تذكير: تنبيه ليف عصبي و مسار السيالة العصبية

🔊 المعلّمة تقرأ لك

إشكالية: يتطلّب المنعكس العضلي العناصر التشريحية التالية: مستقبلات حسّية، وعصبونات حسّية جابذة نحو المركز العصبي، وعصبونات محرّكة نابذة، وعضلات منفّذة. وتتّصل هذه العناصر فيما بينها بواسطة مشابك. فكيف تنتقل السيالة العصبية على مستوى المشابك من الخلية قبل المشبكية إلى الخلية بعد المشبكية ؟

🎓في نهاية هذا الدرس ستكون قادرا على:

أن تتعرّف على كمون العمل العصبي والعضلي في تسجيلين متزامنين
أن ترتّب الظواهر الكهربائية والكيميائية التي تسبق تقلّص الليف العضلي وتحدّد مقرّ كلّ منها
أن تتتبّع مسار السيالة العصبية في المنعكس العضلي وتحدّد دور المركز العصبي
أن تميّز بين المشبك المنبّه والمشبك المثبّط

🔑يفترض هذا الدرس أنّك تتقن:

بنية العصبون: الجسم الخلوي والمحور الأسطواني والتفرّعات النهائية
أنّ الليف العصبي ينقل السيالة العصبية على شكل كمونات عمل
عناصر القوس الانعكاسية: المستقبل والعصبون الحسّي والمركز العصبي والعصبون المحرّك والمنفّذ

💭الفرضيات: تنتقل السيالة العصبية عبر المشبك بواسطة مبلّغات كيميائية.

النشاط 1: عواقب تنبيه ليف عصبي قبل مشبكي

تمثّل الوثيقة ⁦(1)⁩ رسما تخطيطيا لتركيب تجريبي مكّن من تسجيل المنحنيين 1 و2 في آن واحد، إثر تنبيه الليف العصبي قبل المشبكي تنبيها فعّالا.

تسجيلان متشابهان لكمون عمل: الأوّل في عصبون قبل مشبكي، والثاني في الليف العضلي الذي يعصّبه — الوثيقة ⁦(1)⁩: التسجيل في آن واحد في عصبون قبل مشبكي وفي الليف العضلي الذي يعصّبه، إثر تنبيه فعّال.

🎯التعليمة

سمّ التسجيلين 1 و2، ثمّ تعرّف على البنية (أ) مبيّنا تركيبها.
حدّد ترتيب الظواهر الكهربائية والكيميائية التي تحدث بين تنبيه الليف العصبي قبل المشبكي وتقلّص الليف العضلي، ثمّ مقرّ كلّ ظاهرة.
استنتج دور البنية (أ) في هذا التعاقب.

إظهار الإجابة

🔍التحليل

نسمّي التسجيلين: التسجيل 1 منحنى كمون عمل أحادي الطور عصبيّ، سُجّل في العصبون قبل المشبكي؛ والتسجيل 2 منحنى كمون عمل أحادي الطور عضليّ، سُجّل في الليف العضلي بعد المشبكي. ونتعرّف على البنية (أ): هي مشبك عصبي عضلي يُسمّى اللوحة المحرّكة، يتركّب من النهاية العصبية قبل المشبكية، والشقّ المشبكي، والغشاء بعد المشبكي للّيف العضلي.
نحدّد الترتيب والمقرّ: أوّلا ظاهرة كهربائية، هي موجة زوال استقطاب أو كمون عمل، في الغشاء قبل المشبكي؛ ثانيا ظاهرة كيميائية، هي تحرير مبلّغ كيميائي، في الشقّ المشبكي؛ ثالثا ظاهرة كهربائية، هي كمون عمل، في الليف العضلي بعد المشبكي؛ وأخيرا الاستجابة، وهي تقلّص الليف العضلي.
نستنتج دور البنية (أ): المشبك يؤمّن انتقال السيالة العصبية من الخلية قبل المشبكية إلى الخلية بعد المشبكية؛ إذ تحرّر الخلية قبل المشبكية مبلّغا كيميائيا عصبيا في الشقّ المشبكي، فينتقل النبأ العصبي إلى الخلية بعد المشبكية.

الاستنتاج: ينتقل النبأ العصبي عبر المشبك بتتابع ظواهر كهربائية (كمون عمل)، ثمّ ظواهر كيميائية (مبلّغ كيميائي عصبي)، ثمّ ظواهر كهربائية من جديد (كمون عمل).

