Торможение — это нервный процесс в результате которого происходит ослабление либо подавление процесса возбуждения. Торможение защищая нервную систему от перевозбуждения и вместе с возбуждением обеспечивает нормальную деятельность всех органов и организма в целом.
Общие сведения о нервных центрах и процессах возбуждения
Доминирующий нервный центр (группа центров) — это комплекс, который характеризуется повышенной возбудимостью и способностью стойко удерживать данное состояние. Это происходит даже в том случае, когда первоначальный стимул уже не оказывает активирующего воздействия (состояние инертности).
Нервный центр, для которого присущи состояния возбуждения и торможения, представляет собой функционально связанный комплекс нейронов. Они располагаются в одной или нескольких структурах ЦНС и предназначены для регулирования определенной функции организма. В осуществлении любой функции организма в любое время участвуют нервные центры, расположенные на различных уровнях ЦНС. Они взаимодействуют между собой по иерархическому (субординационному) принципу.
Нервные центры имеют специфические свойства, которые определяются той функцией, которую выполняет конкретный центр. Также для нервных центров характерны общие свойства. Принято рассматривать несколько общих свойств нервных центров. Иррадиация возбуждения в этом случае заключается в распространении потенциала действия с помощью вставочных нейронов.
Суммация возбуждения представляет собой способность нервного центра отвечать на воздействие нескольких афферентных стимулов. Каждый отдельный стимул не способен вызывать рефлекторный ответ.
Одним из первых феномен суммации возбуждения в ЦНС стал наблюдать И. М. Сеченов. Суммацию он подразделил на временную (последовательная) и пространственную (одновременная). Первая из них является суммацией постсинаптических потенциалов. Они возникают в случае ритмической стимуляции одного афферентного входа с помощью подпороговых раздражителей.
Пространственная суммация состоит в суммации постсинаптических потенциалов. Они возникают как ответ на одновременную стимуляцию подпороговыми раздражителями нескольких афферентных входов, которые пространственно разделены.
Трансформация ритма возбуждения представляет собой изменение количества потенциалов действия, которые возникают в нейронах центра на выходе. Это происходит в отношении числа потенциалов действия, которые поступают на вход этого центра. В качестве непосредственного места трансформации ритма и частоты импульсов выступают синапсы.
Через синапсы производится передача возбуждения. По этой причине ритм и частота импульсов, которые зарождаются в нейронах, характеризуются расположением синаптических окончаний другого нейрона. Они относительно независимы от частоты импульсов, которые приходят к соответствующим синаптическим окончаниям
Сущность торможения
Торможение является активным нервным процессом. В качестве его результата выступает прекращение (ослабление) возбуждения Торможение ведет к снижению возбудимости и лабильности нервных центров. В этом случае повышаются пороги возбуждения, а раздражения, которые ранее вызывали ответные реакции, перестают их вызывать.
Торможение предназначено для ограничения распространения возбуждения. Оно выполняет следующие функции:
- Выключение деятельности ненужных нервных центров в определенный момент;
- Осуществление координации в деятельности нервных центров;
- Координация функций в организме и извне;
- Предохранение нервных центров от излишнего или чрезмерного напряжения.
В целом торможение имеет охранительное значение. Впервые идею о том, что в ЦНС, кроме процесса возбуждения, присутствует процесс торможения, высказал И. М. Сеченов в 1862 году. Он проводил опыты на таламической лягушке, определяя латентное время сгибательного рефлекса. Лягушка погружалась задней конечностью в слабый раствор серной кислоты.
Ученый показал, что латентное время рефлекса существенно увеличивается в случае, когда на зрительный бугор предварительно положен кристалл поваренной соли. На основании этого был сделан вывод, что в таламической области мозга у лягушек действуют нервные центры, которые оказывают тормозящее влияние на спинномозговые рефлексы.
Это исследование вошло в историю науки под названием «Сеченовского торможения» (центральное торможение). Процесс торможения отличается от процесса возбуждения, поскольку не способен распространятся по нервному волокну. Он всегда является местным процессом в сфере синаптических контактов.
Виды торможения
В зависимости от места возникновения выделяют 2 вида торможения – постсинаптическое и прямое. Постсинаптическое торможение более широко распространено в ЦНС, возникая на постсинаптической мембране. Этот вид связан с наличием тормозных нейронов в ЦНС. Их окончания аксонов выделяют тормозной медиатор, при этом нервные импульсы подходят к тормозным нейронам и вызывают в них такой же процесс возбуждения, как и в прочих нейронах. Тем не менее, в отличие от других нейронов окончания аксона начинают выделять не возбуждающий, а тормозной медиатор. Он не деполязирует, а напротив, гиперполяризует постсинаптическую мембрану.
В случае прямого торможения между мотонейронами мышц сгибателей и разгибателей присутствуют вставочные нейроны. Они играют координационную роль. Когда происходит сгибание, тормозные клетки затормаживают мышцы-разгибатели. Пресинаптическое торможение появляется в пресинаптической области. Окончание аксона тормозной нервной клетки при этом формирует синапс, расположенный на окончании аксона возбуждающей нервной клетки. Этот процесс ведет к чрезмерно сильной деполяризации мембраны соответствующего аксона. Она начинает угнетать проходящие здесь процессы, блокируя передачу возбуждения.
Импульсы в пресинаптическом торможении в аксонах высвобождают медиатор, вызывающий устойчивую деполяризацию и инактивацию Na-проводимости в аксоаксонном синапсе. В этой ситуации затормаживается какой-то определенный путь. Данный вид торможения необходим для ограничения притока афферентных импульсов к нервным центрам.
