*درس النبأ العصبي
دور البروتينات في الاتصال العصبي :
تنتقل الرسالة العصبية المشفرة في الليف العصبي قبل مشبكي على شكل تواترات
لكمونات عمل و التي تتحول إلى رسالة مشفرة بتركيز المبلغ العصبي على مستوى
المشبك .وتعمل المراكز العصبية على معالجة هذه الرسائل .
*التذكير بالمكتسبات :
يسجل جهاز التسجيل كمون عمل اثر تنبيه فعال لليف عصبي حسي في المنعكس
العضلي .ينتج عن هذا التسجيل نتيجة تغير في شحنة الليف العصبي .ينقل الليف
الحسي السيالة العصبية الحسية الى المراكز العصبية (النخاع ألشوكي)حيث يقوم
بدور إدماجي تثبط السيالة العصبية المتجهة للعضلة القابضة بينما العصبون
المحرك ينقل سيالة عصبية محركة نحو العضلة الباسطة .تلعب المشابك في هذا
المسار دورا أساسيا اذ يتوقف على مستواها طبيعة الرسالة العصبية التي تصل
إلى الخلية بعد المشبكية عن طريق مبلغات كيميائية .
*آلية النقل ألمشبكي :
يوجد نوعان من القنوات الغشائية ذات طبيعة بروتينية وهي :
أ )القنوات المرتبطة بالفولطية :
- حيث مصدر كمون العمل المسجل اثر تنبيه فعال لليف عصبي (أو فرض كمون على
الغشاء)هو تيار كهربائي ناتج عن فتح قنوات Na+ .K+ مكثف .ويتمثل زوال
الاستقطاب على دخول شوارد Na+ بالميز(تدرج التركيز)ويمثل إعادة الاستقطاب
في خروج K+ ببطيء (بنفس الظاهرة)
*ملاحظة :تتفتح أول قناة الفولطية لNa+ثم تتبعها القناة الفولطية K+.
ب) القنوات المرتبطة بالكيمياء:
يحتوي الغشاء بعد ألمشبكي على بروتينات غشائية خاصة وهي عبارة عن مستقبلات
لها موقعين لتثبيت المبلغ الكيميائي (الوسط الكيميائي )مثل استيل كولين .
ملاحظة :
1-في غياب استيل كولين تكون القنوات Na+ مغلقة بينما تثبيت استيل كولين
عليها يتسبب في انفتاحها كلاهما يسبب تولد زوال الاستقطاب للخلة بعد
المشبكية .
2-القنوات الفولطية توجد على الألياف العصبية والمحاور الاسطوانية للألياف
عديمة النخاعين تمتاز هذه الألياف بنظرية التيارات المحلية المترددة /
3-بينما في الألياف العصبية ذات النخاعين فتتواجد على مستوى اختناقات رانفر
لدى تمتاز هذه الألياف بنظرية القفز حيث السرعة تكون اكبر.
*كمون راحة : يكون غشاء العصبون أثناء الراحة مستقطبا حيث يسجل جهاز الراسم
الاهتزاز ألمهبطي عندما يكون المسرى ألمجهري متصل بالهيولى منحنى كمون
قدره 70ميلي فولط (عادة ما يتراوح كمون الراحة من 60-إلى 100)
بينت التحاليل الكيميائية للوسط الخارجي والداخلي للألياف العصبية وجود
توزيعا متباينا لشوارد
الصوديوم والبوتاسيوم كما بينت تجارب أخرى أن مصدر كمون الراحة ملاحظ هو
هذا التوزع المتباين
هناك شوارد أخرى وجزيئات على جانب الغشاء الهيولي لها دخل إلى حد ما في
شحنة الليف .
*دور البروتينات الغشائية في المحافظة على كمون الراحة :
-تمتاز قنوات تسرب الصوديوم والبوتاسيوم بالخصائص التالية :
-ذات طبيعة بروتينية .
