مدرستي
علوم الطبيعة والحياة

التنسيق الوظيفي في العضوية (أ): الاتصال العصبي استقبال المنبهات الخارجية ( الاعضاء الحسية و مختلف المنبهات)

المستقبلات الحسية والرسالة العصبية

🔊 المعلّمة تقرأ لك
تلمس قطعة ثلج بأطراف أصابعك فتعرف في الحين أنّها باردة، ثمّ تلمس بالأصابع نفسها فنجانا ساخنا فتعرف أنّه ساخن. الجلد واحد، واليد واحدة، والإحساسان مختلفان. كيف يلتقط الجسم منبّهات المحيط، وفي أيّ شكل تصل هذه المنبّهات إلى المراكز العصبية؟
🎓في نهاية هذا الدرس ستكون قادرا على:
  • تسمّي الأعضاء الحسية وتربط كلّ عضو بالمنبّه الذي يلتقطه
  • تفسّر اختلاف الحساسية اللمسية من منطقة إلى أخرى من الجسم
  • تشرح كيف تتولّد الرسالة العصبية على الليف العصبي وكيف تنتقل إلى المراكز العصبية
🔑يفترض هذا الدرس أنّك تتقن:
  • الجلد كساء يغطّي الجسم كلّه، والعين والأذن واللسان والأنف أعضاء نتّصل بها بالمحيط
  • العضوية تتكيّف مع شروط الوسط الذي تعيش فيه

أبحث: ندرس في النشاط 1 الأعضاء الحسية والمنبّهات التي تلتقطها، وفي النشاط 2 بنية الجلد وحساسيته اللمسية، وفي النشاط 3 أنماط المستقبلات الحسية فيه، وفي النشاط 4 العصب الذي ينقل ما تلتقطه، وفي النشاط 5 طبيعة الرسالة العصبية نفسها.

النشاط 1: الأعضاء الحسية والمنبّهات

خمسة منبّهات مختلفة، وخمسة أبواب يدخل منها المحيط إلى الجسم.
🎯تعليمات للبحث
  1. تأمّل الوثيقة وسمّ العضو الحسي الذي يلتقط المنبّه في كلّ لوحة من 1 إلى 5
  2. حدّد الحاسّة التي يقوم عليها كلّ عضو من هذه الأعضاء الخمسة
  3. استنتج الغاية من امتلاك العضوية لهذه الأعضاء الحسية
إظهار الإجابة
🔍التحليل
  1. نتأمّل الوثيقة فنسمّي: 1 الأذن، 2 اللسان، 3 الأنف، 4 جلد أطراف الأصابع، 5 العين. فلكلّ منبّه من منبّهات المحيط عضو يلتقطه.
  2. نحدّد الحواسّ الموافقة: الأذن للسمع، واللسان للتذوّق، والأنف للشمّ، والجلد للّمس، والعين للبصر. وهذه الأعضاء الخمسة هي الأعضاء الحسية.
  3. نستنتج أنّ هذه الأعضاء تشكّل وسائل الاتّصال بالمحيط: بها تلتقط العضوية تنبيهات وسطها الخارجي، من أجل التكيّف مع شروطه.
الاستنتاج: يمثّل كلّ من الجلد والعين والأذن واللسان والأنف أعضاء حسية تلتقط عدّة تنبيهات خارجية، وتشكّل وسائل الاتّصال بالمحيط من أجل التكيّف مع شروطه.

