مدرستي
علوم الطبيعة والحياة

التنسيق الوظيفي في العضوية (أ): الاتصال العصبي الاعضاء الفاعلة في الحركة اللاارادية

الحركة الإرادية والفعل اللاإرادي: الأعضاء الفاعلة

🔊 المعلّمة تقرأ لك
تدوس بقدمك حافية على شوكة فتسحب رجلك قبل أن تدرك ما جرى، ثمّ تنحني بعد ذلك بإرادتك لتنزع الشوكة. حركتان في ثوانٍ، واحدة لم تقرّرها وأخرى قرّرتها. ما هي الأعضاء التي تتدخّل في الفعل اللاإرادي، وما هي التي تتدخّل في الحركة الإرادية؟
🎓في نهاية هذا الدرس ستكون قادرا على:
  • تحدّد تجريبيا العناصر التي يتوقّف عليها حدوث المنعكس النخاعي
  • تصف مسار الرسالة العصبية في القوس الانعكاسي من المستقبل الحسي إلى العضو المنفّذ
  • تميّز الأعضاء الفاعلة في الحركة الإرادية عن الأعضاء الفاعلة في الفعل اللاإرادي
🔑يفترض هذا الدرس أنّك تتقن:
  • الرسالة العصبية تتولّد في مستقبل حسي وتنتقل عبر عصب في شكل إشارات كهربائية
  • الفعل اللاإرادي ردّ فعل مطلق تلقائي ومتماثل، والفعل الإرادي منظّم ومكتسب

أبحث: نحضّر في النشاط 1 ضفدعا نخاعيّا ونظهر عنده المنعكس النخاعي، ونبحث في النشاط 2 عن العناصر التي يتوقّف عليها هذا المنعكس، ونتتبّع في النشاط 3 مسار الرسالة العصبية داخل القوس الانعكاسي، ثمّ ندرس في النشاطين 4 و5 الأعضاء الفاعلة في الحركة الإرادية.

النشاط 1: تحضير الضفدع النخاعي وإظهار المنعكس النخاعي

ضفدع بلا مخّ، وطرف يُسحب مع ذلك.
🎯تعليمات للبحث
  1. تأمّل الوثيقة (أ) وصف الخطوات المتّبعة للحصول على ضفدع نخاعي
  2. حلّل استجابة الطرف عند الانتقال من محلول إلى المحلول الذي يليه في الوثيقة (ب)
  3. استنتج طبيعة الاستجابة المتحصّل عليها، معلّلا جوابك ببنية الضفدع المستعمل
إظهار الإجابة
🔍التحليل
  1. نتأمّل الوثيقة (أ) فنصف الخطوات: نستعمل ضفدعا أخضر، ونخرّب دماغه بإدخال إبرة من الثقب القفوي بعد ثني رأسه ليشكّل زاوية قائمة مع جسمه، فنحصل على ضفدع نخاعي؛ ثمّ نعلّقه من فكّه السفلي بخطّاف إلى حامل، ونحضّر محاليل حمضية ذات تراكيز مختلفة.
  2. نحلّل: نغمر أصابع الطرف السفلي الأيسر في المحاليل ابتداء من الأضعف شدّة إلى أقواها، مع الغسل بعد كلّ تنبيه لإزالة آثار المنبّه الأوّل. لا يستجيب الطرف للمحاليل الضعيفة، وعند الشدّة الكافية يسحب الضفدع الطرف المنبّه أو الطرفين معا. وتسمّى هذه الشدّة التنبيه الفعّال.
  3. نستنتج أنّ الاستجابة المتحصّل عليها فعل لاإرادي: فالمخّ مخرَّب ولم يتدخّل في التحكّم فيها، ومع ذلك حدثت الحركة.
الاستنتاج: يسحب الضفدع النخاعي طرفه المنبّه عندما يبلغ المنبّه شدّة كافية تسمّى التنبيه الفعّال. وهذه الاستجابة فعل لاإرادي، لأنّ المخّ لم يتدخّل في التحكّم فيها.

