عرض المشاركات
1
قسم اسئلة علم الحيوان. / سؤال هام
« في: أبريل 01, 2008, 12:30:41 صباحاً »
هذا الموضوع نقلته من احد المنتديات اتمنى ان تستفيد منه يابو يوسف
النقل :
الدفعة العصبية أو السيالة العصبية :
تنقل الاعصاب الاشارات العصبية على شكل موجة كهربائية .
اعتبر علماء الفسيولوجيا الأوائل ، أن السيالة العصبية أو الدفعة العصبية ما هي في الواقع إلا تيار كهربائي .
كان العالم الألماني جولياس برنستاين أول من قدم النظرية التي تعرف الآن بإسم نظرية الغشاء لتفسير طبيعة السيالة العصبية وطريقة انتقالها . ولكي نفهم هذه النظرية لابد لنا من أن نعرف :
1 ـ طبيعة الخلية العصبية عندما تكون في حالة راحة أي عندما لا تمر خلالها سيلالة عصبية
2 ـ ماذا يحدث عندما تنبه الخلية أو الليفة العصبية .
3 ـ كيف تنتقل السيالة العصبية خلال الليفة .
4 ـ كيف تعود الخلية أو الليفة العصبية إلى حالتها الأولى أي حالة الراحة .
() إن الخلية العصبية تحاط بغشاء بلازمي يفصل سيتوبلازم الخلية ، والذي يحوي أيونات عديدة ، عن السائل الموجود خارج الخلايا ، والذي يحوي أيضا العديد من الأيونات .
() إن تركيز الأيونات داخل الخلية العصبية يختلف كثيرا عن تركيزها في السائل الموجود خارج الخلية .
فمثلا : تركيز الصوديوم داخل الخلية العصبية يختلف كثيرا عن تركيزها في السائل الموجود خارج الخلية .
تركيز ايونات البوتاسيوم داخل الخلية ثلاثون مرة تركيزها في السائل المحيط بالخلية .
() نتيجة التوزيع غير المتكافىء للايونات داخل الخلية العصبية وخارجها نشأ ما يسمى بفرق الجهد الكهربائي عبر الغشاء بحيث أصبح داخل الخلية يحمل شحنة سالبة مقارنة بالسطح الخارجي للخلية الذي يحمل شحنة موجبة . فوجد أن داخل الخلية يعتبر سالبا بالنسبة لخارجها بمقدار مللي فولت ، واطلق على هذا الفرق في الجهد اسم الجهد في حالة الراحة أي الجهد عندما لا تمر سيالة عصبية خلال الخلية أو الليفة العصبية ، أو الاستقطاب حيث تنتشر الايونات الموجبة على الجانب الخارجي للغشاء الخلوي للعصبون وتنتشر الايونات السالبة على الجانب الداخلي . ومن أهم العوامل المسببة لهذا الاستقطاب هو النقل النشط لايونات الصوديوم من داخل الخلية العصبية إلى خارجها .
() وقد وجد أن الخلية العصبية تحافظ على هذا التوزيع غير المتعادل للايونات على جانبي الغشاء بواسطة عملية نقل إيجابي للايونات وفي هذه العملية تنتقل ايونات الصوديوم عبر الغشاء إلى خارج الخلية على الرغم من أن تركيزها في الخارج أعلى ، كما تنتقل أيونات البوتاسيوم من المحيط الخارجي إلى داخل الخلية على الرغم من أن تركيزها في الخارج أقل ولكي تتم عملية النقل الايجابي ، تصرف الخلية العصبية بعض الطاقة وتحصل الخلية على هذه الطاقة من عملية التنفس الخلوي .
