Sciences de la nature et de la vie🎓 objectif bac

دور البروتينات في الاتصال العصبي تأثير المخدرات على مستوى المشابك

تأثير المورفين على المشابك و مخاطر الإدمان

🔊 La maîtresse lit pour toi
إشكالية: تتدخّل المراكز العصبية في كلّ ما يحسّه الفرد من دفء وبرودة وألم، وتؤدّي المشابك دورا حاسما في إيصال هذه الإحساسات وإدماجها. غير أنّ جزيئات كيميائية خارجية، مثل المخدّرات، تتدخّل في مستوى هذه المشابك نفسها فتُحدث خللا في عملها. فما هو تأثير المخدّرات على مستوى المشابك ؟ وما هي انعكاساتها ؟

💭الفرضيات: تعمل المخدّرات على تثبيط عمل الوسيط الكيميائي في مستوى المشبك.

🎓في نهاية هذا الدرس ستكون قادرا على:
  • أن تحلّل تسجيلين للنشاط العصبي قبل حقن المورفين وبعده، وتستنتج منهما دوره
  • أن تربط بين قطر الليف العصبي الحسّي وسرعة السيالة العصبية فيه
  • أن تحدّد مقرّ تأثير المورفين ونوع المشبك الذي يعمل عليه
  • أن تفسّر آلية تأثير المورفين انطلاقا من تشابهه الجزيئي مع الأنكيفالين
  • أن تبيّن خطر الإدمان على المورفين على الجهاز العصبي
🔑يفترض هذا الدرس أنّك تتقن:
  • بنية المشبك العصبي وآلية التبليغ فيه بواسطة مبلّغ كيميائي
  • كمون العمل وانتقال السيالة العصبية على طول الليف العصبي
  • التمييز بين مشبك تنبيهي ومشبك تثبيطي
قبل أن تبدأ، افهم ما يقيسه التسجيل: الحرف n على المحور العمودي هو عدد كمونات العمل المسجّلة في العصبون الوارد إلى الدماغ، والألوان تميّز الليف الحسّي الذي جاءت منه السيالة. فارتفاع العمود لا يقيس شدّة الألم مباشرة، بل عدد الرسائل التي وصلت.

النشاط 1: الألياف التي تنقل الرسالة الألمية

الوثيقة ⁦(1)⁩: الشكل (أ) تركيب تجريبي لتسجيل الرسالة الألمية في المنطقة (س) من النخاع الشوكي ؛ الشكل (ب) أنواع الألياف في العصب الحسّي الجلدي.
🎯التعليمة
  1. صف مسار الرسالة العصبية من الجلد إلى الدماغ اعتمادا على الشكل (أ) من الوثيقة ⁦(1)⁩.
  2. قارن بين الألياف المكوّنة للعصب الحسّي الموضّحة في الشكل (ب) من الوثيقة ⁦(1)⁩.
إظهار الإجابة
🔍التحليل
  1. نصف المسار: يلتقط التنبيه الفعّال على مستوى الجلد بواسطة نهايات عصبية حسّية، فتنطلق منه سيالة عصبية تصعد في ألياف العصب الحسّي الجلدي، تمرّ بالعقدة الشوكية، ثمّ تدخل النخاع الشوكي في مستوى القرن الخلفي. وفي هذه المنطقة بالذات، المعلّمة بالحرف (س)، غُرزت الماصّة المجهرية لتسجيل النشاط قبل أن يصعد نحو الدماغ.
  2. نقارن: تختلف ألياف هذا العصب عن بعضها في أمرين. في القطر أوّلا: فمنها ليف غليظ وأخرى أدقّ منه بكثير. وفي البنية ثانيا: فالألياف الغليظة والمتوسّطة تحمل غمدا نخاعينيّا مقسّما إلى حبيبات، بينما تكون الألياف الأدقّ عديمة النخاعين. فالعصب الحسّي الواحد ليس حزمة متجانسة، بل يجمع ألياف قوالب مختلفة.
الاستنتاج: تدخل الرسالة الألمية إلى النخاع الشوكي في مستوى القرن الخلفي قبل أن تصعد إلى الدماغ ؛ وينقلها عصب واحد لكنّه يضمّ ألياف مختلفة القطر والبنية، بعضها مغمّد وبعضها عديم النخاعين.

