos de reforço, a aprendizagem é organizada.

7 Fadiga centros nervosos. Com o desempenho repetido prolongado do mesmo reflexo, depois de um tempo, ocorre um estado de diminuição da força da reação reflexa e até sua supressão completa, ou seja, a fadiga se instala. A fadiga se desenvolve principalmente no centro nervoso. Está associada à transmissão prejudicada nas sinapses, esgotamento dos recursos de mediadores nas vesículas pré-sinápticas, diminuição da sensibilidade dos receptores da membrana subsináptica aos mediadores e enfraquecimento da ação dos sistemas enzimáticos. Um dos motivos é o "vício" da membrana pós-sináptica à ação do mediador - habituação.

Algumas substâncias químicas afetam especificamente os respectivos centros nervosos, o que está associado às estruturas dessas substâncias químicas, que podem estar relacionadas aos neurotransmissores correspondentes dos centros nervosos.

Entre eles:

1 narcóticos - aqueles usados ​​na prática cirúrgica para anestesia (cloroetil, cetamina, barbitúricos, etc.);

2 tranquilizantes - sedativos (relanium, clorpromazina, trioxazina, amizil, oxilidina, entre preparações à base de plantas - infusão de erva-mãe, peônia, etc.);

3 substâncias neurotrópicas de ação seletiva (lobelina, cytiton - agentes causadores do centro respiratório; apomorfina - o agente causador do centro do vômito; mescalina - alucinógeno visual, etc.).

Concluído por um aluno
grupos PSOp-14
Aleksandrova Inna

Mediadores do sistema nervoso

Os mediadores do sistema nervoso autônomo são
compostos químicos que fornecem o processo
transmissão de um impulso nervoso de uma célula para outra.
Assim, eles conectam inúmeros links
sistema nervoso em um circuito, fornecendo uma bem coordenada
trabalho de todo o corpo humano.

Em resposta à chegada de um impulso nervoso na sinapse
mediador é liberado. moléculas mediadoras
se ligam a receptores pós-sinápticos
membrana, o que leva à abertura do
canal ou para a ativação de
reações.

Graças a pesquisas nas últimas décadas, esse esquema
complicado o suficiente. O advento dos métodos imunoquímicos
permitido mostrar que em uma sinapse podem coexistir
vários grupos de mediadores.

Atualmente, ao classificar as substâncias mediadoras
é costume destacar os mediadores:
1) primário - age diretamente nos receptores
membrana pós-sináptica;
2) moduladores acompanhantes e mediadores - início
cascata de reações enzimáticas
3) mediadores alostéricos - participam de cooperativas
processos de interação com os receptores do mediador primário.

Um mediador pode agir não apenas “por conta própria”
membrana pós-sináptica, mas também fora desta sinapse - na
membranas de outros neurônios com receptores correspondentes.
Assim, a resposta fisiológica é fornecida por um
contato anatômico, mas a presença de um receptor acompanhante no
Célula Alvo.

Tipos de quimiorreceptores na membrana pós-sináptica:
1. Receptores ionotrópicos, que incluem
um canal que se abre quando as moléculas mediadoras se ligam a
"Centro de Aprendizagem
2. Os receptores metabotrópicos abrem o canal iônico
indiretamente (através de uma cadeia de reações bioquímicas), em
em particular, através da ativação de células intracelulares especiais
proteínas

Um dos mediadores mais comuns
pertencente ao grupo das aminas biogênicas. Esse grupo
os mediadores são identificados de forma confiável
métodos microhistológicos.
Funções: mediador, hormonal, regulador
embriogênese.
Aminas biogênicas
Catecolaminas
(dopamina,
norepinefrina,
adrenalina)
indolamina
(serotonina)

Grande acúmulo na medula oblonga
neurônios noradrenérgicos estão
núcleo ventrolateral da formação reticular.
No diencéfalo (hipotálamo) noradrenérgico
neurônios juntamente com neurônios dopaminérgicos estão incluídos em
composição do sistema hipotálamo-hipofisário.

Numerosos neurônios noradrenérgicos
contidos no NS periférico. Seus corpos estão em
cadeia simpática e em alguns
gânglios.

Os neurônios dopaminérgicos estão localizados predominantemente
no mesencéfalo (sistema nigro-neoestriatal), bem como no
região hipotalâmica. Circuitos de dopamina no cérebro
mamíferos são bem estudados, 3 cadeias principais são conhecidas,
todos eles consistem em uma cadeia de um único neurônio. Corpos de neurônios
localizados no tronco cerebral e enviam axônios para outros
área GM.

Um circuito é muito simples. O corpo do neurônio está na área
hipotálamo e envia um axônio curto para a glândula pituitária. Este caminho está incluído
no sistema hipotalâmico-hipofisário e controla o sistema
glândulas endócrinas.
O segundo sistema de dopamina é a substância negra. Os axônios desses
neurônios se projetam no corpo estriado. Este sistema contém
cerca de ¾ dopamina GM.

O terceiro sistema está envolvido na manifestação da esquizofrenia e
algumas outras doenças mentais. Corpos de neurônios
encontram-se no mesencéfalo próximo à substância negra. Eles são
projetar axônios para as estruturas cerebrais sobrejacentes,
córtex e sistema límbico, especialmente para o córtex frontal, para
região septal e córtex entorrinal. Entorrinal
o córtex é a principal fonte de projeções para o hipocampo.

A serotonina é uma substância química que é formada como resultado do metabolismo
aminoácidos e pertence ao grupo das chamadas aminas biogênicas.
A serotonina tem um efeito vasoconstritor, está envolvida na regulação central
pressão arterial, temperatura corporal, respiração, filtração renal.
O metabolismo normal da serotonina garante um humor emocional positivo.
Está provado que é à serotonina que devemos a oportunidade de experimentar alegria, felicidade.
e interesse pela vida, poder trabalhar e ter um bom tom.

