Химический синапс и торможение

Биология » Как клетки общаются между собой » Химический синапс и торможение

Известно, что человек волевым усилием может остановить безусловный рефлекс. Существует, например, защитный рефлекс отдергивания руки, когда рука касается горячего предмета, чего-то острого и т.д. Однако известен пример римского героя Сцеволы, который положил руку на горящую жаровню и не отдернул ее, преодолев боль. Каждый из нас затормаживает рефлекс отдергивания, когда берут кровь на анализ. В менее явной форме торможение проявляется почти во всяком поведенческом акте, в том числе и в непроизвольных движениях, торможение участвует и в регуляции работы внутренних органов.

Что же такое торможение? В чем его причина? По этому поводу в литературе до сих пор можно встретить самые фантастические утверждения. Даже в школьном учебнике физиологии говорится, что торможение в данном месте нервной системы вызывается тем, что сильно возбуждается соседний участок. Так что же такое торможение на самом деле?

Прежде всего подчеркнем, что под торможением понимается активный процесс, а не просто отсутствие возбуждения. Заторможенной называют клетку, в которой какой-то механизм противодействует возбуждению. Вспомнив, что такое возбуждение, легко понять, что это за механизм. Мы знаем, что нервная клетка или волокно возбуждаются тогда, когда деполяризуется их мембрана. Значит, противоположный сдвиг мембранного потенциала и будет торможением: такую клетку будет труднее возбудить, так как потребуется более сильное воздействие, чтобы довести ее потенциал до порогового значения»

Как можно гиперполяризовать, т.е. затормозить клетку? Вспомнив опять, «что снаружи, что внутри», легко сообразить, что для этого надо либо усиливать проницаемость мембран для ионов калия, которые будут выносить наружу положительный заряд, либо увеличивать проницаемость мембраны для ионов хлора, которых много в наружной среде. Перемещение отрицательных ионов хлора внутрь клетки даст тот же эффект, что и перемещение положительных ионов калия наружу.

В нервной системе встречаются тормозные синапсы, использующие и калий, и хлор. Как правило, при этом используются особые тормозные медиаторы, которые управляют воротами соответствующих каналов. Например, у позвоночных есть два тормозных медиатора – аминокислота глицин и гаммааминомасляная кислота, которые, в основном, открывают хлорные каналы мембраны. Интересно, что гаммааминомасляная кислота является тормозным медиатором не только у позвоночных, но и у членистоногих.

Существуют и другие способы торможения. Например, известно, что блуждающий нерв тормозит деятельность сердца. Блуждающий нерв выделяет ацетилхолин, точно такой же, как тот, который возбуждает скелетные мышцы, но сердце он тормозит. Оказывается, в случае сердца ацетилхолин действует не прямо на ворота каналов. Он садится на особые рецепторы, активация которых меняет метаболизм сердечных клеток. В результате ряда внутриклеточных реакций возникает особое вещество, которое и открывает изнутри ворота калиевых каналов. Такие синапсы называют «метаболическими».

Итак, мы видели, что в ХС с помощью разных медиаторов могут открываться те или иные каналы клеточной мембраны. Если при этом возникает деполяризация – синапс возбуждающий, если возникает гиперполяризация – синапс тормозный.


Другое по теме:

Этапы антропогенеза
Отряд приматов, к которому К.Линней отнес человека, возник в самом начале третичного периода. Решающее влияние на формирование приматов оказал древесный образ жизни. К ранним формам приматов близки современные полуобезьяны - лемуры, долго ...

Пути развития экономики, не разрушающей природу
Экологизация научно-технического прогресса должна обеспечить возможность согласованной эволюции природы и общества (принцип коэволюции). Вхождение человечества и его хозяйства в глобальные и региональные биогеохимические циклы с поддерж ...

Физическая теория времени
Первая физическая теория времени дана в "Началах" Ньютона, причем он ставит время первым среди основных понятий физики, за ним следуют пространство, место и движение. Это было в XVII столетии, когда формировалась современная нау ...