النشاط 2: بنية الجلد وحساسيته اللمسية

الجلد ليس غلافا واحدا: طبقات فوق بعضها، ونهايات عصبية تسكن إحداها.
📌الوثيقة
منطقة من الجسمالمسافة بين نقطتين حسّاستين (مم)
نهاية الإصبع1
راحة اليد13
ظهر اليد30
أعلى القدم40
الظهر70
قياسات أُخذت على خمس مناطق من جسم الشخص نفسه.
🎯تعليمات للبحث
  1. تأمّل الوثيقتين وسمّ طبقات الجلد المرقّمة من 1 إلى 3، وبيّن الطبقة التي تحتوي النهايات العصبية
  2. قارن بين المسافات المسجّلة في الجدول، وحدّد المنطقة الأكثر حساسية والمنطقة الأقلّ حساسية
  3. استنتج العلاقة بين المسافة الفاصلة بين نقطتين حسّاستين وعدد المستقبلات الحسية في المنطقة
إظهار الإجابة
🔍التحليل
  1. نتأمّل الوثيقتين فنسمّي: 1 البشرة وهي القسم الخارجي السطحي للجلد، 2 الأدمة وهي الطبقة العميقة، 3 تحت الأدمة. ونبيّن أنّ النهايات العصبية توجد في الأدمة، وهي التي تجعل الجلد مقرّا لكثير من الإحساسات. وسمك الجلد كلّه يتراوح بين 0,5 و6 مم.
  2. نقارن فنجد أنّ المسافة أصغر ما تكون في نهاية الإصبع (1 مم) وأكبر ما تكون في الظهر (70 مم). فنهاية الإصبع هي المنطقة الأكثر حساسية، والظهر هو المنطقة الأقلّ حساسية.
  3. نستنتج أنّ الحساسية الجلدية ترتكز في نقاط محدّدة تترك بينها مسافات غير حسّاسة: فكلّما صغرت المسافة الفاصلة بين نقطتين حسّاستين كان عدد المستقبلات في المساحة نفسها أكبر، وكانت المنطقة أشدّ حساسية.
الاستنتاج: يتركّب الجلد من البشرة في الخارج ومن الأدمة في العمق، وفي الأدمة نهايات عصبية تجعله مقرّا لكثير من الإحساسات. ولا تتوزّع الحساسية عليه بالتساوي: هي ترتكز في نقاط تختلف كثافتها من منطقة إلى أخرى.
عندما تُطلب منك مقارنة حساسية منطقتين من الجلد، لا تقارن بالإحساس بل بالمسافة: كلّما صغرت المسافة بين نقطتين حسّاستين كانت المنطقة أشدّ حساسية. وهذا وجه يمكنك التحقّق منه بنفسك بطرفَي مشبك ورق.

النشاط 3: أنماط المستقبلات الحسية في الجلد

منطقة واحدة من الجلد، وأربعة إحساسات لا يشبه أحدها الآخر.
🎯تعليمات للبحث
  1. تأمّل الوثيقة وصف الإحساس الذي عبّر عنه الشخص عند كلّ منبّه من المنبّهات الأربعة
  2. بيّن لماذا لا يكفي نمط واحد من المستقبلات ليعطي هذه الإحساسات الأربعة
  3. استنتج معنى قولنا إنّ لكلّ مستقبل حسي منبّها خاصّا به
إظهار الإجابة
🔍التحليل
  1. نتأمّل الوثيقة فنصف أربعة إحساسات مختلفة عند أربعة منبّهات مختلفة على المنطقة نفسها من الجلد: البرودة عند مكعّب الثلج، والحرارة عند الأنبوب الساخن، والألم عند رأس الدبّوس، واللمس الخفيف عند الريشة.
  2. نبيّن أنّ نمطا واحدا لا يكفي: فالجلد يحتوي مستقبلات بعضها متخصّص في اللمس (جسيمات مايسنر)، وبعضها في تحسّس الحرارة (نهايات روفيني للحرارة ونهايات كراوس للبرودة)، وبعضها في الضغط (جسيمات باسيني للضغط القويّ وأقراص ميركل للضغط الخفيف)، والبعض الآخر في تحسّس الألم (نهايات عصبية حرّة).
  3. نستنتج أنّ المستقبل الحسي بنية متخصّصة تلتقط تنبيهات الوسط الخارجي، وأنّ لكلّ مستقبل تنبيها خاصّا به لا يستجيب لغيره؛ ولذلك يحمل العضو الحسي الواحد عدّة أنماط من المستقبلات.
الاستنتاج: المستقبل الحسي بنية متخصّصة توجد في كلّ عضو حسي وتلتقط تنبيهات الوسط الخارجي، ولكلّ مستقبل حسي تنبيه خاصّ به. وقد يحمل العضو الحسي الواحد عدّة أنماط من المستقبلات، كالجلد الذي يحمل مستقبلات للّمس وأخرى للحرارة وأخرى للألم.