Na literatura popular, é chamado de "hormônio da alegria". É apenas certo
metade: alegria - sim, mas em termos de estrutura, a serotonina não é um hormônio, mas
neurotransmissor.
Ele carrega impulsos nervosos, participa dos processos de excitação e inibição.
Sem ele, o funcionamento normal dos tecidos nervoso e cerebral é impossível.
Quando o metabolismo da serotonina é perturbado, doenças como depressão,
esquizofrenia, enxaqueca, várias alergias, diátese hemorrágica, toxicose
gravidez, imunidade enfraquecida com resfriados frequentes, enurese.

Neurônios serotoninérgicos são disseminados
no SNC. Eles são encontrados no período pré-racial e
núcleos mediais da sutura da medula oblonga, bem como em
mesencéfalo e ponte.
Os neurônios serotoninérgicos inervam a vasta
áreas do cérebro, incluindo o córtex BP, o hipocampo,
globo pálido, amígdala, hipotálamo.

Outro grupo de mediadores do SNC são os aminoácidos.
O tecido nervoso contém todo um conjunto de aminoácidos:
ácido glutâmico, glutamina, ácido aspártico,
ácido gama-aminobutírico (GABA).
O glutamato no tecido nervoso é formado principalmente a partir de
glicose. A maior parte do glutamato é encontrada na
cérebro e cerebelo. Na medula espinhal, o glutamato
mais cornos posteriores do que anteriores.

A resposta da membrana pós-sináptica à sua ativação pelo glutamato (esquema).
a - com um pequeno e 6 - com alta frequência de sináptica
ativação. No caso a, o glutamato (GLU) ativa tanto o NMDA quanto o
receptores quisgulados/cainatos (Q/K), canais abertos,
passagem de íons Na+ e K+. Os canais NMDA são bloqueados por Mg++. NO
caso b, há uma despolarização estável do sistema pós-sináptico
membranas, os íons Mg++ deixam os canais NMDA e começam
passar íons Ca++, Na+ e K+. A despolarização também pode
ativar os canais de cálcio dependentes de voltagem.

Dos neurotransmissores inibitórios, o GABA é o mais
distribuídos no SNC.
Dois tipos de receptores GABA na membrana pós-sináptica:
1. GABA - abre canais para íons Cl
2. GABAB - abre canais K+ dependendo do tipo de célula
e Ca++

O receptor GABA contém
benzodiazepina
receptor, a presença
que é explicado
ação dos chamados
pequeno (diurno)
tranquilizantes
(moléculas mediadoras
mecanismo especial
absorvido de
fenda sináptica em
citoplasma do neurônio)
De antagonistas de GABA
bem conhecido
bicuculina. Ele é bom
atravessa
sangue-cérebro
barreira, oferece
forte impacto sobre
organismo mesmo em pequenas
doses, causando
convulsões e morte.
O GABA é encontrado em
vários neurônios cerebelares
(nas células de Purkinje,
células de Golgi,
células cesta)
hipocampo (em
células cesta),
bulbo olfativo e
substância negra.

Outro neurotransmissor inibitório bem conhecido é a glicina.
Os neurônios glicinéricos são encontrados principalmente nas regiões dorsal e
medula oblonga. Essas células atuam como inibidoras
interneurônios.
O ácido aminoacético ajuda o trabalho do sistema nervoso central
sistemas. Proporciona ao indivíduo um bom sono, priva
ansiedade, melhora psicológica e
o estado emocional do sujeito em geral. Graças a
glicina, o cérebro resiste ao aumento
carga e a memória melhora significativamente.

A acetilcolina é um dos
estudou pela primeira vez
mediadores. Largo
difundido em
NS periférico.
Um exemplo seria
neurônios motores da medula espinhal
e neurônios dos núcleos do NC.
circuitos colinérgicos em
O cérebro é determinado por
a presença de uma enzima
colinesterase. No corpo GM
neurônios colinérgicos em
núcleo septo, núcleo
conjunto motor e
núcleos basais.
Com uma falta
a acetilcolina é reduzida
força de contração muscular

Esses grupos de neurônios na verdade formam uma população.
neurônios colinérgicos: núcleo do prosencéfalo. axônios
neurônios correspondentes são projetados para as estruturas
prosencéfalo, especialmente o neocórtex e o hipocampo.
O sistema acetilcolina desempenha um papel importante nos processos
que requerem a participação da memória
Acetilcolina
receptores
muscarínico
Nicotina

As células nervosas controlam as funções do corpo com a ajuda de substâncias químicas de sinalização, neurotransmissores e neuro-hormônios. neurotransmissores- substâncias de curta duração de ação local; eles são liberados na fenda sináptica e transmitem um sinal para as células vizinhas (produzidos pelos neurônios e armazenados nas sinapses; quando um impulso nervoso chega, eles são liberados na fenda sináptica, ligando-se seletivamente a receptor específico na membrana pós-sináptica de outro neurônio ou célula muscular, estimulando essas células a desempenhar suas funções específicas). A substância a partir da qual o mediador é sintetizado (o precursor do mediador) entra no neurônio ou sua terminação do sangue ou líquido cefalorraquidiano (líquido que circula no cérebro e na medula espinhal) e, como resultado de reações bioquímicas sob a influência de enzimas , transforma-se no mediador correspondente e, em seguida, é transportado para a fenda sináptica na forma de bolhas (vesículas). Os mediadores também são sintetizados em terminações pré-sinápticas.