النشاط 2: العناصر المتدخّلة في حدوث المنعكس النخاعي

في كلّ لوحة عنصر واحد أُبطل، والباقي على حاله.
📌الوثيقة
التدخّل التجريبي على الضفدع النخاعياستجابة الطرف عند التنبيه
تخدير جلد الطرف الخلفي الأيسر بالأثير ثمّ تنبيهه مباشرةلا يستجيب الطرف
قطع العصب الوركي ثمّ تنبيه أصابع الطرف نفسهلا يستجيب الطرف
تنبيه أصابع الطرف الثاني السليميستجيب الطرف
تنبيه النهاية المركزية للعصب الوركي المقطوعلا يستجيب الطرف المقطوع عصبه، ويُثنى الطرف الخلفي الآخر (وبتنبيه أقوى تتحرّك الأطراف الأمامية كذلك)
تخريب النخاع الشوكي بإبرة طويلة داخل العمود الفقريلا يستجيب الضفدع
قطع العضلة الساقية من وترها السفلي ثمّ تنبيه الأصابعلا يستجيب الطرف
نتائج ستّة تنبيهات أُجريت على ضفادع نخاعية.
🎯تعليمات للبحث
  1. تأمّل الوثيقتين وحدّد في كلّ تدخّل العنصر الذي أُلغي دوره في الطرف المنبَّه
  2. قارن بين استجابة الطرف الذي قُطع عصبه واستجابة الطرف الثاني السليم
  3. استنتج قائمة العناصر التي يتوقّف عليها حدوث المنعكس النخاعي
إظهار الإجابة
🔍التحليل
  1. نتأمّل الوثيقتين فنحدّد في كلّ تدخّل عنصرا مختلفا: التخدير يلغي دور الجلد، وقطع العصب الوركي يلغي دور العصب، وتخريب النخاع الشوكي يلغي دور المركز العصبي، وقطع العضلة من وترها يلغي دور العضلة. وفي كلّ مرّة يتوقّف المنعكس.
  2. نقارن فنجد أنّ الطرف المقطوع عصبه لا يستجيب للتنبيه، بينما يستجيب الطرف الثاني السليم. ونلاحظ كذلك أنّ تنبيه النهاية المركزية للعصب المقطوع يُثني الطرف الخلفي الآخر: فالرسالة صعدت عبر هذه النهاية إلى النخاع الشوكي ثمّ خرجت إلى طرف آخر؛ ومنه: تتّجه الرسالة العصبية الحسية من المحيط إلى المركز العصبي.
  3. نستنتج أنّ حدوث الفعل اللاإرادي يتوقّف على خمسة عناصر: العضو الحسي (المستقبل الحسي)، والناقل العصبي الحسي، والمركز العصبي وهو النخاع الشوكي، والناقل العصبي الحركي، والعضو المنفّذ وهو العضلة. فإذا أُلغي أحدها لم يحدث المنعكس.
الاستنتاج: تتدخّل في حدوث الفعل اللاإرادي (المنعكس النخاعي) العناصر التالية: العضو الحسي، والناقل العصبي الحسي، والمركز العصبي وهو النخاع الشوكي، والناقل العصبي الحركي، والعضو المنفّذ وهو العضلة. وإلغاء أيّ عنصر منها يوقف المنعكس.
عندما تُطلب منك عناصر منعكس نخاعي، عدّها دائما في اتّجاه واحد: مستقبل حسي، ناقل حسي، مركز عصبي، ناقل حركي، عضو منفّذ. وإذا شككت في عنصر، اسأل نفسك أين ينقطع الطريق لو أزلناه.

