تركيب الجهاز العصبي المركزي والمحيطي، جهد الراحة والسيال، التشابك الكيميائي، ومشكلات مثل التصلب والزهايمر.
آخر تحديث:
الجهاز العصبي ينسق الاستجابة للمؤثرات الداخلية والخارجية. يتكون الجهاز العصبي المركزي CNS من الدماغ والحبل الشوكي، ويعمل مع الجهاز الطرفي لنقل المعلومات ومعالجتها.
PNS: أعصاب حسية وحركية + الجهاز العصبي الذاتي (ودي: نشاط؛ نظير الودي: راحة/هضم).
صورة ذهنية: اربط كل قانون في هذا الموضوع بشكل أو مثال محلول قبل حفظ الصيغة وحدها.
المهاد: يستقبل الإشارات الحسية من مختلف أنحاء الجسم وينقلها إلى المنطقة المناسبة في المخ؛ أما الربط بين الدماغ والحبل الشوكي فهو وظيفة جذع الدماغ.
لفهم التقسيم لا تحفظ الأسماء وحدها؛ اربط كل جزء بمساره: استقبال ومعالجة في الجهاز المركزي، ونقل سيالات حسية أو حركية عبر الجهاز الطرفي.
الجهاز العصبي الجسمي يتحكم غالباً في العضلات الهيكلية والحركات الإرادية، أما الجهاز العصبي الذاتي فينظم وظائف لا إرادية مثل نبض القلب والهضم وإفراز الغدد عبر فرعيه الودي ونظير الودي.
يعطي تقسيم الجهاز العصبي خريطة للحركة والاستجابة: الجهاز المركزي يستقبل ويعالج المعلومات، والجهاز الطرفي ينقل السيالات بين المستقبلات والعضلات أو الغدد. استخدم هذا التقسيم لتفسير أي مسار استجابة.
استراتيجية الحل: حدد المعطيات والمطلوب، اكتب القانون أو العلاقة المناسبة، ثم عوّض وتحقق من الوحدات.
العصبون: جسم خلوي، محور عصبي (ينقل السيال)، زوائد شجرية (تستقبل). الغمد الميليني يسرّع السيال.
جهد الراحة: تباين شحنات عبر الغشاء؛ Na⁺ خارج أكثر، K⁺ انتشار طفيف للخارج.
السرعة: أعصاب ميلينية أسرع (نقل وثبي)؛ قطر أكبر أسرع.
انتقال الأيونات: السيال موجة على الغشاء؛ الأيونات لا تنتقل طول المحور كاملاً.
إذا لم يصل المنبه إلى جهد العتبة، مثل قيمة قريبة من -60 mV عندما تكون العتبة نحو -55 mV، فلا يتولد سيال عصبي. كما أن فترة الجموح بعد مرور السيال تساعد على انتقاله باتجاه واحد وتمنع رجوعه للخلف.
عند تتبع السيال العصبي، ابدأ من الزوائد الشجيرية وجسم الخلية، ثم المحور ونهاياته، وبعدها التشابك. الاتجاه يوضح وظيفة كل جزء من العصبون.
عند التشابك: سيال كهربائي يصل طرف المحور → ناقل عصبي مثل أستيل كولين، وهو مادة كيميائية تنقل الإشارة عبر الشق التشابكي → يرتبط بمستقبلات العصبون التالي.
السيال لا يعبر الفراغ كما هو: عند التشابك العصبي تتحول الرسالة من كهربائية إلى كيميائية عبر نواقل عصبية، ثم تستجيب الخلية التالية. لذلك لا تقل إن السيال الكهربائي يقفز مباشرة بين العصبونين.
دور Ca²⁺: دخول أيونات الكالسيوم يحفز إفراز الناقل.
إثارة أو تثبيط: المستقبل يحدد إن كانت الاستجابة إثارة أم تثبيط للعصبون التالي.
لا يعبر السيال الشق التشابكي مباشرة كموجة كهربائية لأن بين الخليتين فراغاً صغيراً، لذلك تُفرز النهايات العصبية ناقلاً كيميائياً ينتشر عبر الشق ويرتبط بمستقبلات الخلية التالية.
التشابك العصبي ليس مجرد فراغ بين عصبونين؛ هو نقطة تحويل السيال من إشارة كهربائية في نهاية العصبون إلى رسالة كيميائية عبر نواقل عصبية، ثم تعود الاستجابة كهربائية في الخلية التالية.
التصلب المتعدد: تلف الغمد الميليني → بطء أو توقف سيالات. مرض باركنسون: نقص دوبامين في مناطق حركية. ألزهايمر: تراكم لويحات → فقدان ذاكرة وتركيز.
الوقاية: نشاط عقلي، نوم، تجنب إصابات رأس تقلل بعض المخاطر.