Mecanismo de ação. Mediadores e moduladores ligam-se a receptores na membrana pós-sináptica das células vizinhas. A maioria dos neurotransmissores estimulam a abertura dos canais iônicos e apenas alguns - o fechamento. A natureza da mudança no potencial de membrana da célula pós-sináptica depende do tipo de canal. Uma mudança no potencial de membrana de -60 para +30 mV devido à abertura dos canais de Na + leva ao surgimento de um potencial de ação pós-sináptico. Uma mudança no potencial de membrana de -60 mV para -90 mV devido à abertura dos canais de Cl - inibe o potencial de ação (hiperpolarização), pelo que a excitação não é transmitida (sinapse inibitória). De acordo com sua estrutura química, os mediadores podem ser divididos em vários grupos, sendo os principais aminas, aminoácidos e polipeptídeos. Um mediador bastante difundido nas sinapses do sistema nervoso central é a acetilcolina.

Acetilcolina ocorre em várias partes do sistema nervoso central (córtex cerebral, medula espinhal). Conhecido principalmente como excitante mediador. Em particular, é um mediador de neurônios motores alfa da medula espinhal que inerva os músculos esqueléticos. Esses neurônios transmitem um efeito excitatório nas células inibitórias de Renshaw. Na formação reticular do tronco cerebral, no hipotálamo, foram encontrados receptores colinérgicos M e H. A acetilcolina também ativa neurônios inibitórios, o que determina seu efeito.

Aminas ( histamina, dopamina, norepinefrina, serotonina) estão principalmente contidos em quantidades significativas nos neurônios do tronco cerebral, em quantidades menores são detectadas em outras partes do sistema nervoso central. As aminas proporcionam a ocorrência de processos excitatórios e inibitórios, por exemplo, no diencéfalo, substância negra, sistema límbico e corpo estriado.

Norepinefrina. Os neurônios noradrenérgicos estão concentrados principalmente no locus coeruleus (mesencéfalo), onde existem apenas algumas centenas deles, mas seus ramos axonais são encontrados em todo o SNC. A norepinefrina é um mediador inibitório das células de Purkinje do cerebelo e um mediador excitatório no hipotálamo, núcleos epitalâmicos. Receptores alfa e beta-adrenérgicos foram encontrados na formação reticular do tronco cerebral e hipotálamo. A norepinefrina regula o humor, as reações emocionais, mantém a vigília, participa dos mecanismos de formação de certas fases do sono e dos sonhos.

Dopamina. Os receptores de dopamina são divididos em subtipos D1 e D2. Os receptores D1 estão localizados nas células do corpo estriado, atuam através da adenilato ciclase sensível à dopamina, como os receptores D2. Os receptores D2 são encontrados na glândula pituitária, sob a ação da dopamina sobre eles, a síntese e a secreção de prolactina, ocitocina, hormônio melanoestimulante, endorfina são inibidas. . A dopamina está envolvida na formação de uma sensação de prazer, na regulação das reações emocionais e na manutenção da vigília. A dopamina estriada regula movimentos musculares complexos.

Serotonina. Com a ajuda da serotonina, as influências excitatórias e inibitórias são transmitidas nos neurônios do tronco cerebral e as influências inibitórias são transmitidas no córtex cerebral. Existem vários tipos de receptores de serotonina. A serotonina realiza sua influência com a ajuda de receptores ionotrópicos e metabotrópicos que afetam os processos bioquímicos com a ajuda de segundos mensageiros - cAMP e IF 3 / DAG. Contido principalmente em estruturas relacionadas com a regulação das funções autonômicas . A serotonina acelera o processo de aprendizagem, a formação de dor, percepção sensorial, adormecer; angiotesina aumenta a pressão arterial (PA), inibe a síntese de catecolaminas, estimula a secreção de hormônios; informa o sistema nervoso central sobre a pressão osmótica do sangue.

Histamina em uma concentração bastante alta encontrada na glândula pituitária e na eminência mediana do hipotálamo - é aqui que se concentra o número principal de neurônios histaminérgicos. Em outras partes do sistema nervoso central, o nível de histamina é muito baixo. Seu papel mediador tem sido pouco estudado. Alocar os receptores de histamina H 1 -, H 2 - e H 3 .

Aminoácidos.Aminoácidos ácidos(glicina, ácido gama-aminobutírico) são mediadores inibitórios nas sinapses do sistema nervoso central e atuam nos receptores correspondentes. Glicina- na medula espinhal GABA- no córtex cerebral, cerebelo, tronco cerebral e medula espinhal. Aminoácidos neutros(alfa-glutamato, alfa-aspartato) transmitem influências excitatórias e atuam nos receptores excitatórios correspondentes. Acredita-se que o glutamato seja um mediador aferente na medula espinhal. Receptores para glutamina e aminoácidos aspárticos são encontrados nas células da medula espinhal, cerebelo, tálamo, hipocampo e córtex cerebral. . O glutamato é o principal mediador excitatório do SNC (75%). Os receptores de glutamato são ionotrópicos (K+, Ca2+, Na+) e metabotrópicos (cAMP e IP3/DAG). Polipeptídeos também desempenham uma função mediadora nas sinapses do sistema nervoso central. Em particular, substância Ré um mediador de neurônios que transmitem sinais de dor. Este polepiptide é especialmente abundante nas raízes dorsais da medula espinhal. Isso sugeriu que a substância P poderia ser um mediador de células nervosas sensíveis na área de sua mudança para interneurônios.