النشاط 4: العصب، الدعامة التشريحية لنقل الرسالة العصبية

العصب حزمة من الخيوط، وحين ينضغط أحدها ينقطع الخبر.
🎯تعليمات للبحث
  1. تأمّل الوثيقة (أ) وصف بنية العصب من العنصر 1 إلى العصب كاملا
  2. حلّل ما حدث للبصر في الوثيقة (ب) عند امتلاء كرة العين بالسائل
  3. استنتج دور العصب بين العضو المستقبل والمركز العصبي
إظهار الإجابة
🔍التحليل
  1. نتأمّل الوثيقة (أ) فنصف: 1 ليف عصبي، وهو خيط طويل يخرج من المراكز العصبية ويتّصل بالنهايات الحسية؛ 2 حزمة من الألياف مجتمعة؛ 3 نسيج ضامّ يفصل الحزم؛ 4 شعيرة دموية تغذّي العصب. ومجموع هذه الحزم يشكّل العصب الحسي.
  2. نحلّل: امتلاء كرة العين بالماء يولّد ضغطا على العصب البصري، فتتضرّر أليافه ويفقد المريض بصره، رغم أنّ العين نفسها ما تزال تستقبل الضوء.
  3. نستنتج أنّ العصب هو الدعامة التشريحية لنقل الرسالة العصبية: فالأعصاب تربط بين العضو المستقبل والمركز العصبي الحسي، وإذا تضرّر العصب انقطع الاتّصال ولو بقي المستقبل سليما.
الاستنتاج: يخرج من المراكز العصبية ألياف عصبية طويلة متّصلة بالنهايات الحسية، ويشكّل مجموعها في شكل حزم العصب الحسي. وتقوم الأعصاب بالربط بين العضو المستقبل والمركز العصبي الحسي.

النشاط 5: تولّد الرسالة العصبية وانتقالها

شيء ما يجري على الغشاء، وشاشة تلتقطه.
🎯تعليمات للبحث
  1. تأمّل الوثيقة وصف توزّع الشحنات الكهربائية على وجهَي غشاء الليف العصبي قبل التنبيه
  2. حلّل ما طرأ على هذا التوزّع عند نقطة التنبيه ثمّ على طول الليف
  3. استنتج طبيعة الرسالة العصبية والجهاز الذي يسمح بتسجيلها
إظهار الإجابة
🔍التحليل
  1. نتأمّل الوثيقة فنصف أنّ الليف العصبي أثناء الراحة مستقطب: يحمل شحنات موجبة على سطحه الخارجي وشحنات سالبة على سطحه الداخلي.
  2. نحلّل: يحدث في النقطة المنبّهة زوال للاستقطاب، أي انقلاب في توزّع الشحنات على غشاء الليف. ثمّ تنتشر موجة زوال الاستقطاب هذه تدريجيا على طول الليف العصبي، وسرعان ما يستعيد الليف استقطابه وراءها.
  3. نستنتج أنّ هذه التغيّرات الكهربائية التي تظهر على الغشاء ما هي إلّا الرسالة العصبية نفسها: فهي ظاهرة كهربائية تبدي إشارات كهربائية، ويمكن تسجيلها بجهاز إلكتروني يسجّل تغيّرات الظواهر الكهربائية بين قطبَي استقبال، يُدعى راسم الذبذبات المهبطي.
الاستنتاج: تتولّد الرسالة العصبية عن تنبيه المستقبلات الحسية بالمنبّه الموافق، وهي ظاهرة كهربائية تتمثّل في زوال استقطاب غشاء الليف العصبي وانتشاره على طوله. وتنتقل بواسطة الألياف الحسية للعصب إلى القشرة المخية، ويمكن تسجيلها براسم الذبذبات المهبطي.
لا تخلط بين المنبّه والرسالة العصبية: المنبّه يختلف من عضو إلى عضو — ضوء، أو صوت، أو حرارة، أو ضغط — أمّا الرسالة العصبية فهي ظاهرة كهربائية واحدة في كلّ الحالات. اسأل نفسك دائما: ما الذي يسير داخل الليف العصبي؟