النشاط 2: ماذا يفعل المورفين بالرسالة الألمية ؟

الوثيقة ⁦(2)⁩: نشاط العصبون الوارد إلى الدماغ بعد تنبيه قويّ للجلد — التسجيل (أ) في غياب المورفين، والتسجيل (ب) بعد خمس دقائق من حقنه في المنطقة (س).
🎯التعليمة
  1. قدّم تحليلا مقارنا للتسجيلين (أ) و(ب) من الوثيقة ⁦(2)⁩، ثمّ استنتج دور المورفين.
  2. اقترح فرضيات تعلّل بها التأخّر الزمني بين المنطقتين ⁦(1)⁩ و⁦(2)⁩ في التسجيل (أ).
إظهار الإجابة
🔍التحليل
  1. نقارن: عدد كمونات العمل المسؤولة عن الألم الخاطف — المنطقة ⁦(1)⁩ — ينتقل من حوالي 60 في غياب المورفين إلى حوالي 45 في وجوده، أي بتراجع قدره الرّبع تقريبا. أمّا كمونات المنطقة ⁦(2)⁩، المسؤولة عن الألم المتأخّر، فتتراجع تراجعا شديدا حتّى تكاد تختفي. فالتأثير إذن ليس متساويا على المنطقتين.
  2. نقترح فرضيتين: قد يعود اختلاف زمن الوصول إلى اختلاف نوع الألياف العصبية الحسّية المكوّنة للعصب، وقد يعود إلى اختلاف قطرها. وفي الحالتين تكون سرعة انتقال السيالة هي المتغيّر الذي يفصل بين وصول المنطقة ⁦(1)⁩ ووصول المنطقة ⁦(2)⁩.
الاستنتاج: يقلّل المورفين من نشاط العصبونات الواردة إلى الدماغ فيخفّف الإحساس بالألم أو يمنعه ؛ وأثره على الألم المتأخّر أشدّ بكثير من أثره على الألم الخاطف.

النشاط 3: قطر الليف وسرعة السيالة العصبية

💭الفرضيات: إمّا أن يكون سبب التأخّر اختلاف نوع الألياف الحسّية، وإمّا أن يكون اختلاف قطرها.

نوع الأليافالقطر ⁦(µm)⁩السرعة ⁦(m/s)⁩
الألياف A1 – 46 – 24
الألياف C0,5 – 11 – 2
الوثيقة ⁦(3)⁩: قطر ألياف العصب الحسّي وسرعة السيالة العصبية فيها.
🎯التعليمة
  1. حلّل نتائج الوثيقة ⁦(3)⁩، ماذا تستنتج ؟
  2. بيّن هل تسمح هذه النتائج بالتحقّق من إحدى الفرضيتين السابقتين، وعلّل إجابتك.
إظهار الإجابة
🔍التحليل
  1. نحلّل: الألياف A أعرض من الألياف C — قطرها يبلغ في حدّه الأعلى 4 أضعاف قطر الألياف C — وسرعتها أكبر بكثير: من ثلاثة أضعاف في الحدّ الأدنى إلى 12 ضعفا في الحدّ الأعلى. فكلّما زاد قطر الليف العصبي زادت سرعة انتقال السيالة العصبية فيه.
  2. نبيّن: نعم، تسمح هذه النتائج بالتحقّق من الفرضية الثانية. فما دامت السرعة تتعلّق بالقطر، فإنّ السيالة التي تسلك الألياف الغليظة تصل أوّلا فتعطي الألم الخاطف، والتي تسلك الألياف الدقيقة تصل متأخّرة فتعطي الألم المتأخّر. واختلاف القطر وحده يكفي لتفسير المنطقتين ⁦(1)⁩ و⁦(2)⁩ من التسجيل (أ).
الاستنتاج: تتعلّق سرعة السيالة العصبية بقطر الليف الناقل لها ؛ ولهذا يصل الألم في زمنين: ألم خاطف تنقله الألياف الغليظة السريعة، وألم متأخّر تنقله الألياف الدقيقة البطيئة.

