آموزش فصل اول زیست یازدهم | تنظیم عصبی

اگر کتاب زیست یازدهم را نگاه کنید، در صفحه اول کتاب، عکس شخصی را که در حال گذراندن نوار مغزی می‌باشد را مشاهده خواهید نمود. به طور کلی نوار مغزی، یک جریان الکتریکی ثبت شده توسط سلول‌های عصبی یا همان نورون‌ها می‌باشد. اما چه مباحثی در فصل اول زیست یازدهم خواهیم آموخت! فصل یک زیست پایه یازدهم از دو گفتار با عناوین یاخته‌های بافت عصبی و ساختار دستگاه عصبی تشکیل شده است. در واقع، در این فصل، ما از جز به کل سیستم عصبی بدن انسان را خواهیم آموخت.

اما به طور کلی، هدف فصل اول زیست کلاس یازدهم، آشنایی با ساز و کار نورون‌ها خواهد بود و چگونگی تولید پیام عصبی، چگونگی انتقال پیام و دریافت توسط مغز و .. بحث گفتار 1 ما خواهد بود. همچنین در گفتار 2، ما با سیستم عصبی، انواع آن، مغز و دیگر ارگان‌های در ارتباط با مغز انسان آشنا خواهیم شد. پس اگر شما نیز برای آموختن ساز و کار سیستم عصبی انسان‌ها مشتاق هستید و به دنبال یک منبع رایگان آموزش ویژه امتحانات نهایی و کنکور می‌باشید، تا انتها مطلب، در سایت بخون همراه ما بمانید ..

آموزش زیست یازدهم فصل یک گفتار یک | یاخته‌های بافت عصبی

همان‌طور که می‌دانید، فصل یک زیست پایه یازدهم، ادامه مبحث تنظیم عصبی از کتاب علوم پایه هشتم می‌باشد. در علوم هشتم آموختیم که دستگاه عصبی نیز مانند بقیه دستگاه‌های بدن، از اندام‌ها و بافت‌هایی ساخته شده است که این دستگاه به طور کلی شامل دو بخش مرکزی و محیطی است. بخش مرکزی شامل مغز و نخاع است و مرکز کنترل فعالیت‌های ارادی و غیر ارادی بدن به شمار می‌رود.

بخش محیطی نیز، شامل اعصابی است که تمامی قسمت‌های بدن را به بخش مرکزی دستگاه عصبی یعنی مغز و نخاع مرتبط می‌کند. این اعصاب، هم پیام‌های حسی را از دستگاه‌های مختلف و محیط به بخش مرکزی می‌رسانند و هم پیام‌های حرکتی را از بخش مرکزی به دستگاه‌های دیگر بدن به ویژه اندام‌های حرکتی منتقل می‌کنند. اگر این مطالب را فراموش کرده‌اید، پیشنهاد می‌کنم آموزش فصل چهارم علوم هشتم را مطالعه کنید.

همچنین در فصل دوم زیست‌شناسی سال دهم، در قسمت آموزش انواع بافت‌های بدن، آموختیم که یکی از بافت‌های مهم در بدن مربوط به بافت عصبی می‌باشد. سلول‌های عصبی اصلی، نورون‌ها هستند؛ اما اگر یاخته‌های پشتیبان که نوروگلیا نام دارند، دچار اختلال شوند، کل سیستم عصبی بدن مختل خواهد شد که در این فصل مفصلأ بحث خواهیم کرد. 

جمله کتاب: می‌دانید بافت عصبی از یاخته‌های عصبی و یاخته‌های پشتیبان (نوروگلیاها) تشکیل شده است.

دستگاه عصبی مهم‌ترین دستگاه تنظیمی بدن، مسئول کنترل و هماهنگ کننده دستگاه‌های دیگر می‌باشد و در واقع، به محرک‌های محیطی و عوامل بیرونی تأثیرگذار بر موجود زنده، پاسخ مناسب می‌دهد. در دستگاه عصبی دو دسته سلول وجود دارند که شامل نورون (یاخته عصبی) و سلول پشتیبان (نوروگلیا) می‌باشد.  

نورون چیست! نورون سلولی است که کارهای دستگاه عصبی را انجام می‌دهد و در واقع، اصلی‌ترین سلول‌های بافت عصبی را نورون‌ها تشکیل می‌دهند. هر نورون شامل: دندریت، جسم یاخته‌ای و آکسون می‌باشد. اگر بخواهیم عمل‌کرد هر یک را توضیح دهیم، عبارتند از: 

• دندریت: پیام عصبی را از محیط یا نورون قبلی دریافت کرده و به جسم سلولی وارد می‌کند.
• آکسون: پیام عصبی را از جسم سلولی تا انتها خود که پایانه آکسون نام دارد، هدایت می‌کند. 
• جسم یاخته‌ای: محل قرارگیری هسته است که به جسم سلولی دندریت و آکسون متصل است. جسم سلولی بیشتر اندامک‌های نورون را داردمحل اصلی سوخت و ساز سلول‌های عصبی است. 