النشاط 3: القوس الانعكاسي ومسار الرسالة العصبية

تسع محطّات بين شوكة تلمس الجلد وعضلة تنقبض.
🎯تعليمات للبحث
  1. تأمّل الوثيقة وسمّ العناصر المرقّمة من 1 إلى 9
  2. حدّد جهة سير الرسالة العصبية في هذا المسار، مستعينا بنتائج النشاط 2
  3. استنتج ما يسمّى مسار الرسالة العصبية من المستقبل إلى العضو المنفّذ
إظهار الإجابة
🔍التحليل
  1. نتأمّل الوثيقة فنسمّي: 1 موصل حسي، 2 عقدة شوكية، 3 جذر خلفي، 4 مادة رمادية، 5 مادة بيضاء، 6 عصبون رابط، 7 جذر أمامي، 8 موصل حركي، 9 مستجيب حركي وهو العضلة. والمستقبل الحسي هنا هو الجلد في أقصى اليمين.
  2. نحدّد جهة السير: تتّجه الرسالة العصبية الحسية من المستقبل الحسي عبر الموصل الحسي والجذر الخلفي إلى النخاع الشوكي؛ وهناك تُعالَج فتتحوّل إلى رسالة عصبية حركية تخرج عبر الجذر الأمامي والموصل الحركي إلى العضلة. ومنه: السير في اتّجاه واحد، من المحيط إلى المركز ثمّ من المركز إلى المنفّذ.
  3. نستنتج أنّ هذا المسار يسمّى قوسا انعكاسيّا، وأنّ معالجة المركز العصبي للرسالة الحسية هي التي تنتج الرسالة الحركية التي تأمر العضلة بالحركة.
الاستنتاج: ينتج عن معالجة المركز العصبي للرسالة العصبية الحسية رسالة حركية تنتقل عبر الناقل الحركي إلى العضو المنفّذ. ويشكّل مسار الرسالة العصبية من المستقبل الحسي إلى العضو المنفّذ قوسا انعكاسيّا.

النشاط 4: دور المخّ في الحركة الإرادية

ثلاث إصابات في ثلاثة مواضع من القشرة، وثلاث مجموعات عضلية توقّفت.
🎯تعليمات للبحث
  1. تأمّل الوثيقة وصف ما أصاب العضلات في كلّ حالة من الحالات الثلاث
  2. اربط بين موضع المنطقة المتلفة من القشرة المخية ومجموعة العضلات المصابة بالشلل
  3. استنتج دور القشرة المخية في الحركة الإرادية
إظهار الإجابة
🔍التحليل
  1. نتأمّل الوثيقة فنصف: في كلّ حالة تلفت منطقة من القشرة المخية، فأصيبت مجموعة من عضلات الجسم بشلل جزئي أو كلّي، بينما بقيت بقيّة العضلات سليمة.
  2. نربط: لكلّ حالة منطقة متلفة مختلفة ومجموعة عضلات مصابة مختلفة؛ ومنه: قشرة المخّ الحركية تتكوّن من عدّة ساحات، تتحكّم كلّ واحدة منها في مجموعة محدّدة من عضلات الجسم.
  3. نستنتج أنّ القشرة المخية السنجابية تسيطر على الحركات الإرادية، وأنّ المخّ يعتبر مركز هذه الحركات: فالفعل الإرادي ينتج عن نشاط قشرة المخّ الحركية.
الاستنتاج: تسيطر القشرة المخية السنجابية على الحركات الإرادية، ويعتبر المخّ مركز الحركات الإرادية. وينتج الفعل الإرادي عن نشاط قشرة المخّ الحركية، التي تتكوّن من عدّة ساحات تتحكّم كلّ واحدة منها في مجموعة محدّدة من عضلات الجسم.