- تخترق طبقتي الفوسفو ليبيد للغشاء وتكون القناة مفتوحة باستمرار.
- تنقل الشوارد حسب تدرج تركيزها .
- تمتاز بنقل اصطفائي (اختياري )فهناك قناة تختص بنقل Na+ من الوسط الخارجي
إلى الوسط الداخلي حسب تدرج تركيزها وقناة تختص بنقل أل K+ من الوسط
الداخلي إلى الوسط الخارجي حسب تدرج تركيزها .
- عدد قنوات K+ أكثر من عدد قنوات أل Na+ مما يجعل ناقلية لK+ عبر الغشاء
اكبر.
-مضخة الصوديوم والبوتاسيوم تمتاز هذه القنوات بالخصائص التالية :
- عبارة عن بروتين ضمني كبير يحتوي على نشاط أنزيمي من نوع ATPase.
- تحافظ هذه المضخة على ثبات كمون الراحة بالطريقة التالية :
-تثبت3 شوارد الصوديوم من جهة السيتوبلازم وتخرجها إلى الوسط الخارجي عكس
تدرج تركيزها .
-تثبت شاردتين k+ من جهة الوسط الخارجي للخلية وتدخلهما داخل الخلية وتتم
عبر المراحل التالية :
- استعادة الشكل الأصلي لناقل بإدخال k+.
- تستهلك جزيئة ATP ADP +PI
- تتغير البنية الفراغية للمضخة أثناء عملها (وضعية مفتوحة للخارج أو
للداخل .
وتتم عبر المراحل التالية:1-فسفرة الناقل 2-تغير شكل الناقل طردا لصوديوم
3-نزع الفوسفور من الناقل
4-استعادة شكل الناقل بإدخال البوتاسيوم
*شرح آلية انتقال السيالة العصبية على مستوى المشابك الكيميائية :
-يؤدي تنبيه العصبون قبل ألمشبكي إلى تغيرات الكمون الغشائي وتسجيل كمون
عمل ويتمثل ذلك في :
- زوال استقطاب سريع للغشاء الهيولي نتيجة انفتاح القنوات المرتبطة
بالفولطية للصوديوم وتدفق داخلي لشوارد الصوديوم .
- عودة استقطاب ناتجة عن تدفق خارجي لشوارد البوتاسيوم نتيجة انفتاح
القنوات الفولطية للبوتاسيوم .
- إفراط في الاستقطاب نتيجة تأخر انغلاق القنوات المرتبطة بالفولطية لل K+ .
-مما سبق يمكن أن تستنتج أن كمون العمل المسجل يعود لتغير مؤقت لنفاذية
الغشاء لشوارد الصوديوم و البوتاسيوم بتدخل القنوات البروتينية الفولطية
تعمل المضخة المستهلكة للـ ATP على عودة التراكيز الأيونية لحالتها الأصلية
.
- إن من شروط توليد كمون عمل أن يكون التنبيه يساوي أو اكبر من عتبة زوال
استقطاب .
- ينتقل كمون العمل على طول الليف العصبي حتى يصل إلى الزر ألمشبكي إلى
مايلي :
- تحرير المبلغ الكيميائي في الشق ألمشبكي (الوسط الكيميائي )
- يتثبت المبلغ الكيميائي على مستقبلات غشائية تدعى بالقنوات المرتبطة
بالكيمياء مما يسبب انفتاح القنوات وتوليد زوال استقطاب اثر دخول شوارد
الصوديوم .
- إن سعة زوال استقطاب الغشاء بعد ألمشبكي تتوقف على عدد القنوات
الكيميائية المستقبلة المفتوحة خلال زمن معين وبالتالي على تركيز المبلغ
العصبي في الشق ألمشبكي.