هر نورون شامل سه ویژگی منحصر به فرد است که عبارتند از: 

1. تحریک‌پذیری: تحریک‌پذیری نسبت به محرک‌های داخلی یا خارجی که علامت آن تشکیل پیام عصبی است.
2. هدایت پیام عصبی: از هر نقطه‌ای از نورون به پایانه آکسون.
3. انتقال پیام عصبی: از پایانه آکسون به سلول دیگر که ممکن است نورون، سلول ماهیچه‌ای و غده‌ای باشد.

نکات مربوط به نورون‌ها: 

• نورون‌ها یاخته‌های تمایز یافته‌ای هستند که تقسیم یاخته‌ای و تقسیم هسته به ندرت در آن‌ها رخ می‌دهد.
• هر نورون فقط یک هسته، یک جسم یاخته‌ای و یک آکسون دارد.
• هر نورون یک یا چند دندریت دارد که به نورون‌های دارای یک دندریت نورون حسی و به نورون‌های دارای چند دندریت، نورون رابط گفته می‌شود.
• هسته نورون‌ها پس از تولد تقسیم نمی‌شود و بزرگ شدن نورون‌ها در اثر افزایش آن‌ها صورت می‌گیرد.
• در پایانه آکسون میتوکندری فراوانی وجود دارد.
• نورونی که گره رانویه دارد، میلین نیز دارد و بالعکس نورونی که میلین دارد، دارای گره رانویه نیز می‌باشد.
• به سلول عصبی نورون گفته می‌شود.
• به دندریت و آکسون‌های بلند، تار عصبی گفته می‌شود.
• به مجموعه‌ای از تارها در کنار هم که توسط غلافی احاطه شده باشند، یا به عبارت بهتر، به مجموعه‌ای از دندریت‌ها، آکسون‌ها و یا هر دو، تار عصبی گفته می‌شود.

نکته: بجز سلول‌های عصبی، سلول‌های دیگری از جنس بافت عصبی نیز وجود دارد که سلول‌های غیر عصبی یا نوروگلیا خوانده می‌شوند؛ این سلول‌های غیر عصبی یا همان نورگلیاها دارای ویژگی‌های منحصر به فردی هستند که عبارتند از: 

1. نوروگلیاها فعالیت عصبی ندارند.
2. تعداد نوروگلیاها چندین برابر سلول‌های عصبی است.
3. نوروگلیاها غلاف میلین را می‌سازند. (غلاف میلین در دستگاه عصبی مرکزی توسط الیگو دندروسیت‌ها و در دستگاه عصبی محیطی توسط سلول‌های شوان ساخته می‌شوند.)
4. نوروگلیاها دندریت، آکسون، هدایت و انتقال پیام عصبی ندارند.
5. نوروگلیاها سلول‌های پشتیبان زنده و دارای قدرت تقسیم و بازسازی هستند.
6. در دوران جنینی، نوروگلیاها بستری را برای یاخته‌های عصبی ایجاد می‌کنند تا سلول‌های عصبی بدانند که در کجا باید تشکیل شوند؛ در واقع سلول‌های پشتیبان داربستی را برای استقرار سلول‌های عصبی ایجاد می‌کنند. 

وظیفه یاخته‌های پشتیبان یا همان نوروگلیاها چیست! دفاع از یاخته‌های عصبی و حفظ ایستایی مایع اطراف آن‌ها وظیفه اصلی نوروگلیاها محسوب می‌شود و در واقع می‌توان گفت؛ کار اصلی نوروگلیا ثابت نگه داشتن ترکیب شیمیایی و حفظ تعادل یون‌ها است. در مقاله دیگری از سایت بخون، همکار بسیار خوبم آموزش فصل اول شیمی یازدهم را به صورت کاملأ دقیق و مفهومی نوشته است، چنانچه نیازمند مطالعه شیمی هستید، به لینک قرار داده شده حتمأ سری بزنید.

انواع یاخته‌های پشتیبان

یاخته‌های پشتیبان انواع مختلفی دارند که بنا بر نوع هر یک، ویژگی‌های منحصر به فردی نیز دارند. اما به طور کلی، چهار نوع یاخته پشتیبان وجود دارد: 

• بعضی از آن‌ها در دفاع نقش دارند.
• بعضی از آن‌ها در تشکیل داربست نقش دارند.
• بعضی از آن‌ها در هم ایستایی نقش دارند.
• و بعضی از آن‌ها هر سه وظیفه را انجام می‌دهند.

نکته: در دستگاه عصبی محیطی، یاخته‌های ماهواره‌ای و یاخته شوان موجود هستند و در دستگاه عصبی مرکزی، الیگو دندروسیت، یاخته اپیدرمال، میکروگلیا و آستروسیت موجود می‌باشد. 

غلاف میلین و ساختار آن

به آن دسته از یاخته‌های پشتیبان که وظیفه عایق کردن نورون‌ها را برعهده دارند و با غشا خود دور بسیاری از دندریت‌ها و یا آکسون‌ها می‌پیچند و غلافی از جنس غشا یاخته (جانوری) ایجاد می‌کنند، میلین گفته می‌شود. 