النشاط 4: أين يؤثّر المورفين، وعلى أيّ مشبك ؟

الوثيقة ⁦(4)⁩: البنيات المتواجدة في المنطقة (س) — الليف 1 الحامل للرسالة الألمية، الليف 3 الصاعد إلى الدماغ، والليف 2 النازل من الدماغ، مع المشبكين ف 2-1 و ف 3-1.
التجربةالتنبيهالتحليل الكيميائي في مستوى المشابكالنتيجة
التجربة 1تنبيه كهربائي في الليف 1ارتفاع تركيز المادة P في مستوى ف 3-1إحساس بالألم
التجربة 2تنبيه كهربائي في الليف 2 وفي الليف 1ارتفاع تركيز الأنكيفالين في مستوى ف 2-1 وتناقص المادة P في مستوى ف 3-1عدم الإحساس بالألم
التجربة 3حقن المورفين في المنطقة ف 2-1 مع تنبيه كهربائي في الليف 1تناقص المادة P في مستوى ف 3-1عدم الإحساس بالألم
الوثيقة ⁦(5)⁩: نتائج ثلاث تجارب أُجريت على ألياف الوثيقة ⁦(4)⁩.
🎯التعليمة
  1. حدّد نوع المشبك في كلّ من ف 2-1 و ف 3-1 اعتمادا على التجربتين 1 و2، وعلّل.
  2. أوجد العلاقة بين المادة P والأنكيفالين والإحساس الناتج.
  3. استنتج من مقارنة نتيجتي التجربتين 2 و3 ما يميّز تأثير المورفين.
  4. اقترح فرضيات تفسّر بها كيفية تأثير المورفين.
إظهار الإجابة
🔍التحليل
  1. نحدّد: المشبك ف 3-1 مشبك تنبيهي، لأنّ ارتفاع المادة P في مستواه في التجربة 1 نتج عنه إحساس بالألم. أمّا المشبك ف 2-1 فمشبك تثبيطي، لأنّ تحرير الأنكيفالين في مستواه في التجربة 2 أدّى إلى تناقص المادة P في المشبك المجاور وإلى زوال الإحساس بالألم.
  2. نوجد العلاقة: المادة P هي المبلّغ الكيميائي للمشبك التنبيهي ف 3-1، وهي المسؤولة عن الإحساس بالألم. والأنكيفالين مبلّغ كيميائي للمشبك التثبيطي ف 2-1، يثبّط النهاية التي تفرز المادة P فيمنع تحريرها، ومن ثمّ ينعدم الألم أو يختفي.
  3. نستنتج: أعطت التجربتان 2 و3 النتيجة نفسها — تناقص المادة P في ف 3-1 وزوال الألم — مع فارق واحد: في الثانية نُبّه الليف النازل من الدماغ، وفي الثالثة حُقن المورفين في المكان نفسه. فللمورفين إذن تأثير الأنكيفالين نفسه: إلغاء الإحساس بالألم.
  4. نقترح ثلاث فرضيات: إمّا أن يعمل المورفين على تثبيط إفراز الأنكيفالين، وإمّا أن يمنع تفكيكه فيطيل بقاءه، وإمّا أن يقوم بنفس عمل الأنكيفالين في مستوى المشبك التثبيطي.
الاستنتاج: يؤثّر المورفين في المنطقة (س) على مستوى المشبك التثبيطي ف 2-1، فيمنع تحرير المادة P في المشبك التنبيهي ف 3-1، ويعطي بذلك نفس نتيجة الأنكيفالين: عدم الإحساس بالألم.

النشاط 5: أين تتوضّع مستقبلات الأنكيفالين ؟

الوثيقة ⁦(6)⁩: توزّع مستقبلات الأنكيفالين في مقطع من النخاع الشوكي — شدّة اللون تدلّ على شدّة تركيز المستقبلات.
🎯التعليمة
  1. حدّد انطلاقا من الوثيقة ⁦(6)⁩ المناطق التي تتركّز فيها مستقبلات الأنكيفالين.
  2. قارن بين موضع هذه المستقبلات وموضع المنطقة (س) من الشكل (أ) في الوثيقة ⁦(1)⁩.
إظهار الإجابة
🔍التحليل
  1. نحدّد: لا تتوزّع المستقبلات في المقطع توزّعا عشوائيا. فهي متجمّعة في المادّة الرمادية المركزية، وأشدّ ما تكون تركيزا في فرعيها العلويّين، أي في القرنين الخلفيّين ؛ أمّا المحيط فيكاد يخلو منها.
  2. نقارن: القرنان الخلفيّان هما بالضبط المنطقة (س) التي غُرزت فيها الماصّة المجهرية في الوثيقة ⁦(1)⁩، وهي المنطقة التي حُقن فيها المورفين في التسجيل (ب) من الوثيقة ⁦(2)⁩. فمكان أشدّ تركيز للمستقبلات هو نفسه مكان دخول الرسالة الألمية إلى النخاع الشوكي.
الاستنتاج: تتمركز مستقبلات الأنكيفالين في القرنين الخلفيّين للمادّة الرمادية للنخاع الشوكي، أي في المكان الذي تدخل منه الرسالة الألمية والذي يؤثّر فيه المورفين.