Encefalinas e endorfinas - mediadores de neurônios que bloqueiam os impulsos de dor. Eles percebem sua influência através dos receptores opiáceos correspondentes, que estão localizados especialmente densamente nas células do sistema límbico; muitos deles também estão nas células da substância negra, nos núcleos do diencéfalo e do trato solitário, estão nas células da mancha azul da medula espinhal. Endorfinas, encefalinas, um peptídeo que causa o sono beta, dão anti -reações de dor, aumento da resistência ao estresse, sono. Angiotensina participa da transmissão de informações sobre a necessidade de água do corpo, luliberina - na atividade sexual. Oligopeptídeos - mediadores de humor, comportamento sexual, transmissão de excitação nociceptiva da periferia para o sistema nervoso central, formação de dor.

Substâncias químicas que circulam no sangue(alguns hormônios, as prostaglandinas, têm efeito modulador sobre a atividade das sinapses. As prostaglandinas (ácidos hidroxicarboxílicos insaturados), liberadas pelas células, afetam muitas partes do processo sináptico, por exemplo, a secreção de mediadores, o trabalho das adenilatos ciclases. atividade fisiológica, mas são rapidamente inativados e, portanto, operam localmente.

neuro-hormônios hipotalâmicos, regulando a função da glândula pituitária, também atuam como mediador.

Princípio de Dale. De acordo com esse princípio, cada neurônio sintetiza e usa o mesmo mediador ou os mesmos mediadores em todos os ramos de seu axônio (um neurônio - um mediador), mas, como se viu, outros mediadores acompanhantes podem ser liberados nas terminações axônicas ( comediantes ), desempenhando um papel modulador e agindo mais lentamente. Na medula espinhal, dois mediadores de ação rápida foram encontrados em um neurônio inibitório - GABA e glicina, bem como um inibitório (GABA) e um excitatório (ATP). Portanto, o princípio de Dale na nova edição soa assim: "um neurônio - um efeito sináptico rápido". O efeito do mediador depende principalmente das propriedades dos canais iônicos da membrana pós-sináptica e dos segundos mensageiros. Este fenômeno é especialmente claramente demonstrado quando se comparam os efeitos de mediadores individuais no sistema nervoso central e nas sinapses periféricas do corpo. A acetilcolina, por exemplo, no córtex cerebral com microaplicações em diferentes neurônios pode causar excitação e inibição, nas sinapses do coração - inibição, nas sinapses dos músculos lisos do trato gastrointestinal - excitação. As catecolaminas estimulam a atividade cardíaca, mas inibem as contrações do estômago e dos intestinos.

Mediador - Veja Mediador. * * * (lat. mediador - mediador) - uma substância biologicamente ativa envolvida na transferência de excitação de uma célula nervosa para outra através de uma sinapse (ver) ou de um neurônio para um órgão executivo (músculo, glândula, etc.).

Mediadores - produtos químicos ativos que causam a transmissão de excitação na sinapse (ver). Mediadores na forma de pequenas vesículas (vesículas) se acumulam na membrana pré-sináptica. Sob a influência de um impulso nervoso, as vesículas se rompem e seu conteúdo é despejado na fenda sináptica. Atuando na membrana pós-sináptica, os mediadores causam sua despolarização (ver Excitação). Os mediadores mais estudados e comuns em um organismo são acetylcholine (ver) e norepinefrina. De acordo com isso, todas as terminações nervosas que transmitem excitações para vários órgãos são divididas em colinérgicas, onde os mediadores da transmissão sináptica são a acetilcolina, e adrenérgicas, em que a norepinefrina atua como mediador. As fibras colinérgicas incluem fibras somáticas do sistema nervoso que transmitem excitação aos músculos esqueléticos, fibras pré-ganglionares dos sistemas simpático e parassimpático e fibras parassimpáticas pós-ganglionares. As fibras simpáticas pós-ganglionares são predominantemente adrenérgicas. Existem sinapses no sistema nervoso central que usam acetilcolina e norepinefrina como mediadores, assim como serotonina, ácido gama-aminobutírico, L-glutamato e alguns outros aminoácidos.

Uma sinapse é um local de contato entre duas membranas celulares, que garante a transferência de excitação das terminações nervosas para estruturas excitáveis ​​(glândulas, músculos, neurônios). Dependendo da estrutura, as sinapses são divididas em neurossecretoras, neuromusculares, interneuronais. A sinapse consiste em 2 membranas: pré-sináptica, que faz parte da terminação nervosa, e pós-sináptica, pertencente à estrutura excitável.

A transferência de excitação em uma sinapse executa-se por meio de produtos químicos específicos - mediadores (ver). Os mediadores mais comuns são a norepinefrina e a acetilcolina. A estrutura da sinapse e o mecanismo de transmissão da excitação determinam suas propriedades fisiológicas: 1) condução unilateral da excitação associada à liberação do mediador apenas na membrana pré-sináptica; 2) atraso sináptico na transmissão da excitação associada à liberação lenta do mediador e seu efeito na membrana pós-sináptica, podendo ser encurtado com a passagem repetida da excitação (o efeito de soma e facilitação); 3) a sinapse tem baixa labilidade e fácil fatigabilidade; 4) o mecanismo químico de transmissão da excitação na sinapse determina a alta sensibilidade da sinapse a hormônios, drogas e venenos.

Questão 26. Tipos e papel da inibição nervosa central.

A inibição é um processo nervoso local que leva à inibição ou prevenção da excitação. A inibição é um processo nervoso ativo, cujo resultado é a limitação ou atraso da excitação. Uma das características do processo inibitório é a falta de capacidade de se espalhar ativamente pelas estruturas nervosas.

Atualmente, distinguem-se dois tipos de inibição no sistema nervoso central: a inibição central (primária), que é resultado da excitação (ativação) de neurônios inibitórios especiais, e a inibição secundária, que é realizada sem a participação de estruturas inibitórias especiais no sistema nervoso central. os próprios neurônios em que a excitação ocorre.