() عندما تنبه الخلية العصبية وينشأ ما نسميه بالسيالة العصبية ، ولقد وجد انه لإذا كان المؤثر قويا بدرجة معينة واستمر تأثيره لمدة كافية فإنه يحدث تغييرا في نفاذية غشاء الخلية للايونات فتتحرك ايونات الصوديوم الموجبة إلى داخل العصبون وذلك حتى يتعادل تركيزها داخل وخارج الخلية العصبية ، وهذا يؤدي إلى التقليل من مقدار الكمون الغشائي وذلك نتيجة تعادل الأيونات السالبة داخل الخلية بايونات الصوديوم الموجبة التي دخلت . وغالبا ما يدخل كميات من ايونات الصوديوم التي تزيد من الكمية الكافية لتعادل الشحنات السالبة في الداخل ، وبذلك تصبح الشحنات الموجبة في الداخل اكثر من كمية الشحنات السالبة وبالتالي يصبح فرق الجهد بداخل العصبون وفي الخلية العصبية بالنسبة لخارجه حوالي 30 مللي فولت ، وهذا يعرف بحالة انعكاس اللا ستقطاب التي تكون موجودة على الغشاء وقت الراحة . أي أن داخل الغشاء يكون سالبا بالنسبة لخارجه ، أما حالة اللااستقطاب تكون عندما تتعادل الشحنات السالبة في داخل الخلية بالشحنات الموجبة التي دخلت .
وقد اظهرت الدراسات ان تعرض الغشاء الخلوي للعصبون لحالة انعكاس الكمون الغشائي يزيد من نفاذية الغشاء لايونات البوتاسيوم فتخرج الى خارج العصبون حتى تعيد فرق الجهد على الغشاء إلى حالة الراحة ، والمدة التي تلزم لدخول ايونات الصوديوم وخروج ايونات البوتاسيوم تسمى فترة السيال العصبي تتراوح بين 002ر الى 005 ر من الثانية .
وتلك المنطقة من غشاء الخلوي للعصبون تحتاج إلى فترة تتراوح بين 001 ر إلى 003 ر من الثانية بعد انتهاء السيال العصبي لتستطيع ان تنقل سيالا عصبيا آخر ، وتدعى هذه الفترة بفترة الجموح وفي هذه الفترة تبذل الخلية الطاقة للقيام بعملية النقل النشط لنقل ايونات الصوديوم إلى خارج الخلية ، وليستعيد الغشاء الخلوي خواصه الفسيولوجية في حالة الراحة .
() كيف تعود الخلية العصبية إلى حالتها الا ستقطاب أي حالة الراحة ، بعد أن يزول المنبه .
بمجرد ان يزول تأثير المنبه يفقد الغشاء البلازمي نفاذيته لايونات الصوديوم وتزيد نفاذيته لايونات البوتاسيوم ، وتنشط بعد ذلك مضخة البوتاسيوم والصوديوم ، ويؤدي نشاطها الى اعادة حالة توزيع الأيونات غير المتكافىء على جانبي الغشاء إلى ما كانت في حالة الراحة . ويعود داخل الخلية فيصبح سالب الشحنة . بالنسبة للسطح الخارجي الذي يعود ويحمل شحنة موجبة ، وبذلك تعود الخلية العصبية إلى حالة الراحة ، وهكذا تهيأ لتصبح لنقل سيالة عصبية أخرى .
انتقال السيالات العصبية في العصبونات :
إن حدوث سيال عصبي نتيجة لمؤثر في منطقة ما على غشاء الخلية العصبية الذي صاحب اضطراب واختلال التوازن الكيماوي والكهربائي في تلك المنطقة يعتبر مؤثرا جديدا للمناطق المجاورة في الغشاء الخلوي للعصبون ، فيحدث :
1 ـ تزداد نفاذية الغشاء الخلوي لايونات الصوديوم ويحدث انعكاس الاستقطاب .
2 ـ تخرج ايونات البوتاسيوم حتى تعيد الخلية العصبية إلى حالة الراحة .
3 ـ تستمر هذه الحالة إلى أن يصل التيار أو السيال العصبي منطقة التشابك العصبي .
