بحث حول السيالة العصبية

مقدمة:
إن الأعصاب ليست باتجاه واحد أو بالأحرى فانه ليست جميع الأعصاب لها نفس الاتجاه ولكن لكل حزمة عصبية من الأعصاب اتجاه محدد . و مهمة الأعصاب هي نقل السيالة العصبية من أو إلى الجهاز العصبي المركزي في جسم الإنسان . ويتم نقل هذه السيالة العصبية عن طريق تبديل الشحنة الكهربائية الموجودة على سطح امتداد الخلية العصبية ومن ثم انتقال هذا التغيير حسب الاتجاه المحدد لتلك الحزمة العصبية .
وبالتالي فعندنا اتجاهين : الأول يكون من الجهاز العصبي المركزي الى النهايات العصبية وهذا هو النوع الموجود في الأعصاب الحركية التي تنقل الأوامر من الجهاز العصبي المركزي لكافة أنحاء الجسم .
والاتجاه الثاني هو من أنحاء الجسم المختلفة إلى الجهاز العصبي المركزي وهذا هو النوع الموجود في الأعصاب الحسية التي تنقل الإحساس من أنحاء الجسم المحتلفة إلى الجهاز العصبي المركزي .

مع العلم أنه يوجد بعض الأعصاب في جسم الانسان والتي تحتوي على حزم مختلفة يتفرع عنها فروع لحزم حسية وأخرى حركية ولكن لكل حزمة من هذه الحزم الموجودة داخل تلك الأعصاب اتجاه معين تقوم بنقل السيالات العصبية باتجاهه سواء من أو إلى الجهاز العصبي المركزي .

تنقل 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 حالة الاستقطاب 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 .
سرعة السيالة العصبية
لحساب سرعة السيلة العصبية نصع الكترودين منبهين ت1 و ت2 على قطعة من المحور الاسطواني للكالمار مثلا و نضع زوجين من الالترودات (م1.م2.)و(م3.م4) ثم نوصل المجموع بجهاز الراسم الذبذبي المهبطي
نرسل تنبيها فعالا فيسجل الجهاز كمون عمل بالنسبة للقطبين م1.م2 و يسجل كمون عمل بالنسبة م3.م4
نقيس المسافة ف1= المسافة بين نقطة التنبيه و م1 .
نقيس المسافة ف2= المسافة بين نقطة التنبيه و م3.

بنية المادة الرمادية و المادة البيضاء:
تبين الملاحظة المجهرية للمادة الرمادية أنها مكونة أساسا من أجسام خلوية نجمية الشكل بها امتدادات من نوعين :
– امتدادات قصيرة تدعى التفرعات.
– امتداد طويل يدعى المحورة و تشكل المحورات الألياف العصبية
و تبين الملاحظة المجهرية للمادة البيضاء أنها تتكون أساسا من ألياف عصبية
- بنية النخاع الشوكي
يتبين من الملاحظة المجهرية للنخاع الشوكي أنه يتكون من مادة بيضاء و مادة رمادية ، ويرتبط كل عصب سيسائي بالنخاع الشوكي بواسطة جذرين حيث يتميز الخلفي عن الأمامي بوجود عقدة شوكية.
تنقل الألياف العصبية الحسية :
• السيالة العصبية النابذة • السيالة العصبية المركزية • السيالة العصبية النابذة و المركزية.
تنقل الألياف العصبية الحركية :
• السيالة العصبية النابذة • السيالة العصبية المركزية • السيالة العصبية النابذة و المركزية
تتجه السيالة العصبية الحسية :
•من العضو الحسي إلى المركز العصبي الحسي • من الباحة الحركية إلى العضلة • من العضو الحسي إلى النخاع الشوكي.
تتجه السيالة العصبية الحركية :
• من الباحة الحركية إلى العضلة • من العضو الحسي إلى العضو الحركي • من النخاع الشوكي إلى العضلة
بالمخ توجد :
• مادة رمادية و مادة بيضاء • خلايا عصبية • الباحات الحسية و الباحات الحركية
يحتوي الجذر الخلفي للعصب السيسائي على :
• ألياف عصبية حسية • ألياف عصبية حركية •ألياف عصبية حسية و حركية
يحتوي الجذر الأمامي للعصب السيسائي على :
• ألياف عصبية حسية •ألياف عصبية حركية • ألياف عصبية حسية و حركية
خلال الحركات الإرادية :
• تتقلص عضلاتنا الهيكلية دون تدخل جهازنا العصبي • تتقلص عضلاتنا الهيكلية نتيجة تدخل جهازنا العصبي • تنشأ السيالة العصبية بالباحة الحركية

تتطلب حركة الثني :
• تزامن تقلص العضلات المتعارضة • باحة حركية -نخاع شوكي -عصب – عضلة • تدخل مركز عصبي.
يلتقط الإنسان من محيطه الخارجي إشارات مختلفة بواسطة :
• اعضائه الحركية • قشرته المخية • أعضائه الحسية الخمسة
يؤدي تهييج المستقبلات الحسية إلى نشوء سيالة عصبية :
• حسية تنتقل بواسطة الألياف العصبية الحركية • حسية تنتقل بواسطة الألياف العصبية الحسية • حركية تنتقل بواسطة الألياف العصبية الحركية

تستجيب المستقبلات النوعية :
• لمنبهات نوعية حيث تتولد سيالة عصبية حسية • لمنبهات غير نوعية حيث تتولد سيالة عصبية حسية • لمنبهات نوعية حيث تتولد سيالة عصبية حركية

يتطلب الانعكاس الخاص بثني القدم توفر العناصر التالية :
• النخاع الشوكي و العصب و الجلد • الدماغ و النخاع الشوكي و العصب • النخاع الشوكي و الجلد

تتكون المادة الرمادية أساسا من :
• ألياف عصبية • أجسام خلوية • من ألياف عضلية

تتكون المادة البيضاء أساسا من :
• أجسام خلوية • ألياف عصبية • تشجرات نهائية •

تتكون الأعصاب من :
• عدد كبير من الألياف العصبية مجمعة في حزمات • عدد كبير من الأجسام الخلوية حيث تكون المادة الرمادية • من امتدادات لخلايا عصبية مجمعة في حزمات

يسمى مسار السيالة العصبية :
• الانعكاس • قوس الانعكاس • الانعكاس الشوكي .