درس : الجهاز العصبي

درس : الجهاز العصبي

أ ـ الأعصاب :
العصبونات :

يتكون الجهاز العصبي من عدد كبير من الخلايا العصبية Nerve cell وكذلك تسمى العصبونات ، وهي الوحدة البنائية الوظيفية في الجهاز العصبي وتتألف من :

1 ـ جسم الخلية العصبية ........ Nerve cell

() توجد أجسام الخلايا في المادة السنجابية للجهاز العصبي وأنوية الجهاز العصبي المركزي ، وتوجد لدرجة أقل خارجة في العقد العصبية .
() وأجسام الخلايا ليست واحدة بل تختلف من حيث الحجم والشكل ويتراوح قطرها بين 4 ـ 5 ميكرو متر .
() وكأي خلية ، يحيط بالخلية العصبية غشاء بلازمي له أهمية كبيرة في تبادل المواد الكيمائية بين الخلية ومحيطها .
() وأهم مكونات سيتوبلازم جسم الخلية العصبية هي الميتوكندريا وجهاز جولجي والشبكة الأندوبلازمية ، والرايبوسومات ، واللييفات العصبية والأكياس الصغيرة .
() وهناك أجسام تدعى بأجسام نسل وقد وجد أن هذه الأجسام عبارة عن تجمعات من الميكروسومات ، والميكروسومات هي عبارة عن ريبوسومات محاطة بجزء من غشاء الشبكة الاندوبلازمية .
() بعض أجسام الخلايا العصبية تحتوي على حبيبات صبغية ، فمثلا خلايا المادة السوداء في الدماغ تحتوي على كميات كبيرة من صبغة الميلانين التي تضفي اللون الأسود على تلك المنطقة من الدماغ ، وتحتوي كثير من الخلايا العصبية على صبغة صفراء دهنية تزداد كميتها مع التقدم في العمر .
() تحوي كل خلية عصبية على نواة كبيرة ، وبداخل النواة نوية كبيرة نسبيا أيضا وفي بعض الخلايا العصبية الكبيرة تتجمع المادة الكروماتينية في النواة بشكل كتلة صغيرة بجانب النوية وتدعى بالقمر النووي وبالرغم من وجود النواة في الخلية العصبية إلا انها فقدت القدرة على الانقسام لعدم احتوائها على الجسم المركزي .
ـ المحور الاسطواني :

() تمتد المحاور الاسطوانية لبعض العصبونات مسافات طويلة قد تزيد على المتر .
() المحاور الاسطوانية قليلة التشعب وقطرها ثابت على جميع الطول ، وهي اسطوانية الشكل .
() سيتوبلازم المحاور الاسطوانية خال من أجسام نسل .
() يحتل المحور الاسطواني مركز الاستطالة العصبية ، وفي داخله توجد بلازما المحور تسمى .
() ويحيط بالمحور الاسطواني غمد المحور وهو غلاف بلازمي رقيق ويتصل الغمد المحوري بغلاف الخلية العصبية .
() عبر غمد هذا المحور يحدث تبادل الشوارد بنسبة واحدة ولكنه يتمتع بخاصية النفوذية مما يؤدي إلى الإختلاف في تركيز الشوارد وخاصة الصوديوم والبوتاسيوم ، والكلور على طرفي غمد المحور .
() وفي نهاية المحور الاسطواني توجد حبيبات أو حويصلات كروية تحتوي على النورادرينالين والاستيل كولين .
3ـ غمد النخاعين
() يتألف من مواد فوسفورية دهنية .
() يكسب الألياف اللون الأبيض ، مثال على ذلك الالياف الجسمية المحيطة أو الاعصاب المحيطية ، أو الألياف العصبية الذاتية .
() أن غمد النخاعين لا يكسو جميع أجزاء الليف العصبي فمنطقة اتصال المحور بالسرة ( غير مغمدة ) ، كما أن تفرعات الليف العصبي غير مغمدة .
4ـ غمد شوان
() هذا الغمد يحفظ الالياف العصبية ، وهو غلاف ليفي يحيط بالألياف العصبية ويتكون من خلايا شوان ، وغمد شوان ينتهي عند اتصال الالياف العصبية بالجهاز العصبي المركزي .
() فقدان هذا الغمد يحرم الألياف العصبية من قابلية التجديد في حالة اصابتها بأذية ، والالياف العصبية التي تحوي غمد شوان يمكن أن تتجدد وبشرط محافظة جسم الخلية على نشاطه وفعاليته . عملية التجديد تبدأ من نهاية الجزء المركزي لليف المقطوع .

5ـ الشجيرات العصبية :

الشجيرات عبارة عن زوائد سيتوبلازمية عديدة من جسم الخلية العصبية يتناقص قطرها كلما ابتعدت عن جسم الخلية ، وتشعباتها غزيرة كي تزيد من مساحة السطح المعرض لاستقبال المنبهات من التشعبات النهائية للخلايا العصبية التي قبلها .


أنواع الخلايا العصبية : (( العصبونات ))

تقسم العصبونات إلى ثلاثة أنواع بالنسبة لوضع المحاور الاسطوانية للخلية العصبية .

() عصبونات وحيدة القطب
لها محور اسطواني واحد ، وقد يتفرع المحور الاسطواني إلى فرعين بعد جسم الخلية بقليل فيكون شكل حرف T .
() عصبونات ذات قطبين
لها محوران استطوانيان وكأن أحد تفرعات الشجيرات لهذه الخلية تحور ليكون محورا اسطوانيا ثانيا .