لا تحاول قراءة مدّة التأخّر بين التسجيلين على هذه الوثيقة: محور الزمن فيها غير مدرّج. ما تقوله الوثيقة هو أنّ كمونَي عمل متشابهين سُجّلا في خليّتين مختلفتين تفصل بينهما البنية (أ)، فالرسالة عبرتها.

النشاط 2: مسار السيالة العصبية في المنعكس العضلي

تمثّل الوثيقة ⁦(2)⁩ مسار السيالة العصبية في المنعكس العضلي، وقد وُضعت على هذا المسار ثلاثة أجهزة تسجيل أ وب وج. وتمثّل الوثيقة ⁦(3)⁩ رسما تفسيريا لمسار السيالة العصبية المتولّدة في المغزل العصبي العضلي للعضلة 1 وعودتها إليها، ويظهر عليه مشبكان SE و SI.

قوس المنعكس العضلي بثلاثة أجهزة تسجيل، ورسم تفسيري يبيّن مشبكا منبّها ومشبكا مثبّطا في النخاع — الوثيقتان ⁦(2)⁩ و⁦(3)⁩: مسار السيالة العصبية في المنعكس العضلي وأجهزة التسجيل أ وب وج، ثمّ الرسم التفسيري لهذا المسار داخل المركز العصبي.

📌الوثيقة ⁦(4)⁩

المرحلة	ما يحدث
تنبيه مغازل العضلة 1	……
اتّجاه السيالة العصبية وطبيعتها، من المغزل إلى المركز العصبي	……
انتقال الرسالة العصبية على مستوى المشبك بين العصبون الحسّي والعصبون المحرّك	……
اتّجاه السيالة العصبية وطبيعتها، من المركز العصبي إلى العضلة 1	……
انتقال الرسالة العصبية على مستوى المشبك العصبي العضلي	……
استجابة العضلة 1	……

الوثيقة ⁦(4)⁩: جدول مراحل المنعكس العضلي بترتيبها، يملؤه التلميذ.

🎯التعليمة

مثّل التسجيلات الكهربائية المحصّل عليها في الأجهزة أ وب وج.
تعرّف على البنيتين المشار إليهما بـ SE و SI في الوثيقة ⁦(3)⁩.
حدّد دور المركز العصبي في هذا المنعكس.
املأ جدول الوثيقة ⁦(4)⁩ بما يناسب من المعلومات.

إظهار الإجابة

🔍التحليل

نمثّل التسجيلات: في الجهازين أ وب، الموضوعين على مسار العصبون الحسّي، يُسجَّل منحنى كمون عمل أحادي الطور. وفي الجهاز ج، الموضوع على الليف المحرّك المتّجه إلى العضلة المضادّة، يُسجَّل منحنى كمون راحة: خطّ لا يتغيّر.
نتعرّف على البنيتين: SE مشبك منبّه (تنبيهي)، وSI مشبك مثبّط (تثبيطي).
نحدّد دور المركز العصبي: يدمج المعلومات العصبية الواردة إليه من العصبون الحسّي، فيرسل سيالة عصبية منبّهة إلى العضلة 1 فتتقلّص، وسيالة مثبّطة إلى العضلة المضادّة فتسترخي. ويحدث التثبيط على مستوى العصبون الجامع الموجود بين العصبون الحسّي والعصبون المحرّك.
نملأ الجدول: تولُّد كمون عمل في المغزل، ثمّ سيالة جابذة كهربائية، ثمّ انتقال على شكل مبلّغ كيميائي عصبي، ثمّ سيالة نابذة كهربائية، ثمّ انتقال على شكل مبلّغ كيميائي عصبي، ثمّ تقلّص العضلة 1. والجدول المملوء أدناه.

المرحلة	ما يحدث
تنبيه مغازل العضلة 1	تولُّد كمون عمل
اتّجاه السيالة العصبية وطبيعتها، من المغزل إلى المركز العصبي	جابذة، كهربائية
انتقال الرسالة العصبية على مستوى المشبك بين العصبون الحسّي والعصبون المحرّك	على شكل مبلّغ كيميائي عصبي
اتّجاه السيالة العصبية وطبيعتها، من المركز العصبي إلى العضلة 1	نابذة، كهربائية
انتقال الرسالة العصبية على مستوى المشبك العصبي العضلي	على شكل مبلّغ كيميائي عصبي
استجابة العضلة 1	تقلّص

الوثيقة ⁦(4)⁩ مملوءة: مراحل المنعكس العضلي بترتيبها.