A inibição central (primária) é um processo nervoso que ocorre no sistema nervoso central e leva ao enfraquecimento ou à prevenção da excitação. De acordo com conceitos modernos, a inibição central está associada à ação de neurônios inibitórios ou sinapses que produzem mediadores inibitórios (glicina, ácido gama-aminobutírico), que causam um tipo especial de alterações elétricas na membrana pós-sináptica chamadas potenciais pós-sinápticos inibitórios (PISP) ​​ou despolarização da terminação nervosa pré-sináptica com a qual outra terminação nervosa do axônio. Portanto, a inibição pós-sináptica central (primária) e a inibição pré-sináptica central (primária) são distinguidas.

A inibição pós-sináptica (post latino atrás, depois de algo + contato sinapse grego, conexão) é um processo nervoso causado pela ação na membrana pós-sináptica de mediadores inibitórios específicos (glicina, ácido gama-aminobutírico) secretados por terminações nervosas pré-sinápticas especializadas. O mediador secretado por eles altera as propriedades da membrana pós-sináptica, o que causa a supressão da capacidade da célula de gerar excitação. Nesse caso, ocorre um aumento de curto prazo na permeabilidade da membrana pós-sináptica aos íons K+ ou CI-, causando uma diminuição na sua resistência elétrica de entrada e a geração de um potencial pós-sináptico inibitório (PISP). A ocorrência de IPSP em resposta à estimulação aferente está necessariamente associada à inclusão de um elo adicional no processo inibitório - um interneurônio inibitório, cujas terminações axonais liberam um neurotransmissor inibitório. A especificidade dos efeitos pós-sinápticos inibitórios foi primeiramente estudada em neurônios motores de mamíferos (D. Eccles, 1951). Posteriormente, IPSPs primários foram registrados em interneurônios da medula espinhal e medula oblonga, em neurônios da formação reticular, córtex cerebral, cerebelo e núcleos talâmicos de animais de sangue quente.

Sabe-se que quando o centro dos flexores de um dos membros é excitado, o centro de seus extensores é inibido e vice-versa. D. Eccles descobriu o mecanismo desse fenômeno no experimento seguinte. Ele irritou o nervo aferente, causando excitação do neurônio motor que inerva o músculo extensor.

Os impulsos nervosos, tendo chegado ao neurônio aferente no gânglio espinhal, são enviados ao longo de seu axônio na medula espinhal de duas maneiras: ao neurônio motor que inerva o músculo extensor, excitando-o, e ao longo dos colateres até o neurônio inibitório intermediário, o neurônio axônio do qual entra em contato com o neurônio motor que inerva o músculo flexor, causando inibição do músculo antagonista. Esse tipo de inibição foi encontrado em neurônios intermediários de todos os níveis do sistema nervoso central durante a interação de centros antagônicos. Tem sido chamado de inibição pós-sináptica translacional. Esse tipo de inibição coordena e distribui os processos de excitação e inibição entre os centros nervosos.

A inibição pós-sináptica reversa (antidrômica) (em grego: antidromeo correr na direção oposta) é o processo de regulação pelas células nervosas da intensidade dos sinais que chegam a elas de acordo com o princípio do feedback negativo. Está no fato de que os axônios colaterais da célula nervosa estabelecem contatos sinápticos com neurônios intercalares especiais (células de Renshaw), cujo papel é influenciar os neurônios que convergem para a célula que envia esses axônios colaterais (Fig. 87). De acordo com este princípio, a inibição dos neurônios motores é realizada.

O aparecimento de um impulso em um neurônio motor de mamífero não apenas ativa as fibras musculares, mas também ativa as células inibitórias de Renshaw por meio de axônios colaterais. Estes últimos estabelecem conexões sinápticas com neurônios motores. Portanto, um aumento no disparo dos neurônios motores leva a uma maior ativação das células de Renshaw, o que causa aumento da inibição dos neurônios motores e uma diminuição na frequência de seus disparos. O termo "antidrômico" é usado porque o efeito inibitório é facilmente causado por impulsos antidrômicos que ocorrem reflexivamente nos neurônios motores.

Quanto mais forte o neurônio motor é excitado, quanto mais fortes os impulsos vão para os músculos esqueléticos ao longo de seu axônio, mais intensamente a célula de Renshaw é excitada, o que suprime a atividade do neurônio motor. Portanto, existe um mecanismo no sistema nervoso que protege os neurônios da excitação excessiva. Uma característica da inibição pós-sináptica é que ela é suprimida pela estricnina e pela toxina tetânica (essas substâncias farmacológicas não atuam nos processos de excitação).

Como resultado da supressão da inibição pós-sináptica, a regulação da excitação no sistema nervoso central é perturbada, a excitação se espalha (“difusa”) por todo o sistema nervoso central, causando superexcitação dos neurônios motores e contrações convulsivas de grupos musculares (convulsões) .

A inibição reticular (lat. reticularis - malha) é um processo nervoso que se desenvolve nos neurônios espinhais sob a influência de impulsos descendentes da formação reticular (núcleo reticular gigante da medula oblonga). Os efeitos criados por influências reticulares são funcionalmente semelhantes à inibição recorrente que se desenvolve nos neurônios motores. A influência da formação reticular é causada por IPSP persistente, abrangendo todos os neurônios motores, independentemente de sua afiliação funcional. Nesse caso, como no caso da inibição recorrente dos neurônios motores, sua atividade é limitada. Entre esse controle descendente da formação reticular e o sistema de inibição recorrente através das células de Renshaw, há uma certa interação, e as células de Renshaw estão sob constante controle inibitório das duas estruturas. A influência inibitória da formação reticular é um fator adicional na regulação do nível de atividade do neurônio motor.