ويمكن توضيح ذلك بأنه اذا نبه نسيج عصبي بمنبه كهربائي حدثت جهود كهربائية يتلو أحدها الآخر في سرعة كبيرة وهي :
1 ـ جهد يتكون عند أول تأثير المنبه على العصب ويكون ضعيفا وبذلك لا ينقل عبر مجور الخلية العصبية ، ويسمى هذا جهد محلي تحت عتبة التنبيه .
2 ـ جهد يعتبر المنبه العصبي ، الذي يحدث التيار العصبي المعروف ، وهو من القوة بحيث يرتفع بمستوى التنبيه ألى اقصى حد ممكن وينتقل هذا التيار على طول محور العصبون دون أن يصاب بأي ضعف وحتى يصل إلى نهايتها وينبه اطراف العصبون المجاور .
3 ـ جهدان تاليان لحدوث التيار العصبي ، يطلق عليهما معا الجهد اللاحق ، ويظن انه يمثل عمليات بنائية مرتبطة بإعادة الطاقة المستهلكة الى الأعصاب وهذه العمليات تشمل انتشار الأيونات ونفاذها من خلال الأغشية العصبية وإعادة ترتيبها حتى يحدث الاستقطاب .
ويتضح من ذلك أن السيال العصبي لا يبدأ بالمرور خلال جسم العصبون ومحوره إلا عند بلوغ أو تجاوز ما يسمى بعتبة التنبيه المعينة لكل منها [ عتبة التنبيه : أقل قوة كهربائية مقدرة بالميللي فولت فيما اذا اثرت على عضلة أو عصب لزمن غير محدد ادت الى التهيج والإثارة ] وليس معنى ذلك أن المنبه الضعيف يؤدي الى انبعاث اشارات عصبية قوية . انما يؤدي المنبه الذي في مستوى العتبة الى اقصى استجابة من العصبون ومهما زادت قوة المنبه فلن تزيد قوة الاستجابة . وهذا يعني أن العصب اما ان ينقل السيال العصبي على أقوى مايمكن واما أن لا ينقلها على الاطلاق وهذا يسمى قانون الكل أو لاشيء .
النقل :
الدفعة العصبية أو السيالة العصبية :
تنقل الاعصاب الاشارات العصبية على شكل موجة كهربائية .
اعتبر علماء الفسيولوجيا الأوائل ، أن السيالة العصبية أو الدفعة العصبية ما هي في الواقع إلا تيار كهربائي .
كان العالم الألماني جولياس برنستاين أول من قدم النظرية التي تعرف الآن بإسم نظرية الغشاء لتفسير طبيعة السيالة العصبية وطريقة انتقالها . ولكي نفهم هذه النظرية لابد لنا من أن نعرف :
1 ـ طبيعة الخلية العصبية عندما تكون في حالة راحة أي عندما لا تمر خلالها سيلالة عصبية
2 ـ ماذا يحدث عندما تنبه الخلية أو الليفة العصبية .
3 ـ كيف تنتقل السيالة العصبية خلال الليفة .
4 ـ كيف تعود الخلية أو الليفة العصبية إلى حالتها الأولى أي حالة الراحة .
() إن الخلية العصبية تحاط بغشاء بلازمي يفصل سيتوبلازم الخلية ، والذي يحوي أيونات عديدة ، عن السائل الموجود خارج الخلايا ، والذي يحوي أيضا العديد من الأيونات .
() إن تركيز الأيونات داخل الخلية العصبية يختلف كثيرا عن تركيزها في السائل الموجود خارج الخلية .
فمثلا : تركيز الصوديوم داخل الخلية العصبية يختلف كثيرا عن تركيزها في السائل الموجود خارج الخلية .
تركيز ايونات البوتاسيوم داخل الخلية ثلاثون مرة تركيزها في السائل المحيط بالخلية .