الاستنتاج: ينقل الليف الحسّي السيالة العصبية الحسّية إلى المركز العصبي (النخاع الشوكي)، الذي يقوم بدور إدماجي: يرسل سيالة حركية منبّهة نحو العضلة 1، ويثبّط السيالة المتّجهة إلى العضلة المضادّة لها. وتلعب المشابك في هذا المسار دورا أساسيا في وصول السيالة العصبية إلى الخلية بعد المشبكية، عن طريق مبلّغات كيميائية.

اقرأ الجدول عموديا مرّتين: مرّة لترى أنّ طبيعة الرسالة تتغيّر مرّتين، كهربائية على الألياف وكيميائية عند كلّ مشبك؛ ومرّة لترى أنّ اتّجاهها ينقلب في المركز العصبي، من جابذ إلى نابذ.

انتقال السيالة العصبية عبر المشبك

المشبك منطقة اتّصال بين خليّتين: خلية قبل مشبكية وخلية بعد مشبكية، يفصل بينهما شقّ مشبكي. وحين يصل كمون العمل إلى النهاية قبل المشبكية، تحرّر هذه النهاية مبلّغا كيميائيا في الشقّ المشبكي، فيتولّد في الخلية بعد المشبكية كمون عمل جديد. ومن أمثلته المشبك العصبي العضلي، أو اللوحة المحرّكة، الذي تنتهي فيه الرسالة بتقلّص الليف العضلي.

فالرسالة العصبية تغيّر طبيعتها عند كلّ مشبك: كهربائية قبله، كيميائية في الشقّ، ثمّ كهربائية من جديد بعده. ولهذا يتشابه التسجيلان في الوثيقة ⁦(1)⁩ رغم أنّهما أُخذا في خليّتين مختلفتين: الثاني لم يأتِ من الأوّل مباشرة، بل وُلد من جديد بعد المشبك.

المنعكس العضلي ودور المركز العصبي

في المنعكس العضلي تنقل الألياف الحسّية السيالة العصبية من المغازل العصبية العضلية إلى النخاع الشوكي، وهي سيالة جابذة. وفي النخاع يدمج المركز العصبي هذه المعلومات: يرسل عبر العصبون المحرّك سيالة نابذة منبّهة إلى العضلة 1 فتتقلّص، ويثبّط، بواسطة عصبون جامع، السيالة المتّجهة إلى العضلة المضادّة فتسترخي.

وليست كلّ المشابك متشابهة في أثرها: المشبك المنبّه SE ينقل رسالة تؤدّي إلى نشاط الخلية بعد المشبكية، والمشبك المثبّط SI يمنع هذا النشاط. وبهذا التوازن بين التنبيه والتثبيط تتقلّص عضلة وتسترخي مضادّتها في الوقت نفسه.

مخطّط حصيلة: كمون عمل قبل المشبك، ثمّ مبلّغ كيميائي في الشقّ، ثمّ كمون عمل في الليف العضلي، ثمّ تقلّص — حصيلة الدرس: تعاقب الظواهر الكهربائية والكيميائية بين تنبيه الليف العصبي وتقلّص الليف العضلي، ومقرّ كلّ منها.

في الباكالوريا، حين يُطلب منك ترتيب ظواهر مشبكية، اذكر مع كلّ ظاهرة طبيعتها ومقرّها: «كهربائية — في الغشاء قبل المشبكي»، «كيميائية — في الشقّ المشبكي»، «كهربائية — في الخلية بعد المشبكية». ولا تكتفِ بالترتيب دون المقرّ.

عند المراجعة، ارسم قوس المنعكس من الذاكرة بعضلتين، وضع عليه المشبكين SE و SI في مكانهما، ثمّ قل بصوت عالٍ ما يسجّله كلّ جهاز من الأجهزة أ وب وج ولماذا.

الخلاصة: تنتقل السيالة العصبية عبر المشبك بتتابع ظاهرة كهربائية في الغشاء قبل المشبكي، ثمّ ظاهرة كيميائية بتحرير مبلّغ كيميائي في الشقّ المشبكي، ثمّ ظاهرة كهربائية في الخلية بعد المشبكية. وفي المنعكس العضلي يدمج المركز العصبي الرسالة الحسّية، فينبّه العضلة 1 بمشبك منبّه، ويثبّط العضلة المضادّة لها بمشبك مثبّط.

الصفحة 1/5