A inibição primária pode ser causada por mecanismos de natureza diferente, não associados a alterações nas propriedades da membrana pós-sináptica. A inibição neste caso ocorre na membrana pré-sináptica (inibição sináptica e pré-sináptica).

A inibição sináptica (do grego sunapsis contato, conexão) é um processo nervoso baseado na interação de um mediador secretado e liberado pelas terminações nervosas pré-sinápticas com moléculas específicas da membrana pós-sináptica. A natureza excitatória ou inibitória da ação do mediador depende da natureza dos canais que se abrem na membrana pós-sináptica. A prova direta da presença de sinapses inibitórias específicas no SNC foi obtida pela primeira vez por D. Lloyd (1941).

Dados sobre as manifestações eletrofisiológicas da inibição sináptica: a presença de um atraso sináptico, a ausência de um campo elétrico na região das terminações sinápticas deram razão para considerá-la uma consequência da ação química de um mediador inibitório especial liberado pelas terminações sinápticas. D. Lloyd mostrou que, se a célula está em estado de despolarização, o mediador inibitório causa hiperpolarização, enquanto no contexto de hiperpolarização da membrana pós-sináptica, causa sua despolarização.

A inibição pré-sináptica (latim prae - à frente de algo + grego sunapsis contato, conexão) é um caso especial de processos inibitórios sinápticos que se manifestam na supressão da atividade do neurônio como resultado de uma diminuição na eficácia das sinapses excitatórias mesmo no elo pré-sináptico inibindo o processo de liberação do mediador pelas terminações nervosas excitatórias. Nesse caso, as propriedades da membrana pós-sináptica não sofrem alterações. A inibição pré-sináptica é realizada por meio de interneurônios inibitórios especiais. Sua base estrutural são as sinapses axo-axônicas formadas por terminais axônicos de interneurônios inibitórios e terminações axonais de neurônios excitatórios.

Nesse caso, a terminação axônica do neurônio inibitório é pré-sináptica em relação ao terminal do neurônio excitatório, que é pós-sináptico em relação à terminação inibitória e pré-sináptico em relação à célula nervosa ativada por ele. Nas terminações do axônio inibitório pré-sináptico, um mediador é liberado, o que causa a despolarização das terminações excitatórias aumentando a permeabilidade de sua membrana para CI-. A despolarização causa uma diminuição na amplitude do potencial de ação que chega à terminação excitatória do axônio. Como resultado, o processo de liberação do mediador é inibido pelas terminações nervosas excitatórias e a amplitude do potencial pós-sináptico excitatório diminui.

Uma característica da despolarização pré-sináptica é o desenvolvimento lento e a longa duração (várias centenas de milissegundos), mesmo após um único impulso aferente.

A inibição pré-sináptica difere significativamente da inibição pós-sináptica também em termos farmacológicos. A estricnina e a toxina tetânica não afetam seu curso. No entanto, substâncias narcóticas (cloralose, nembutal) aumentam e prolongam significativamente a inibição pré-sináptica. Este tipo de inibição é encontrado em várias partes do sistema nervoso central. Na maioria das vezes é detectado nas estruturas do tronco cerebral e da medula espinhal. Nos primeiros estudos dos mecanismos de inibição pré-sináptica, acreditava-se que a ação inibitória se realizava em um ponto distante do soma do neurônio, por isso foi chamada de inibição "remota".

O significado funcional da inibição pré-sináptica, cobrindo os terminais pré-sinápticos através dos quais chegam os impulsos aferentes, é limitar o fluxo de impulsos aferentes para os centros nervosos. A inibição pré-sináptica bloqueia principalmente os sinais aferentes assíncronos fracos e passa os mais fortes, portanto, serve como um mecanismo de isolamento, isolando os impulsos aferentes mais intensos do fluxo geral. Isso é de grande importância adaptativa para o organismo, pois de todos os sinais aferentes que vão para os centros nervosos, destacam-se os mais importantes, os mais necessários para esse momento específico. Graças a isso, os centros nervosos, o sistema nervoso como um todo, ficam livres do processamento de informações menos essenciais.

Inibição secundária - inibição realizada pelas mesmas estruturas nervosas nas quais ocorre a excitação. Este processo nervoso é descrito em detalhes nos trabalhos de N.E. Vvedensky (1886, 1901).

A inibição recíproca (latim reciprocus - mutual) é um processo nervoso baseado no fato de que as mesmas vias aferentes pelas quais é realizada a excitação de um grupo de células nervosas proporcionam a inibição de outros grupos de células por meio de neurônios intercalares. As relações recíprocas de excitação e inibição no sistema nervoso central foram descobertas e demonstradas por N.E. Vvedensky: irritação da pele na perna traseira em um sapo causa sua flexão e inibição da flexão ou extensão no lado oposto. A interação de excitação e inibição é uma propriedade comum de todo o sistema nervoso e é encontrada tanto no cérebro quanto na medula espinhal. Foi comprovado experimentalmente que o desempenho normal de cada ato motor natural é baseado na interação de excitação e inibição nos mesmos neurônios do SNC.

A inibição central geral é um processo nervoso que se desenvolve com qualquer atividade reflexa e captura quase todo o sistema nervoso central, incluindo os centros do cérebro. A inibição central geral geralmente se manifesta antes da ocorrência de qualquer reação motora. Pode se manifestar com uma força tão pequena de irritação na qual não há efeito motor. Este tipo de inibição foi descrito pela primeira vez por I.S. Beritov (1937). Ele fornece uma concentração de excitação de outros atos reflexos ou comportamentais que podem surgir sob a influência de estímulos. Um papel importante na criação da inibição central geral pertence à substância gelatinosa da medula espinhal.