-تلعب شوارد الكالسيوم دورا أساسيا في تحرير المبلغ الكيميائي إذ وصول موجة
زوال استقطاب إلى الزر ألمشبكي(نهاية عصبية) يؤدي إلى انفتاح قنوات Ca++
المرتبطة بالفولطية وبالتالي دخول هذه الشوارد إلى هيولة الزر ألمشبكي
يسبب هجرة الحويصلات المشبكية إلى الغشاء قبل ألمشبكي وتحرير المبلغ العصبي
*ترجمة الرسالة العصبية قبل المشبكية :
إن الرسالة العصبية في مستوى الغشاء قبل ألمشبكي تكون مشفرة بتغير تواترات
كمون العمل التي تتحول في مستوى المشبك إلى تغيرات في كمية المبلغ
الكيميائي الذي بدوره يؤدي إلى توليد رسائل بعد مشبكية مشفرة بتواترات كمون
العمل في المشبك المنبه وإفراط في الاستقطاب في المشبك المثبط يتم بمبلغ
كيميائي يدعى GABA الذي يؤدي إلى مرور Cl-
* آلية الإدماج العصبي :يتصل العصبون بعد ألمشبكي بعدة مشابك يتوقف تأثيرها
على نوع المبلغ الكيميائي وتأثيره على الغشاء بعد ألمشبكي .
1-أنواع المشابك :
-مشابك تنبيهية :يسبب المبلغ العصبي في هذا المشبك زوال استقطاب الغشاء بعد
ألمشبكي وتوليد كمون بعد ألمشبكي تنبيهي PPSE إذا كان يساوي أو اكبر من
عتبة زوال استقطاب يؤدي إلى انتشار كمون عمل .
-مشابك تثبيطية :يسبب المبلغ العصبي في هذا المشبك إفراطا في استقطاب
الغشاء بعد ألمشبكي وتوليد كمون بعد ألمشبكي تثبيطي PPSI .
*-عمل المشبك المثبط ذو المبلغ العصبي GABA :
-يحررGABA بالإفراز الخلوي في الشق ألمشبكي .
-يثبت GABAعلى مستقبلات قنوات غشائية في الخلية بعد مشبكية (قنوات
كيميائية)
-تتفتح قنوات Cl- فيدخل إلى الخلية بعد المشبكية ويولد إفراطا في الاستقطاب
فيها .
-لا يهدم GABA في الشق ألمشبكي بل يمتص من طرف الخلية قبل المشبكية أو
الخلية الدبقية عن طريق نواقل خاصة ليستعمل في حلقة كربس بعد تحويله إلى
حمض السكسنيك.
*ملاحظة:تقاس الظواهر الكهربائية بجهاز راسم الذبذبات ألمهبطي .
تتحصل على كمون عمل إذا بلغ مجمل الكمونات التنبيهية والتثبيطية أثناء
الإدماج عتبة توليد كمون العمل بينما إذا كانت المحصلة اقل من العتبة فلا
يتولد كمون عمل.
أي
PSE+PPSI اكبر عتبة كمون العمل :تولد كمون عمل وانتشاره .
PPSE+PPSI اصغر عتبة كمون العمل: عدم تولد كمون
ملاحظة: مبدأ عمل الجهاز:الراسم الاهتزاز المهبطي:
يعتمد على تسجيل انحراف الالكترونات الناتجة عن
فرق في الكمون المسجل بين الصفيحتين الأفقيتين
على حسب وضعية أقطاب الاستقبال علما بان اثر
الحركة تبرز بشكل ومضات ضوئية تسجل
على شاشة مفلورة .
مبدأ عمل الجهاز:يعتمد على تسجيل انحراف e- الناتجة
عن فرق في الكمون المسجل بين الصفيحتين الأفقيتين
على حسب وضعية أقطاب الاستقبال علما بأن اثر الحركة
تبرز بشكل ومضات ضوئية تسجل على الشاشة.
الفائدة من استعمال الجهاز :
-دراسة الظواهر الكهربائية في الألياف العصبية
لان سعتها صغيرة جدا وزمنها قصير جدا.