النشاط 6: لماذا يحلّ المورفين محلّ الأنكيفالين ؟

الوثيقة ⁦(7)⁩: الشكل (أ) النموذج الجزيئي للمورفين وللأنكيفالين ؛ الشكل (ب) تثبيت كلّ منهما على المستقبل الغشائي للغشاء بعد المشبكي للمشبك ف 2-1.
🎯التعليمة
  1. قارن بين النموذجين الجزيئيّين في الشكل (أ) من الوثيقة ⁦(7)⁩.
  2. فسّر انطلاقا من الشكل (ب) كيف يستطيع المورفين أن يثبّت على مستقبلات الأنكيفالين.
إظهار الإجابة
🔍التحليل
  1. نقارن: الجزيئتان مختلفتان اختلافا واضحا في الحجم وفي الشكل العامّ: جزيئة المورفين مضغوطة متجمّعة، وجزيئة الأنكيفالين ممتدّة وأطول منها بنحو الضعف. فليستا الجزيئة نفسها ولا هما من الحجم نفسه.
  2. نفسّر: رغم هذا الاختلاف، فإنّ الجزء الذي يدخل في تجويف المستقبل له في الجزيئتين الشكل نفسه والحجم نفسه. فالمورفين يملك نهاية مماثلة لنهاية الأنكيفالين تسمح له بأن يثبّت على المستقبل الغشائي نفسه ويحدث فيه الأثر نفسه. فهو يعمل بتشابه الشكل، لا بتطابق التركيب الكيميائي.
الاستنتاج: للمورفين وللأنكيفالين نهايتان متماثلتان تسمحان لهما بالتثبّت على نفس المستقبلات الغشائية ؛ ولهذا يقوم المورفين بنفس دور الأنكيفالين في المشبك التثبيطي.

من الجلد إلى الدماغ: ألم خاطف ثمّ ألم متأخّر

ينقل العصب الحسّي الجلدي الرسالة الألمية في ألياف ليست متماثلة: منها ألياف غليظة مغمّدة بغمد النخاعين، ومنها ألياف دقيقة عديمة النخاعين. وبما أنّ سرعة السيالة العصبية تتعلّق بقطر الليف، فإنّ الرسالة الواحدة تصل إلى الدماغ على دفعتين: دفعة سريعة تعطي الألم الخاطف، ودفعة بطيئة تعطي الألم المتأخّر الذي يدوم أطول.

تصل هذه الألياف إلى القرن الخلفي للنخاع الشوكي، حيث تفرز في نهايتها مبلّغا كيميائيا هو المادة P. يعبر هذا المبلّغ المشبك ف 3-1 فينبّه العصبون الوارد، وهذا الأخير يصعد إلى الدماغ أين تُترجم السيالة إلى إحساس بالألم. فالألم لا ينشأ في الجلد: الجلد يرسل، والدماغ يترجم.

المشبك التثبيطي: مفتاح الألم الطبيعي

لا يكتفي الدماغ بتلقّي الرسالة الألمية: هو يتحكّم فيها. فليف ثان ينزل من الدماغ (الليف 2) وينتهي على النهاية قبل المشبكية للّيف الحامل للرسالة، مكوّنا معه المشبك ف 2-1. ويفرز هذا الليف النازل مبلّغا كيميائيا هو الأنكيفالين.

وأثر الأنكيفالين تثبيطي: هو يمنع النهاية العصبية من تحرير المادة P في المشبك ف 3-1. وإذا لم تُحرّر المادة P لم ينبّه العصبون الوارد، ولم تصعد السيالة إلى الدماغ، فلا يحدث إحساس بالألم. وهذا ما يسمّى تثبيطا قبل مشبكيّا: التثبيط يقع على العصبون المُرسِل نفسه، قبل أن يرسل.

آلية تأثير المورفين

مستقبلات الأنكيفالين مركّزة في القرنين الخلفيّين للنخاع الشوكي، أي في المكان الذي تدخل منه الرسالة الألمية بالضبط. وللمورفين نهاية جزيئية مماثلة لنهاية الأنكيفالين رغم اختلاف الحجم والشكل العامّ بينهما، فيستطيع أن يثبّت على هذه المستقبلات نفسها.