في التصلب المتعدد يكون الخلل مرتبطاً بتلف الغمد الميليني، وفي باركنسون يرتبط بنقص الدوبامين في مناطق حركية، وفي ألزهايمر تظهر المشكلة في تدهور الذاكرة والتركيز مع تأثر عصبونات الدماغ.
الخيط الجامع في الجهاز العصبي أن السيال يبدأ من مستقبل أو عصبون، ينتقل كهربائياً على طول الليف، ثم يعبر التشابك كيميائياً قبل أن يصل إلى عضو الاستجابة.
عند دراسة مشكلات الجهاز العصبي، اربط العرض بالجزء أو العملية المتأثرة: خلل في النقل العصبي، تلف عصبونات، أو اضطراب في تنظيم السيالات. هذا الربط أهم من حفظ اسم المشكلة وحده.
في هذا الدرس تُنفَّذ نشاط: تركيب الدماغ: اتبع خطوات التجربة وسجّل القراءات، ثم اربط النتيجة بالمفهوم الذي سبقه في الدرس.
من التجربة: سجّل المعطيات قبل الاستنتاج؛ التجربة تدعم القانون وليست بديلاً عنه.
صوّر هذا الجدول وسمِّعه:
| المفهوم | القاعدة |
|---|---|
| جهد الراحة | داخل المحور سالب (~) بمضخة |
| إزالة الاستقطاب | دخول ← الداخل موجب |
| إعادة الاستقطاب | خروج ← عودة السالبية |
| غمد الميلين | يسرّع السيال (توصيل قفزي) |
| التشابك | ← إطلاق ناقل عصبي |
| سرعة السيال | تزيد بالميلين وكبر قطر المحور |
الجهاز العصبي: التركيب والوظيفة وبعض مشكلاته — تركيب الجهاز العصبي المركزي والمحيطي، جهد الراحة والسيال، التشابك الكيميائي، ومشكلات مثل التصلب والزهايمر.
عند المراجعة:
تذكير: في الامتحان: اكتب القانون ثم عوّض بالأرقام مع الوحدات. إن شككت في رقم مثال، ارجع إلى ملف الـ PDF المقسّم لنفس الموضوع.
نشاط: تركيب الدماغ: نفّذ التجربة خطوة بخطوة وسجّل القراءات.
المخ والحبل الشوكي؛ يعالج المعلومات ويصدر أوامر.
فرق جهود عبر غشاء العصبون؛ الداخل سالب نسبياً (~ -70 mV).
موجة كهربائية تنتشر على غشاء العصبون دون انتقال أيونات طويلاً.
منطقة انتقال السيال من عصبون لآخر عبر ناقل كيميائي.
ينظم وظائف لا إرادية: قلب، هضم، غدد.
القيمة التي يجب أن يصلها فرق الجهد عبر الغشاء (نحو -55 mV) لتُفتح قنوات الصوديوم الحساسة لفرق الجهد ويتولد جهد الفعل.
اندفاع أيونات الصوديوم بسرعة إلى داخل العصبون بعد بلوغ جهد العتبة، فيصبح داخل الغشاء موجباً (نحو +30 mV تقريباً).
إغلاق قنوات الصوديوم وفتح قنوات البوتاسيوم فيخرج البوتاسيوم ويعود داخل الغشاء سالباً بعد إزالة الاستقطاب.
فترة قصيرة بعد بدء جهد الفعل لا يمكن خلالها بدء جهد فعل آخر لأن قنوات الصوديوم الحساسة لفرق الجهد تكون غير فاعلة.
انتقال جهد الفعل قفزاً من عقدة رانفيير إلى التي تليها في المحاور المليّنة، ما يزيد سرعة انتقال السيال.
بروتين ناقل ينقل 3 أيونات Na⁺ إلى خارج المحور و2 أيون K⁺ إلى داخله، ويسهم مع قنوات التسرب في تكوين جهد الراحة.
طبقات من أغشية خلايا شوان تحيط بمحاور كثير من العصبونات وتسرّع السيال؛ الفجوات بين خلايا شوان المتجاورة تُسمى عقد رانفيير.
ما أهمية الجهاز العصبي في جسم الإنسان؟
ينسّق الجهاز العصبي استجابة الجسم للمؤثرات الداخلية والخارجية، ويربط بين أجهزة الجسم المختلفة ليعمل بتناسق؛ فهو المسؤول عن الإحساس بالمؤثرات، والتحكم في الحركات الإرادية واللاإرادية، وضبط الوظائف الحيوية كضربات القلب والتنفس والهضم، إضافة إلى التفكير والتعلّم والذاكرة.
وضّح دور أيونات الكالسيوم في انتقال السيال عبر التشابك.