() العصبونات كثيرة الأقطاب
لها شجيرات عصبية غزيرة وبعضها لها محور اسطواني .

وتنقسم الخلايا العصبية وظيفيا إلى ثلاثة أنواع رئيسة هي :

1ـ خلية عصبية حسية :

تعمل على نقل الاحساسات من عضو الاستقبال إلى الجهاز العصبي المركزي وأجسام هذه الخلايا في عقد الجذور الظهرية للأعصاب الشوكية .

2ـ خلية عصبية محركة
() وظيفتها نقل الاوامر إلى أعضاء الاستجابة
() وقد تتصل بعض هذه الاعصاب بالعضلات الارادية وعندها تسمى هذه الخلايا بالخلايا العصبية المحركة الجسمية وأجسام هذه الخلايا تقع في المادة السنجابية للنخاع الشوكي .
() اما اذا اتصلت بالعضلات غير الارادية أو ببعض الغدد الصماء أو ببعض الاغشية المخاطية فتدعى بالخلايا العصبية المحركة الحشوية وأجسام هذه الخلايا تقع في العقد الجانبية أو الاضافية للجهاز العصبي الذاتي .
3ـ خلية عصبية موصلة
وظيفتها الربط بين العصبونات المتجاورة .
4ـ هناك بين الخلايا العصبية خلايا بنائية أخرى مختلفة الاشكال والوظائف وتدعى اجمالا بالدبق العصبي ووظيفتها نقل الأغذية والاوكسجين من الدم إلى العصبونات ونقل الفضلات من العصبونات إلى الدم .

خصائص الخلايا العصبية :

1ـ الإثارة .
2ـ الايصال .

العقد العصبية :

هي عبارة عن مجموعة أجسام خلايا عصبية توجد خارج الجهاز العصبي المركزي والجهاز العصبي السمبثاوي يتألف من عقد عصبية متصلة مع بعضها البعض بواسطة سلسلة ، وتوجد هذه العقد أيضا في طريق الجذور الظهرية للأعصاب الشوكية .

الالياف العصبية :

تختلف الالياف العصبية عن بعضها البعض من حيث المنشأ ، القطر ، تقسم الألياف العصبية الى

1ـ الياف عصبية واردة وهي الياف قادمة من الجهاز العصبي المركزي وهي على نوعين :

() جسمية
() حشوية

2ـ الياف عصبية صادرة ، وهي الياف صادرة عن الجهاز العصبي المركزي ، وهي على نوعين جسمية وحشوية .

خصائص الليف العصبي :

1 ـ الإثارة والتهيج :
() مؤثرات فيزيائية ضغط ، ضوء ، حرارة ، ألم .
() مؤثرات كيميائية استيل كولين ، دوبامين ، نور ادرينالين وغيرها .
() مؤثرات كهربائية .
() مؤثرات ميكانيكية ، الهرس ، الوخز ، القطع ، الشد ، وغيرها .

2 ـ 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 .

الانتقال الوثبي للسيالة العصبية :

يحدث الانتقال الوثبي في الالياف المغمدة ، تنتقل السيالة العصبية من عقدة الى عقدة عوضا من الانتقال عبر الليف بكامله أي أن النبضات أو السيالة العصبية تقفز من عقدة إلى أخرى ، وهو أسرع بخمسين مرة من النقل الآخر .
تنتقل الموجه الكهربائية ( الجهد الكهربائي ) المتشكلة عبر السائل الخلالي المحيط بالعصب وكذلك عبر بلازما المحور من عقدة إلى أخرى مؤدية لاثارة العقد التالية لها .

أهمية الانتقال الوثبي :

1 ـ يزيد من سرعة النقل عبر الألياف العصبية .
2 ـ يحفظ الطاقة لأن إزالة الاستقطاب لا تتم إلا عند عقد رانفيير .

خصائص السيالة العصبية :

1 ـ السرعة :

كلما كبر قطر الليفة العصبية كلما زادت سرعتها في نقل السيالة العصبية ، ولهذا نجد أن الالياف العصبية من الحبل الشوكي إلى الدماغ تنقل هذه بسرعة تقدر بحوالي 140 متر في الثانية .

2 ـ قانون الكل أو لاشيء :
قانون الكل أو العدم :

اثارة الليفة العضلية بواسطة ليفة عصبية تؤدي الى انقباض هذه الليفة العصبية( كلها وليس جزء منها ) .

فاذا كان المنبه ضعيف ، فانه لا يؤدي الى تقلص هذه الليفة العضلية ، واذا زادت قوة المنبه لا تزيد قوة الانقباض وبمعنى آخر ان العضلة أما أن تنقبض أو لا تنقبض بواسطة هذا المنبه ، وهذا يعرف بقانون الكل أو العدم .

3ـ فترة الامتناع أو الجموح :

وقد وجد ان العصب يبقى لفترة زمنية قصيرة بعد اثارته لا يستجيب لأي مؤثر آخر مهما كانت قوته ، ويطلق على هذه الفترة الزمنية فترة الامتناع المطلق وهي الفترة اللازمة لعودة الغشاء لحالة الاستقطاب الأصلية ، ولان هذه الفترة الزمنية قصيرة جدا في حالة العصب 0004 ر من الثانية في حالة الألياف العصبية الكبيرة ، فاننا نجد ان هذه الأعصاب يمكنها نقل عدد كبير من السيالات العصبية التي تتوالى بسرعة فائقة .

وتعقب فترة الامتناع المطلق فترة زمنية أخرى تسمى فترة الامتناع النسبي ، لا يستجيب فيها العصب إلا لمؤثر اقوى من المؤثر الأدنى