النشاط 5: العصب والنخاع الشوكي والعضلة في الحركة الإرادية

ثلاث إصابات في ثلاثة مواضع، وثلاث حركات إرادية توقّفت.
🎯تعليمات للبحث
  1. تأمّل الوثيقة وحدّد في كلّ لوحة العضو المصاب والحركة الإرادية التي توقّفت
  2. علّل توقّف الحركة الإرادية عند إصابة النخاع الشوكي رغم أنّ مركزها هو المخّ
  3. استنتج دور كلّ من العصب والنخاع الشوكي والعضلة في الحركة الإرادية
إظهار الإجابة
🔍التحليل
  1. نتأمّل الوثيقة فنحدّد: في اللوحة 1 تمزّق العصب الوركي فسبّب شلل الأطراف السفلية، وتمزّق العصب الوجهي فسبّب شلل عضلات الوجه؛ وفي اللوحة 2 إصابة النخاع الشوكي فنتج عنها شلل الجزء السفلي من الجسم؛ وفي اللوحة 3 إصابة عضلات الذراع فنتج عنها عجز مؤقّت عن تحريكها.
  2. نعلّل ذلك بأنّ الألياف العصبية الصادرة عن المخّ تنتهي في الأعصاب الشوكية، فيتدخّل النخاع الشوكي في الحركة الإرادية كموصل، أي كطريق تمرّ به الرسالة الحركية. وإذا انقطع الطريق لم يصل الأمر إلى العضلة، مهما كان المخّ سليما.
  3. نستنتج أنّ العصب يقوم بنقل السيالة العصبية، وأنّ النخاع الشوكي يتدخّل كموصل، وأنّ العضلة هي العضو المنفّذ في الحركة الإرادية.
الاستنتاج: تتدخّل في الحركة الإرادية قشرة المخّ الحركية، وناقل حركي هو ليف عصبي ينقل السيالة العصبية، والنخاع الشوكي كموصل تمرّ به الألياف الصادرة عن المخّ، وعضو منفّذ هو العضلة.
لا تستنتج دور عنصر من تجربة واحدة: قارن دائما الطرف الذي أُجري عليه التدخّل بالطرف الآخر السليم في الضفدع نفسه. فالطرف السليم هو الشاهد، وهو ما يحوّل الملاحظة إلى دليل.

عناصر الفعل اللاإرادي

يتدخّل في حدوث الفعل اللاإرادي، وهو المنعكس النخاعي، خمسة عناصر لا يقوم المنعكس بدون واحد منها:

تعريف
  1. العضو الحسي (المستقبل الحسي): يحوّل التنبيه إلى رسالة عصبية حسية، مثل الجلد والعين.
  2. الناقل العصبي الحسي، وهو عصب حسي: ينقل الرسالة العصبية الحسية من المحيط إلى المراكز الحسية.
  3. المركز العصبي، وهو النخاع الشوكي: يحوّل الرسالة العصبية الحسية إلى رسالة عصبية حركية.
  4. الناقل العصبي الحركي: ينقل الرسالة العصبية الحركية، أي الأمر، من النخاع الشوكي إلى العضلة.
  5. العضو المنفّذ، وهو العضلة: يستجيب بالحركة.

القوس الانعكاسي

ينتج عن معالجة المركز العصبي للرسالة العصبية الحسية رسالة حركية تنتقل عبر الناقل الحركي إلى العضو المنفّذ. ويشكّل مسار الرسالة العصبية من المستقبل الحسي إلى العضو المنفّذ قوسا انعكاسيّا. وتدخل الرسالة الحسية إلى النخاع الشوكي من جذره الخلفي بعد أن تمرّ بالعقدة الشوكية، ثمّ تخرج الرسالة الحركية من جذره الأمامي.

مركز الحركة الإرادية

عند تلف بعض مناطق القشرة المخية تصاب عضلات بعض الأعضاء بشلل جزئي أو كلّي: فالقشرة المخية السنجابية هي التي تسيطر على الحركات الإرادية، ويعتبر المخّ مركز الحركات الإرادية. وينتج الفعل الإرادي عن نشاط قشرة المخّ الحركية، التي تتكوّن من عدّة ساحات تتحكّم كلّ واحدة منها في مجموعة محدّدة من عضلات الجسم.

ويمكن رسم هذه الساحات: فخلال العمليات الجراحية على مخّ الإنسان تُنبَّه بأقطاب كهربائية نقاط محدّدة من سطح القشرة المخية الحركية، فيُثير كلّ تنبيه تقلّص عضلات محدّدة بدقّة في نصف الجسم المعاكس لنصف الكرة المنبَّه.