المستقبل الحسي

المستقبل الحسي بنية متخصّصة توجد في كلّ عضو حسي، تقوم بالتقاط تنبيهات الوسط الخارجي. ولكلّ مستقبل حسي تنبيه خاصّ به، ولذلك يمكن أن يحمل العضو الحسي الواحد عدّة أنماط من المستقبلات الحسية. ويمثّل كلّ من الجلد والعين والأذن واللسان والأنف أعضاء حسية لعدّة تنبيهات خارجية، وتشكّل وسائل الاتّصال بالمحيط من أجل التكيّف مع شروطه.

الأعضاء الحسية ومنبّهاتها
المنبّهمثالالعضو الحسيالحاسّة
صوتجرس يرنّالأذنالسمع
طعمتفّاحةاللسانالتذوّق
رائحةخبز محترقالأنفالشمّ
ملمسكتابة بارزةجلد أطراف الأصابعاللمس
ضوءمصباح مضيءالعينالبصر
لكلّ منبّه من منبّهات المحيط عضو يلتقطه، ولكلّ عضو حاسّته

الجلد: كساء الجسم وعضو حسّي

يعتبر الجلد عند الإنسان كساء الجسم كلّه، ويتراوح سمكه بين 0,5 و6 مم. ويتركّب من طبقتين: البشرة، وهي القسم الخارجي السطحي للجلد؛ والأدمة، وهي الطبقة العميقة التي تحتوي على نهايات عصبية تجعل الجلد مقرّا لكثير من الإحساسات.

ولا ترتكز الحساسية الجلدية على كامل السطح، بل في نقاط محدّدة تترك بينها مسافات غير حسّاسة. وتختلف كثافة هذه النقاط من منطقة إلى أخرى، ولذلك تختلف المسافة الفاصلة بين نقطتين حسّاستين: 1 مم في نهاية الإصبع، و13 مم في راحة اليد، و30 مم في ظهر اليد، و40 مم في أعلى القدم، و70 مم في الظهر.

أنماط المستقبلات الحسية في الجلد

أمثلة
  • جسيمات مايسنر: متخصّصة في اللمس.
  • نهايات كراوس: متخصّصة في تحسّس البرودة.
  • نهايات روفيني: متخصّصة في تحسّس الحرارة.
  • جسيمات باسيني: متخصّصة في تحسّس الضغط القويّ.
  • أقراص ميركل: متخصّصة في تحسّس الضغط الخفيف.
  • نهايات عصبية حرّة: متخصّصة في تحسّس الألم.
ستّة مستقبلات في جلد واحد، لكلّ منها شكله وعمقه والتنبيه الذي يلتقطه

الليف العصبي والرسالة العصبية

يمتاز الليف العصبي بأنّه مستقطب: يحمل شحنات موجبة على سطحه الخارجي وشحنات سالبة على سطحه الداخلي. وعند التنبيه يحدث في النقطة المنبّهة زوال للاستقطاب، ثمّ تنتشر موجة زوال الاستقطاب تدريجيا على طول الليف العصبي، وسرعان ما يستعيد الليف استقطابه. وهذه التغيّرات الكهربائية التي تظهر على الغشاء ما هي إلّا الرسالة العصبية.