() نتيجة التوزيع غير المتكافىء للايونات داخل الخلية العصبية وخارجها نشأ ما يسمى بفرق الجهد الكهربائي عبر الغشاء بحيث أصبح داخل الخلية يحمل شحنة سالبة مقارنة بالسطح الخارجي للخلية الذي يحمل شحنة موجبة . فوجد أن داخل الخلية يعتبر سالبا بالنسبة لخارجها بمقدار مللي فولت ، واطلق على هذا الفرق في الجهد اسم الجهد في حالة الراحة أي الجهد عندما لا تمر سيالة عصبية خلال الخلية أو الليفة العصبية ، أو الاستقطاب حيث تنتشر الايونات الموجبة على الجانب الخارجي للغشاء الخلوي للعصبون وتنتشر الايونات السالبة على الجانب الداخلي . ومن أهم العوامل المسببة لهذا الاستقطاب هو النقل النشط لايونات الصوديوم من داخل الخلية العصبية إلى خارجها .
() وقد وجد أن الخلية العصبية تحافظ على هذا التوزيع غير المتعادل للايونات على جانبي الغشاء بواسطة عملية نقل إيجابي للايونات وفي هذه العملية تنتقل ايونات الصوديوم عبر الغشاء إلى خارج الخلية على الرغم من أن تركيزها في الخارج أعلى ، كما تنتقل أيونات البوتاسيوم من المحيط الخارجي إلى داخل الخلية على الرغم من أن تركيزها في الخارج أقل ولكي تتم عملية النقل الايجابي ، تصرف الخلية العصبية بعض الطاقة وتحصل الخلية على هذه الطاقة من عملية التنفس الخلوي .
() عندما تنبه الخلية العصبية وينشأ ما نسميه بالسيالة العصبية ، ولقد وجد انه لإذا كان المؤثر قويا بدرجة معينة واستمر تأثيره لمدة كافية فإنه يحدث تغييرا في نفاذية غشاء الخلية للايونات فتتحرك ايونات الصوديوم الموجبة إلى داخل العصبون وذلك حتى يتعادل تركيزها داخل وخارج الخلية العصبية ، وهذا يؤدي إلى التقليل من مقدار الكمون الغشائي وذلك نتيجة تعادل الأيونات السالبة داخل الخلية بايونات الصوديوم الموجبة التي دخلت . وغالبا ما يدخل كميات من ايونات الصوديوم التي تزيد من الكمية الكافية لتعادل الشحنات السالبة في الداخل ، وبذلك تصبح الشحنات الموجبة في الداخل اكثر من كمية الشحنات السالبة وبالتالي يصبح فرق الجهد بداخل العصبون وفي الخلية العصبية بالنسبة لخارجه حوالي 30 مللي فولت ، وهذا يعرف بحالة انعكاس اللا ستقطاب التي تكون موجودة على الغشاء وقت الراحة . أي أن داخل الغشاء يكون سالبا بالنسبة لخارجه ، أما حالة اللااستقطاب تكون عندما تتعادل الشحنات السالبة في داخل الخلية بالشحنات الموجبة التي دخلت .
وقد اظهرت الدراسات ان تعرض الغشاء الخلوي للعصبون لحالة انعكاس الكمون الغشائي يزيد من نفاذية الغشاء لايونات البوتاسيوم فتخرج الى خارج العصبون حتى تعيد فرق الجهد على الغشاء إلى حالة الراحة ، والمدة التي تلزم لدخول ايونات الصوديوم وخروج ايونات البوتاسيوم تسمى فترة السيال العصبي تتراوح بين 002ر الى 005 ر من الثانية .
وتلك المنطقة من غشاء الخلوي للعصبون تحتاج إلى فترة تتراوح بين 001 ر إلى 003 ر من الثانية بعد انتهاء السيال العصبي لتستطيع ان تنقل سيالا عصبيا آخر ، وتدعى هذه الفترة بفترة الجموح وفي هذه الفترة تبذل الخلية الطاقة للقيام بعملية النقل النشط لنقل ايونات الصوديوم إلى خارج الخلية ، وليستعيد الغشاء الخلوي خواصه الفسيولوجية في حالة الراحة .