وحين يثبّت المورفين عليها يقوم بنفس عمل الأنكيفالين: يمنع تحرير المادة P، فتنقطع الرسالة الألمية عند دخولها النخاع الشوكي ولا تبلغ الدماغ. ولهذا يظهر أثره في التسجيل (ب) على المنطقة ⁦(2)⁩ خاصّة: الألم المتأخّر يكاد يزول، بينما تبقى الدفقة الأولى شبه سليمة.

لا تقل «المورفين يقتل الألم». المورفين لا يعمل في الجلد ولا يصلح شيئا فيه: هو يقطع الرسالة في الطريق، على مستوى مشبك واحد في النخاع الشوكي. فالسبب الذي أحدث الألم يبقى قائما، والذي يتغيّر هو وصول الخبر إلى الدماغ.
احذر خطأ شائعا في تحديد موضع التثبيط: الأنكيفالين لا يعمل على العصبون الوارد الصاعد إلى الدماغ، بل على النهاية العصبية التي تفرز المادة P، أي على العنصر قبل المشبكي نفسه. فالتثبيط هنا قبل مشبكيّ: يمنع المُرسِل من الإرسال، ولا يمنع المستقبِل من الاستقبال. وكلّ إجابة تضع المورفين على مستقبلات المادة P تكون خاطئة.

الاستعمال الطبّي للمورفين

لأنّه يعرقل انتقال السيالة العصبية من الألياف الحسّية إلى العصبونات الواردة إلى الدماغ، يستعمل المورفين في المجال الطبّي مخفّفا للألم. غير أنّ استعمالاته تكون بكمّيات محدودة ومدروسة، تفاديا لتأثيراته الجانبية.

مخاطر الإدمان

الفرق بين المبلّغ الطبيعي والمخدّر ليس في الأثر، بل في المصير: الأنكيفالين مبلّغ كيميائي طبيعي يُفكّك مباشرة بعد عمله بواسطة أنزيمات نوعية، فلا يتراكم ولا يبقى. أمّا المورفين فلا يخضع لهذا التفكيك السريع.

ولهذا يكون تأثيره خطيرا: يتطلّب المدمن عليه في كلّ مرّة جرعات متزايدة للحصول على نفس المفعول. ثمّ يصير غيابه هو المشكلة: فالإدمان على المخدّرات، ومنها المورفين، يجعل المدمن يشعر بالكآبة وبالألم في غيابها. فالجهاز العصبي الذي اعتاد المخدّر لم يعد يشتغل من دونه كما كان يشتغل قبله.

سؤال الباكالوريا في هذا الدرس لا يطلب سرد التجارب، بل استغلال وثيقة لم ترها من قبل: تسجيل نشاط عصبي، أو نتائج حقن، أو نموذج جزيئي. أجب دائما في ثلاث خطوات — ما ألاحظه في الوثيقة، ما أستنتجه منه، ثمّ التعليل. وانتبه إلى موضع الأثر: أغلب النقاط تضيع حين يكتب التلميذ أنّ المورفين يؤثّر «على الدماغ» بدل «على المشبك في النخاع الشوكي».
حصيلة الدرس: الرسالة الألمية تمرّ بمشبك واحد قابل للتثبيط، وهو المكان الذي يحلّ فيه المورفين محلّ الأنكيفالين.
عند المراجعة، أعد رسم هذا المخطّط من الذاكرة: ثلاث محطّات، مبلّغان، ومستقبل واحد. إن استطعت أن تضع المورفين في مكانه الصحيح — على مستقبل الأنكيفالين، لا على مستقبل المادة P — فقد فهمت الدرس كلّه.
الخلاصة: تنقل الألياف الحسّية الرسالة الألمية إلى القرن الخلفي للنخاع الشوكي، حيث تحرّر المادة P في مشبك تنبيهي فيصعد الخبر إلى الدماغ. ويملك الجسم على هذا المسار مفتاحا طبيعيا: مشبك تثبيطي يفرز الأنكيفالين فيمنع تحرير المادة P. ولمّا كان للمورفين نهاية مماثلة لنهاية الأنكيفالين، فإنّه يثبّت على مستقبلاته ويقوم بدوره، فيخفّف الألم — وهو ما يفسّر استعماله الطبّي بكمّيات محدودة. غير أنّه لا يُفكّك كما يُفكّك المبلّغ الطبيعي، فيقود إلى الإدمان: جرعات متزايدة للحصول على نفس المفعول، وكآبة وألم في غيابه.

Page 1/11

© Madrassati — leçon rédigée par Madrassati · madrassati.net