دور البروتينات في الاتصال العصبي :
تنتقل الرسالة العصبية المشفرة في الليف العصبي قبل مشبكي على شكل تواترات
لكمونات عمل و التي تتحول إلى رسالة مشفرة بتركيز المبلغ العصبي على مستوى
المشبك .وتعمل المراكز العصبية على معالجة هذه الرسائل .
*التذكير بالمكتسبات :
يسجل جهاز التسجيل كمون عمل اثر تنبيه فعال لليف عصبي حسي في المنعكس
العضلي .ينتج عن هذا التسجيل نتيجة تغير في شحنة الليف العصبي .ينقل الليف
الحسي السيالة العصبية الحسية الى المراكز العصبية (النخاع ألشوكي)حيث يقوم
بدور إدماجي تثبط السيالة العصبية المتجهة للعضلة القابضة بينما العصبون
المحرك ينقل سيالة عصبية محركة نحو العضلة الباسطة .تلعب المشابك في هذا
المسار دورا أساسيا اذ يتوقف على مستواها طبيعة الرسالة العصبية التي تصل
إلى الخلية بعد المشبكية عن طريق مبلغات كيميائية .
*آلية النقل ألمشبكي :
يوجد نوعان من القنوات الغشائية ذات طبيعة بروتينية وهي :
أ )القنوات المرتبطة بالفولطية :
- حيث مصدر كمون العمل المسجل اثر تنبيه فعال لليف عصبي (أو فرض كمون على
الغشاء)هو تيار كهربائي ناتج عن فتح قنوات Na+ .K+ مكثف .ويتمثل زوال
الاستقطاب على دخول شوارد Na+ بالميز(تدرج التركيز)ويمثل إعادة الاستقطاب
في خروج K+ ببطيء (بنفس الظاهرة)
*ملاحظة :تتفتح أول قناة الفولطية لNa+ثم تتبعها القناة الفولطية K+.
ب) القنوات المرتبطة بالكيمياء:
يحتوي الغشاء بعد ألمشبكي على بروتينات غشائية خاصة وهي عبارة عن مستقبلات
لها موقعين لتثبيت المبلغ الكيميائي (الوسط الكيميائي )مثل استيل كولين .
ملاحظة :
1-في غياب استيل كولين تكون القنوات Na+ مغلقة بينما تثبيت استيل كولين
عليها يتسبب في انفتاحها كلاهما يسبب تولد زوال الاستقطاب للخلة بعد
المشبكية .
2-القنوات الفولطية توجد على الألياف العصبية والمحاور الاسطوانية للألياف
عديمة النخاعين تمتاز هذه الألياف بنظرية التيارات المحلية المترددة /
3-بينما في الألياف العصبية ذات النخاعين فتتواجد على مستوى اختناقات رانفر
لدى تمتاز هذه الألياف بنظرية القفز حيث السرعة تكون اكبر.
*كمون راحة : يكون غشاء العصبون أثناء الراحة مستقطبا حيث يسجل جهاز الراسم
الاهتزاز ألمهبطي عندما يكون المسرى ألمجهري متصل بالهيولى منحنى كمون
قدره 70ميلي فولط (عادة ما يتراوح كمون الراحة من 60-إلى 100)
بينت التحاليل الكيميائية للوسط الخارجي والداخلي للألياف العصبية وجود
توزيعا متباينا لشوارد
الصوديوم والبوتاسيوم كما بينت تجارب أخرى أن مصدر كمون الراحة ملاحظ هو
هذا التوزع المتباين
هناك شوارد أخرى وجزيئات على جانب الغشاء الهيولي لها دخل إلى حد ما في
شحنة الليف .
*دور البروتينات الغشائية في المحافظة على كمون الراحة :
-تمتاز قنوات تسرب الصوديوم والبوتاسيوم بالخصائص التالية :
-ذات طبيعة بروتينية .
- تخترق طبقتي الفوسفو ليبيد للغشاء وتكون القناة مفتوحة باستمرار.
- تنقل الشوارد حسب تدرج تركيزها .