من المستقبل الحسي إلى المركز العصبي

تتولّد الرسالة العصبية على مستوى النهايات العصبية المتواجدة في الأعضاء الحسية، عند تنبيه المستقبلات الحسية بالمنبّه الموافق. ثمّ تنتقل بواسطة الألياف الحسية للعصب إلى القشرة المخية في شكل إشارات كهربائية. ويخرج من المراكز العصبية ألياف عصبية طويلة متّصلة بالنهايات الحسية، يشكّل مجموعها في شكل حزم العصب الحسي، فتقوم الأعصاب بالربط بين العضو المستقبل والمركز العصبي الحسي.

ويمكن تسجيل تولّد الرسالة العصبية وانتقالها بواسطة جهاز إلكتروني يسجّل تغيّرات الظواهر الكهربائية بين قطبَي استقبال، يُدعى راسم الذبذبات المهبطي.

لا تخلط بين المستقبل والعصب والمركز: المستقبل يلتقط، والعصب ينقل، والمركز يترجم. وإذا تعطّلت حلقة من الثلاث انقطع الإحساس، ولو بقيت الحلقتان الأخريان سليمتين. اسأل نفسك دائما: أين انقطع الطريق؟
من المصباح إلى الإحساس: أربع محطّات، ورسالة كهربائية واحدة.
🎓 نحو شهادة التّعليم المتوسّط. يأتي هذا الدرس في الامتحان على وثيقة: لوحات لأعضاء حسية يُطلب فيها «سمِّ العضو، وحدّد الحاسّة»، أو جدول مسافات بين نقطتين حسّاستين يُطلب فيه «حدّد المنطقة الأكثر حساسية، وعلّل»، أو رسم لليف عصبيّ منبَّه يُطلب فيه «استنتج طبيعة الرسالة العصبية». ثلاثة عناصر جاهزة: ① التخصّص: لكلّ مستقبل حسيّ منبّه خاصّ به لا يستجيب لغيره، ولذلك يحمل الجلد عدّة أنماط (جسيمات مايسنر للّمس، ونهايات كراوس للبرودة، ونهايات روفيني للحرارة، ونهايات عصبية حرّة للألم) ② الحساسية: كلّما صغرت المسافة بين نقطتين حسّاستين كثرت المستقبلات في المساحة نفسها واشتدّت الحساسية ③ الرسالة العصبية: الليف في الراحة مستقطب، والتنبيه يُحدث زوال استقطاب ينتشر على طوله ؛ فهي ظاهرة كهربائية تُسجَّل براسم الذبذبات المهبطي، وينقلها العصب إلى القشرة المخية حيث تُترجم إلى إحساس. ⛔ والخطأ الشائع: الخلط بين المنبّه والرسالة العصبية ؛ المنبّه يختلف من عضو إلى عضو، أمّا الرسالة فظاهرة كهربائية واحدة في كلّ الحالات. وخطأ ثانٍ: الخلط بين المستقبل والعصب والمركز ؛ المستقبل يلتقط، والعصب ينقل، والمركز يترجم، وتعطّل حلقة واحدة يقطع الإحساس ولو سلمت الحلقتان الأخريان.
الخلاصة: تلتقط الأعضاء الحسية — الجلد والعين والأذن واللسان والأنف — تنبيهات الوسط الخارجي بواسطة مستقبلات حسية متخصّصة، لكلّ منها منبّهه الخاصّ. وينتج عن هذا التنبيه زوال استقطاب غشاء الليف العصبي ينتشر على طوله: تلك هي الرسالة العصبية، وهي ظاهرة كهربائية يمكن تسجيلها براسم الذبذبات المهبطي. وتنقلها الأعصاب من العضو المستقبل إلى القشرة المخية، حيث تُترجَم إلى إحساس.

الصفحة 1/10

© مدرستي — هذا الدرس من تأليف مدرستي · madrassati.net