Com a estimulação elétrica da substância gelatinosa na preparação espinhal de um gato, ocorre uma inibição geral das reações reflexas causadas pela irritação dos nervos sensoriais. A inibição geral é um fator importante na criação de uma atividade comportamental integral dos animais, bem como na garantia da excitação seletiva de certos órgãos de trabalho.

A inibição parabiótica se desenvolve em condições patológicas, quando a labilidade das estruturas do sistema nervoso central diminui ou há uma excitação simultânea muito massiva de um grande número de vias aferentes, como, por exemplo, no choque traumático.

Alguns pesquisadores distinguem outro tipo de inibição - inibição após excitação. Desenvolve-se nos neurônios após o fim da excitação como resultado de uma forte hiperpolarização traço da membrana (pós-sináptica).

A inibição é um processo nervoso especial, causado pela excitação e manifestado externamente pela inibição de outra excitação. É capaz de se espalhar ativamente pela célula nervosa e seus processos. A teoria da inibição central foi fundada por IM Sechenov (1863), que notou que o reflexo de flexão do sapo é inibido pela estimulação química do mesencéfalo. A inibição desempenha um papel importante na atividade do sistema nervoso central, nomeadamente: na coordenação dos reflexos; no comportamento humano e animal; na regulação da atividade dos órgãos e sistemas internos; na implementação da função protetora das células nervosas.

Tipos de inibição no SNC

A inibição central é distribuída de acordo com a localização em pré e pós-sináptica;

pela natureza da polarização (carga da membrana) - na hiper e despolarização;

de acordo com a estrutura dos circuitos neurais inibitórios - em recíproco, ou conectado, reverso e lateral.

A inibição pré-sináptica, como o nome sugere, está localizada nos elementos pré-sinápticos e está associada à inibição da condução do impulso nervoso nas terminações axonais (pré-sinápticas). O substrato histológico dessa inibição são as sinapses axonais. Um axônio inibitório de inserção se aproxima do axônio excitatório e libera o neurotransmissor inibitório GABA. Esse mediador atua na membrana pós-sináptica, que é a membrana do axônio excitatório, e provoca a despolarização da mesma. A despolarização resultante inibe a entrada de Ca2+ da fenda sináptica na conclusão do axônio excitatório e, assim, leva a uma diminuição na liberação do mediador excitatório na fenda sináptica, inibição da reação. A inibição pré-sináptica atinge um máximo após 15-20 ms e dura cerca de 150 ms, ou seja, muito mais tempo do que a inibição pós-sináptica. A inibição pré-sináptica é bloqueada por venenos convulsivos - biculina e picrotoxina, que são antagonistas competitivos do GABA.

A inibição pós-sináptica (GPSP) é causada pela liberação de um mediador inibitório pela terminação pré-sináptica do axônio, que reduz ou inibe a excitabilidade das membranas do soma e dos dendritos da célula nervosa com a qual entra em contato. Está associada à existência de neurônios inibitórios, cujos axônios se formam no soma e dendritos das células terminais nervosas, liberando mediadores inibitórios - GABA e glicina. Sob a influência desses mediadores, ocorre a inibição dos neurônios excitatórios. Exemplos de neurônios inibitórios são células de Renshaw na medula espinhal, neurônios em forma de pêra (células de Purkinje do cerebelo), células estreladas do córtex cerebral, cérebro, etc.

Um estudo de P. G. Kostyuk (1977) provou que a inibição pós-sináptica está associada à hiperpolarização primária da membrana do soma do neurônio, que se baseia no aumento da permeabilidade da membrana pós-sináptica para K +. Como resultado da hiperpolarização, o nível do potencial de membrana se afasta do nível crítico (limiar). Ou seja, ocorre seu aumento - hiperpolarização. Isso leva à inibição do neurônio. Esse tipo de inibição é chamado de hiperpolarização.

A amplitude e a polaridade do HPSP dependem do nível inicial do potencial de membrana do próprio neurônio. O mecanismo desse fenômeno está associado ao Cl+. Com o início do desenvolvimento do IPSP, o Cl- entra na célula. Quando há mais dentro da célula do que fora, a glicina se adapta à membrana e o Cl+ sai da célula através de seus orifícios abertos. Reduz o número de cargas negativas, a despolarização se desenvolve. Esse tipo de inibição é chamado de despolarização.

A inibição pós-sináptica é local. Desenvolve-se gradualmente, capaz de somar, não deixando nenhuma refratariedade para trás. É um mecanismo de frenagem mais responsivo, bem direcionado e versátil. Em sua essência, isso é "inibição central", que foi descrita na época por Ch. S. Sherrington (1906).

Dependendo da estrutura da cadeia neuronal inibitória, distinguem-se as seguintes formas de inibição pós-sináptica: recíproca, reversa e lateral, que na verdade é uma espécie de reversa.

A inibição recíproca (combinada) é caracterizada pelo fato de que, quando, por exemplo, os neurônios motores dos músculos flexores são excitados durante a ativação dos aferentes, então simultaneamente (deste lado) os neurônios motores dos músculos extensores que atuam na mesma articulação são inibidos. Isso acontece porque aferentes dos fusos musculares formam sinapses excitatórias nos neurônios motores dos músculos agonistas e, através do neurônio inibitório interveniente, sinapses inibitórias nos neurônios motores dos músculos antagonistas. Do ponto de vista fisiológico, tal inibição é muito benéfica, pois facilita o movimento da articulação “automaticamente”, sem controle voluntário ou involuntário adicional.