- تمتاز بنقل اصطفائي (اختياري )فهناك قناة تختص بنقل Na+ من الوسط الخارجي
إلى الوسط الداخلي حسب تدرج تركيزها وقناة تختص بنقل أل K+ من الوسط
الداخلي إلى الوسط الخارجي حسب تدرج تركيزها .
- عدد قنوات K+ أكثر من عدد قنوات أل Na+ مما يجعل ناقلية لK+ عبر الغشاء
اكبر.
-مضخة الصوديوم والبوتاسيوم تمتاز هذه القنوات بالخصائص التالية :
- عبارة عن بروتين ضمني كبير يحتوي على نشاط أنزيمي من نوع ATPase.
- تحافظ هذه المضخة على ثبات كمون الراحة بالطريقة التالية :
-تثبت3 شوارد الصوديوم من جهة السيتوبلازم وتخرجها إلى الوسط الخارجي عكس
تدرج تركيزها .
-تثبت شاردتين k+ من جهة الوسط الخارجي للخلية وتدخلهما داخل الخلية وتتم
عبر المراحل التالية :
- استعادة الشكل الأصلي لناقل بإدخال k+.
- تستهلك جزيئة ATP ADP +PI
- تتغير البنية الفراغية للمضخة أثناء عملها (وضعية مفتوحة للخارج أو
للداخل .
وتتم عبر المراحل التالية:1-فسفرة الناقل 2-تغير شكل الناقل طردا لصوديوم
3-نزع الفوسفور من الناقل
4-استعادة شكل الناقل بإدخال البوتاسيوم
*شرح آلية انتقال السيالة العصبية على مستوى المشابك الكيميائية :
-يؤدي تنبيه العصبون قبل ألمشبكي إلى تغيرات الكمون الغشائي وتسجيل كمون
عمل ويتمثل ذلك في :
- زوال استقطاب سريع للغشاء الهيولي نتيجة انفتاح القنوات المرتبطة
بالفولطية للصوديوم وتدفق داخلي لشوارد الصوديوم .
- عودة استقطاب ناتجة عن تدفق خارجي لشوارد البوتاسيوم نتيجة انفتاح
القنوات الفولطية للبوتاسيوم .
- إفراط في الاستقطاب نتيجة تأخر انغلاق القنوات المرتبطة بالفولطية لل K+ .
-مما سبق يمكن أن تستنتج أن كمون العمل المسجل يعود لتغير مؤقت لنفاذية
الغشاء لشوارد الصوديوم و البوتاسيوم بتدخل القنوات البروتينية الفولطية
تعمل المضخة المستهلكة للـ ATP على عودة التراكيز الأيونية لحالتها الأصلية
.
- إن من شروط توليد كمون عمل أن يكون التنبيه يساوي أو اكبر من عتبة زوال
استقطاب .
- ينتقل كمون العمل على طول الليف العصبي حتى يصل إلى الزر ألمشبكي إلى
مايلي :
- تحرير المبلغ الكيميائي في الشق ألمشبكي (الوسط الكيميائي )
- يتثبت المبلغ الكيميائي على مستقبلات غشائية تدعى بالقنوات المرتبطة
بالكيمياء مما يسبب انفتاح القنوات وتوليد زوال استقطاب اثر دخول شوارد
الصوديوم .
- إن سعة زوال استقطاب الغشاء بعد ألمشبكي تتوقف على عدد القنوات
الكيميائية المستقبلة المفتوحة خلال زمن معين وبالتالي على تركيز المبلغ
العصبي في الشق ألمشبكي.