() كيف تعود الخلية العصبية إلى حالتها الا ستقطاب أي حالة الراحة ، بعد أن يزول المنبه .
بمجرد ان يزول تأثير المنبه يفقد الغشاء البلازمي نفاذيته لايونات الصوديوم وتزيد نفاذيته لايونات البوتاسيوم ، وتنشط بعد ذلك مضخة البوتاسيوم والصوديوم ، ويؤدي نشاطها الى اعادة حالة توزيع الأيونات غير المتكافىء على جانبي الغشاء إلى ما كانت في حالة الراحة . ويعود داخل الخلية فيصبح سالب الشحنة . بالنسبة للسطح الخارجي الذي يعود ويحمل شحنة موجبة ، وبذلك تعود الخلية العصبية إلى حالة الراحة ، وهكذا تهيأ لتصبح لنقل سيالة عصبية أخرى .
انتقال السيالات العصبية في العصبونات :
إن حدوث سيال عصبي نتيجة لمؤثر في منطقة ما على غشاء الخلية العصبية الذي صاحب اضطراب واختلال التوازن الكيماوي والكهربائي في تلك المنطقة يعتبر مؤثرا جديدا للمناطق المجاورة في الغشاء الخلوي للعصبون ، فيحدث :
1 ـ تزداد نفاذية الغشاء الخلوي لايونات الصوديوم ويحدث انعكاس الاستقطاب .
2 ـ تخرج ايونات البوتاسيوم حتى تعيد الخلية العصبية إلى حالة الراحة .
3 ـ تستمر هذه الحالة إلى أن يصل التيار أو السيال العصبي منطقة التشابك العصبي .
ويمكن توضيح ذلك بأنه اذا نبه نسيج عصبي بمنبه كهربائي حدثت جهود كهربائية يتلو أحدها الآخر في سرعة كبيرة وهي :
1 ـ جهد يتكون عند أول تأثير المنبه على العصب ويكون ضعيفا وبذلك لا ينقل عبر مجور الخلية العصبية ، ويسمى هذا جهد محلي تحت عتبة التنبيه .
2 ـ جهد يعتبر المنبه العصبي ، الذي يحدث التيار العصبي المعروف ، وهو من القوة بحيث يرتفع بمستوى التنبيه ألى اقصى حد ممكن وينتقل هذا التيار على طول محور العصبون دون أن يصاب بأي ضعف وحتى يصل إلى نهايتها وينبه اطراف العصبون المجاور .
3 ـ جهدان تاليان لحدوث التيار العصبي ، يطلق عليهما معا الجهد اللاحق ، ويظن انه يمثل عمليات بنائية مرتبطة بإعادة الطاقة المستهلكة الى الأعصاب وهذه العمليات تشمل انتشار الأيونات ونفاذها من خلال الأغشية العصبية وإعادة ترتيبها حتى يحدث الاستقطاب .
ويتضح من ذلك أن السيال العصبي لا يبدأ بالمرور خلال جسم العصبون ومحوره إلا عند بلوغ أو تجاوز ما يسمى بعتبة التنبيه المعينة لكل منها [ عتبة التنبيه : أقل قوة كهربائية مقدرة بالميللي فولت فيما اذا اثرت على عضلة أو عصب لزمن غير محدد ادت الى التهيج والإثارة ] وليس معنى ذلك أن المنبه الضعيف يؤدي الى انبعاث اشارات عصبية قوية . انما يؤدي المنبه الذي في مستوى العتبة الى اقصى استجابة من العصبون ومهما زادت قوة المنبه فلن تزيد قوة الاستجابة . وهذا يعني أن العصب اما ان ينقل السيال العصبي على أقوى مايمكن واما أن لا ينقلها على الاطلاق وهذا يسمى قانون الكل أو لاشيء .
'> 