Frenagem reversa. Nesse caso, uma ou mais colaterais partem dos axônios do neurônio motor, que são direcionados para os neurônios inibitórios intercalados, por exemplo, as células de Renshaw. Por sua vez, as células de Renshaw formam sinapses inibitórias em neurônios motores. No caso de excitação do neurônio motor, as células de Renshaw também são ativadas, como resultado da hiperpolarização da membrana do neurônio motor e sua atividade é inibida. Quanto mais o neurônio motor é excitado, maiores são os efeitos inibitórios tangíveis através das células de Renshaw. Assim, a inibição pós-sináptica reversa funciona com base no princípio do feedback negativo. Há uma suposição de que esse tipo de inibição seja necessário para a autorregulação da excitação dos neurônios, bem como para evitar sua superexcitação e reações convulsivas.

Inibição lateral. A cadeia inibitória de neurônios é caracterizada pelo fato de que os neurônios inibitórios afetam não apenas a célula inflamada, mas também os neurônios vizinhos, nos quais a excitação é fraca ou completamente ausente. Tal inibição é chamada lateral, uma vez que o sítio de inibição formado está contido lateralmente (lateralmente) do neurônio excitado. Desempenha um papel particularmente importante nos sistemas sensoriais, criando o fenômeno do contraste.

A inibição pós-sináptica é predominantemente facilmente removida pela introdução de estricnina, que compete com o mediador inibitório (glicina) na membrana pós-sináptica. A toxina do tétano também inibe a inibição pós-sináptica, interferindo na liberação de neurotransmissores das terminações pré-sinápticas inibitórias. Portanto, a introdução de estricnina ou toxina tetânica é acompanhada por convulsões que ocorrem como resultado de um aumento acentuado no processo de excitação no sistema nervoso central, em particular nos neurônios motores.

Em conexão com a descoberta dos mecanismos iônicos de inibição pós-sináptica, tornou-se possível explicar o mecanismo de ação do Br. O brometo de sódio em doses ótimas é amplamente utilizado na prática clínica como agente sedativo (sedativo). Foi comprovado que este efeito do brometo de sódio está associado ao aumento da inibição pós-sináptica no SNC. -

O papel de vários tipos de inibição central

O principal papel da inibição central é fornecer, em interação com a excitação central, a possibilidade de analisar e sintetizar os sinais nervosos no sistema nervoso central e, consequentemente, a possibilidade de coordenar todas as funções do corpo entre si e com o ambiente. Esse papel de inibição central é chamado de coordenação. Alguns tipos de inibição central desempenham não apenas um papel de coordenação, mas também de proteção (guarda). Supõe-se que o principal papel de coordenação da inibição pré-sináptica seja a supressão no SNC por sinais aferentes insignificantes. Devido à inibição pós-sináptica direta, a atividade dos centros antagonistas é coordenada. A inibição reversa, limitando a frequência máxima possível de descargas de motoneurônios da medula espinhal, desempenha um papel de coordenação (coordena a frequência máxima de descargas de motoneurônios com a taxa de contração das fibras musculares que eles inervam) e protetora (impede a excitação de motoneurônios). Nos mamíferos, esse tipo de inibição é distribuído principalmente nos sistemas aferentes espinhais. Nas partes superiores do cérebro, nomeadamente no córtex cerebral, predomina a inibição pós-sináptica.

Qual é o significado funcional da inibição pré-sináptica? Devido a isso, o impacto é realizado não apenas no próprio aparelho reflexo da medula espinhal, mas também na comutação sináptica de vários tratos ascendentes pelo cérebro. Sabe-se também sobre a inibição pré-sináptica descendente das fibras aferentes primárias do grupo Aa e aferentes da pele. Nesse caso, a inibição pré-sináptica é obviamente a primeira "camada" de restrição ativa de informações vindas de fora. No SNC, especialmente na medula espinhal, a inibição pré-sináptica muitas vezes atua como um tipo de feedback negativo que limita os impulsos aferentes durante estímulos fortes (por exemplo, patológicos) e, portanto, desempenha parcialmente uma função protetora em relação à medula espinhal e centros localizados mais altos. .

As propriedades funcionais das sinapses não são constantes. Sob certas condições, a eficácia de suas atividades pode aumentar ou diminuir. Normalmente, em altas frequências de estimulação (várias centenas por 1 s), a transmissão sináptica é facilitada em poucos segundos ou mesmo minutos. Este fenômeno é chamado de potenciação sináptica. Tal potenciação sináptica também pode ser observada após o término da estimulação tetânica. Então será chamado de potenciação pós-tetânica (PTP). No cerne do PTP (aumento a longo prazo da eficiência da comunicação entre os neurónios), é provável que existam alterações na funcionalidade da fibra pré-sináptica, nomeadamente a sua hiperpolarização. Por sua vez, isso é acompanhado por um aumento na liberação do neurotransmissor na fenda sináptica e o aparecimento de um aumento de EPSP na estrutura pós-sináptica. Há também dados sobre mudanças estruturais no PTP (inchaço e crescimento das terminações pré-sinápticas, estreitamento da fenda sináptica, etc.).

O PTP é muito melhor expresso nas partes superiores do SNC (por exemplo, no hipocampo, neurônios piramidais do córtex cerebral) em comparação com os neurônios espinhais. Junto com a PTP, pode ocorrer depressão pós-ativação no aparelho sináptico, que é expressa por uma diminuição na amplitude da EPSP. Essa depressão é associada por muitos pesquisadores a um enfraquecimento da sensibilidade à ação do mediador (dessensibilização) da membrana pós-sináptica ou a uma relação diferente de custos e mobilização do mediador.

A plasticidade dos processos sinápticos, em particular, PTP, pode estar associada à formação de novas conexões interneuronais no SNC e sua fixação, ou seja, mecanismos de aprendizagem e memória. Ao mesmo tempo, deve-se reconhecer que as propriedades plásticas das sinapses centrais ainda não foram suficientemente estudadas.