-تلعب شوارد الكالسيوم دورا أساسيا في تحرير المبلغ الكيميائي إذ وصول موجة
زوال استقطاب إلى الزر ألمشبكي(نهاية عصبية) يؤدي إلى انفتاح قنوات Ca++
المرتبطة بالفولطية وبالتالي دخول هذه الشوارد إلى هيولة الزر ألمشبكي
يسبب هجرة الحويصلات المشبكية إلى الغشاء قبل ألمشبكي وتحرير المبلغ العصبي
*ترجمة الرسالة العصبية قبل المشبكية :
إن الرسالة العصبية في مستوى الغشاء قبل ألمشبكي تكون مشفرة بتغير تواترات
كمون العمل التي تتحول في مستوى المشبك إلى تغيرات في كمية المبلغ
الكيميائي الذي بدوره يؤدي إلى توليد رسائل بعد مشبكية مشفرة بتواترات كمون
العمل في المشبك المنبه وإفراط في الاستقطاب في المشبك المثبط يتم بمبلغ
كيميائي يدعى GABA الذي يؤدي إلى مرور Cl-
* آلية الإدماج العصبي :يتصل العصبون بعد ألمشبكي بعدة مشابك يتوقف تأثيرها
على نوع المبلغ الكيميائي وتأثيره على الغشاء بعد ألمشبكي .
1-أنواع المشابك :
-مشابك تنبيهية :يسبب المبلغ العصبي في هذا المشبك زوال استقطاب الغشاء بعد
ألمشبكي وتوليد كمون بعد ألمشبكي تنبيهي PPSE إذا كان يساوي أو اكبر من
عتبة زوال استقطاب يؤدي إلى انتشار كمون عمل .
-مشابك تثبيطية :يسبب المبلغ العصبي في هذا المشبك إفراطا في استقطاب
الغشاء بعد ألمشبكي وتوليد كمون بعد ألمشبكي تثبيطي PPSI .
*-عمل المشبك المثبط ذو المبلغ العصبي GABA :
-يحررGABA بالإفراز الخلوي في الشق ألمشبكي .
-يثبت GABAعلى مستقبلات قنوات غشائية في الخلية بعد مشبكية (قنوات
كيميائية)
-تتفتح قنوات Cl- فيدخل إلى الخلية بعد المشبكية ويولد إفراطا في الاستقطاب
فيها .
-لا يهدم GABA في الشق ألمشبكي بل يمتص من طرف الخلية قبل المشبكية أو
الخلية الدبقية عن طريق نواقل خاصة ليستعمل في حلقة كربس بعد تحويله إلى
حمض السكسنيك.
*ملاحظة:تقاس الظواهر الكهربائية بجهاز راسم الذبذبات ألمهبطي .
تتحصل على كمون عمل إذا بلغ مجمل الكمونات التنبيهية والتثبيطية أثناء
الإدماج عتبة توليد كمون العمل بينما إذا كانت المحصلة اقل من العتبة فلا
يتولد كمون عمل.
أي
PSE+PPSI اكبر عتبة كمون العمل :تولد كمون عمل وانتشاره . PPSE+PPSI اصغر عتبة كمون العمل: عدم تولد كمون
ملاحظة: مبدأ عمل الجهاز:الراسم الاهتزاز المهبطي:
يعتمد على تسجيل انحراف الالكترونات الناتجة عن
فرق في الكمون المسجل بين الصفيحتين الأفقيتين
على حسب وضعية أقطاب الاستقبال علما بان اثر
الحركة تبرز بشكل ومضات ضوئية تسجل
على شاشة مفلورة .
مبدأ عمل الجهاز:يعتمد على تسجيل انحراف e- الناتجة
عن فرق في الكمون المسجل بين الصفيحتين الأفقيتين
على حسب وضعية أقطاب الاستقبال علما بأن اثر الحركة
تبرز بشكل ومضات ضوئية تسجل على الشاشة.
الفائدة من استعمال الجهاز :
-دراسة الظواهر الكهربائية في الألياف العصبية
لان سعتها صغيرة جدا وزمنها قصير جدا.
بارك الله فيكم
ردحذفاشكركم على هذا العمل الجيد ..وبارك الله فيكم أتمنى لكم المزيد من العمل وبذل الجهد ودمتم في رعاية الله وحفظه.....أحسنتم
ردحذف