عند وصول السيال العصبي إلى نهاية المحور (الزر التشابكي)، تُفتح قنوات الكالسيوم الحساسة لفرق الجهد فتندفع أيونات الكالسيوم (Ca²⁺) إلى داخل الخلية؛ فترتبط بالحويصلات التشابكية وتدفعها للاندماج مع الغشاء قبل التشابكي، مما يؤدي إلى تحرّر الناقل العصبي إلى الشق التشابكي، فيرتبط بمستقبلات الخلية التالية ويحدث تأثير إثارة أو تثبيط.
قارن بين سرعة السيال في محور ميلين وغير ميلين، وبين تكوين جهد الراحة.
السرعة: يكون السيال في المحاور المليّنة أسرع بسبب النقل الوثبي (قفز السيال بين عقد رانفيير)، بينما ينتقل ببطء أكبر في المحاور غير المليّنة؛ كما يزيد قطر المحور الأكبر من سرعة السيال في الحالتين. جهد الراحة: ينشأ نتيجة عمل مضخة الصوديوم-البوتاسيوم التي تنقل 3 أيونات Na⁺ إلى خارج المحور مقابل أيوني K⁺ إلى داخله، ولأن قنوات تسرّب K⁺ أكثر من قنوات Na⁺ يخرج K⁺ أسرع من دخول Na⁺، فيصبح داخل الخلية سالبًا (نحو −70 mV) مقارنة بالخارج.
فسر كيف يحدث إزالة الاستقطاب ثم إعادة الاستقطاب.
عندما يصل المنبه إلى جهد العتبة (نحو −55 mV) تُفتح قنوات أيونات الصوديوم الحساسة لفرق الجهد، فيندفع Na⁺ بسرعة إلى داخل المحور فيصبح الداخل موجبًا (يصل إلى نحو +30 إلى +35 mV)، وهذه هي إزالة الاستقطاب. بعدها تُغلق قنوات Na⁺ وتُفتح قنوات K⁺ فيخرج البوتاسيوم من الخلية ويعود الداخل سالبًا من جديد، وهذه هي إعادة الاستقطاب، وقد يحدث استقطاب زائد مؤقتًا (Hyperpolarization) قبل عودة الغشاء إلى جهد الراحة.
إلى ماذا ينقسم الجهاز العصبي في جسم الإنسان؟
الجهاز العصبي المركزي والجهاز العصبي الطرفي.
بطاقات مهمة
الجهاز العصبي المركزي (يتكوّن من الدماغ والحبل الشوكي)، والجهاز العصبي الطرفي (يتكوّن من الأعصاب التي تنقل المعلومات من الجهاز المركزي وإليه).
خلايا داعمة في الجهاز العصبي توجد إلى جانب الخلايا العصبية (العصبونات).
الجزء الأكبر من الدماغ والمركز المسؤول عن كثير من الوظائف العليا (مثل التفكير والإدراك والتعلّم والذاكرة) والحركات الإرادية؛ وله طبقتان: خارجية تُسمّى القشرة المخية، وداخلية تُسمّى المادة البيضاء.
ثاني أكبر منطقة في الدماغ؛ يسيطر على وضعية الجسم واتزانه وتنسيق حركاته، إذ ينسّق الأوامر الحركية الصادرة من القشرة المخية لتكون حركة العضلات متناسقة ومتوازنة.
المهاد: يستقبل رسائل من المستقبلات الحسية في مختلف أنحاء الجسم ثم ينقل المعلومات إلى المنطقة المناسبة في المخ. تحت المهاد: يحتوي على مراكز تنظيم الجوع والعطش والتعب والغضب ودرجة حرارة الجسم، ويساعد على عمل الجهاز العصبي والغدد الصم.
يربط بين الدماغ والحبل الشوكي، ويتحكّم في بعض وظائف الجسم الحيوية (مثل تنظيم ضغط الدم ومعدّل ضربات القلب والتنفّس والبلع)، ويحافظ على نشاط العمليات الحيوية حتى في حالة اللاوعي مثل النوم.
حلقة الوصل بين الدماغ وبقية أجزاء الجسم؛ يصدر عنه واحد وثلاثون (31) زوجًا من الأعصاب الشوكية، وقد يعالج بعض الإشارات ويصدر أوامرها مباشرة من دون اللجوء إلى الدماغ كما في رد الفعل المنعكس.
من الأعصاب الدماغية (التي تحفّز منطقتي الرأس والرقبة) والأعصاب الشوكية (التي تحفّز بقية مناطق الجسم).
ينظّم أنشطة الجسم الإرادية عن طريق ضبط العضلات الهيكلية، إضافة إلى ارتباطه بحركات لا إرادية تُعرف برد الفعل المنعكس.
استجابة سريعة لا تحتاج إلى أمر من الدماغ (مثل سحب اليد عن سطح ساخن)؛ والمسار الذي تسلكه الإشارة العصبية فيه يُسمّى القوس الانعكاسي (مستقبلات في الجلد ⟵ عصبونات حسية ⟵ الحبل الشوكي ⟵ عصبونات حركية ⟵ العضلة).
نصائح للمراجعة