تتحكّم كلّ ساحة من القشرة الحركية في عضلات جزء محدّد من الجسم، من أصابع القدم إلى البلع

الأعضاء الفاعلة في الحركة الإرادية

إذا تمزّق العصب الوركي سبّب شلل الأطراف السفلية، وإذا تمزّق العصب الوجهي سبّب شلل عضلات الوجه: فالعصب يقوم بنقل السيالة العصبية. وعند تعرّض النخاع الشوكي لإصابة ينتج عن ذلك شلل أحد الأعضاء، لأنّ الألياف العصبية الصادرة عن المخّ تنتهي في الأعصاب الشوكية؛ فهو يتدخّل في الحركة الإرادية كموصل، أي كطريق. وعند إصابة عضلات الجسم يتسبّب ذلك في عجز مؤقّت، فالعضلة هي العضو المنفّذ. وتتدخّل إذن في الحركة الإرادية العناصر التالية: قشرة المخّ، وناقل حركي وهو ليف عصبي، وعضو منفّذ وهو العضلة.

وتنزل الألياف الصادرة عن قشرة المخّ الحركية فتعبر إلى الجهة المقابلة على مستوى البصلة السيسائية: ولذلك يتحكّم نصف الكرة المخّية الأيسر في عضلات النصف الأيمن من الجسم.

لا تخلط بين مركز الحركة وطريقها: في المنعكس النخاعي النخاع الشوكي مركز يعالج ويأمر، وفي الحركة الإرادية هو مجرّد طريق تمرّ به أوامر المخّ. العضو نفسه، والدور يختلف.
طريقان إلى العضلة نفسها: أحدهما يمرّ بالمخّ، والآخر لا ينتظره.
🎓 نحو شهادة التّعليم المتوسّط. يأتي هذا الدرس في الامتحان على تجارب الضفدع النخاعي يُطلب فيها «حدّد في كلّ تدخّل العنصر الذي أُلغي دوره، واستنتج العناصر التي يتوقّف عليها المنعكس»، أو على رسم القوس الانعكاسي يُطلب فيه «سمِّ العناصر المرقّمة، وحدّد جهة سير الرسالة»، أو على حالات شلل بعد إصابة القشرة المخية أو النخاع الشوكي أو عصب. ثلاثة عناصر جاهزة: ① العناصر الخمسة بالترتيب: مستقبل حسيّ، فناقل عصبيّ حسيّ، فمركز عصبيّ هو النخاع الشوكي، فناقل عصبيّ حركيّ، فعضو منفّذ هو العضلة ؛ وإلغاء أيّ واحد منها يوقف المنعكس ② المسار في اتّجاه واحد: من المستقبل عبر الموصل الحسيّ والجذر الخلفيّ إلى النخاع الشوكي، ثمّ عبر الجذر الأماميّ والموصل الحركيّ إلى العضلة ③ الحركة الإرادية: مركزها قشرة المخ الحركية، وكلّ ساحة منها تتحكّم في مجموعة محدّدة من العضلات ؛ والعصب ينقل، والعضلة تنفّذ. ⛔ والخطأ الشائع: الخلط بين مركز الحركة وطريقها ؛ في المنعكس النخاعي النخاع الشوكي مركز يعالج ويأمر، وفي الحركة الإرادية هو موصل تمرّ به أوامر المخ. وخطأ ثانٍ: استنتاج دور عنصر من تجربة واحدة ؛ قارن دائما بالطرف السليم في الضفدع نفسه، فهو الشاهد.
الخلاصة: يتدخّل في الفعل اللاإرادي مستقبل حسي، وناقل عصبي حسي، ومركز عصبي هو النخاع الشوكي، وناقل عصبي حركي، وعضو منفّذ هو العضلة؛ ويشكّل مسار الرسالة بينها قوسا انعكاسيّا، أثبتته التجربة على الضفدع النخاعي عنصرا عنصرا. أمّا الحركة الإرادية فمركزها قشرة المخّ الحركية بساحاتها المتخصّصة، ويتدخّل فيها ناقل حركي وعضو منفّذ، بينما يعمل النخاع الشوكي فيها كموصل لا كمركز.

الصفحة 1/9

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