نکته: جنس غشا یاخته‌های جانوری معمولأ کربوهیدرات + پروتئین + فسفولیپید + کلسترول می‌باشد.

نکته: غلاف میلین در بخش‌هایی از رشته، به هم پیوسته نیست که به این بخش‌ها گره رانویه گفته می‌شود.

نکته: در اطراف هسته نورون‌ها، تعداد زیادی شبکه اندوپلاسمی زبر برای سنتز پروتئین‌های ساختمانی و یا پروتئین‌های لازم برای انتقال پیام وجود دارد.

نکته: در پایانه‌های آکسونی نورون‌ها، تعداد زیادی میتوکندری و دستگاه گلژی برای ترشح مواد شیمیایی (انتقال دهنده عصبی) وجود دارد.

نکات مربوط به میلین

• بسیاری از نورون‌ها میلین دارند.
• بعضی از نورون‌ها میلین ندارند.
• غلاف میلین همان غشا یاخته پشتیبان است که چندین دور، دور رشته عصبی پیچیده است. 
• جسم یاخته‌ای و پایانه آکسون در هیچ نورونی میلین ندارند.
• جدیدترین لایه غلاف میلین، درونی‌ترین لایه آن می‌باشد.
• در یک نورون میلین‌دار، ممکن است دندریت و آکسون هر دو میلین داشته باشند و یا ممکن است یکی از این دو میلین داشته باشد.
• میلین عایق است و از عبور یون‌ها از غشا جلوگیری می‌کند. (یعنی مانع ایجاد پتانسیل عمل می‌شود)
• نورون‌های انجام دهنده انعکاس، میلین دارند.

تفاوت مفهوم هدایت و انتقال در پیام عصبی چیست! هدایت: به حرکت پیام عصبی در طول یک نورون گفته می‌شود که یک فرایند الکتریکی می‌باشد. انتقال: به حرکت پیام عصبی از یک نورون به نورون دیگر گفته می‌شود که یک فرایند شیمیایی محسوب است.

نکته: دو عامل مهم در سرعت هدایت پیام عصبی نقش دارد:

1.  قطر نورون: هر چه قطر نورون بیشتر باشد، سرعت هدایت پیام عصبی نیز بیشتر است.
2. وجود میلین: نورون‌های دارای میلین، پیام عصبی را سریع‌تر از نورون‌های بدون میلین منتقل می‌کنند.

جهت حرکت پیام عصبی

• یک جهت حرکت پیام عصبی از سمت دندریت ⇐ جسم یاخته‌ای ⇐ آکسون ⇐ پایانه آکسون و …
• جهت دیگر حرکت پیام عصبی از سمت جسم یاخته‌ای ⇐ آکسون ⇐ پایانه آکسون و … می‌باشد.

انواع هدایت پیام عصبی

1. هدایت نقطه‌ای: هدایت پیام عصبی نقطه‌ای، در نورون‌های بدون میلین و جود دارد.
2. هدایت جهشی: اما هدایت پیام عصبی جهشی، در نورون‌های میلین‌دار وجود دارد.

نکته: همه یاخته‌های بافت عصبی، توانایی تولید پیام عصبی را ندارند؛ بعنوان مثال: یاخته‌های پشتیبان این توانایی را دارا نیستند.

راستی اگر درباره زمانی نزدیک به امتحانات ترم دوم خود هستید از همینجا از شما عزیزان دعوت می‌کنم تا مقاله نمونه سوال نوبت دوم زیست یازدهم با جواب را هم از سایت بخون مطالعه کنید که بهترین نمونه سوالات جهت آمادگی برای امتحان پایان ترم شما در آن به صورت رایگان قرار داده شده است.

راستی اگر درباره زمانی نزدیک به امتحانات ترم دوم خود هستید از همینجا از شما عزیزان دعوت می‌کنم تا مقاله نمونه سوال نوبت دوم زیست یازدهم با جواب را هم از سایت بخون مطالعه کنید که بهترین نمونه سوالات جهت آمادگی برای امتحان پایان ترم شما در آن به صورت رایگان قرار داده شده است.

 انواع یاخته‌های عصبی

به طور کلی سه نوع یاخته عصبی در بدن انسان‌ها از لحاظ عمل‌کرد موجود است که عبارتند از: 

1. یاخته‌های عصبی حسی: نورون‌های حسی پیام‌ها را از گیرنده‌های حسی به سوی بخش مرکزی دستگاه عصبی (مغز و نخاع) می‌برند.

• جسم یاخته‌ای این نورون‌ها در دستگاه عصبی محیطی است.
• این نورون‌ها، انتقال پیام به دستگاه عصبی _ مرکزی را برعهده دارند.
• همچنین یک دندریت و یک آکسون دارند.
• دندریت آن‌ها بلندتر از آکسون آن‌ها است.
• آکسون و دندریت آن‌ها میلین دارد.
• و در اعصاب حسی و مختلط وجود دارند.

2. یاخته‌های عصبی حرکتی: نورون‌های حرکتی پیام‌ها را از بخش مرکزی دستگاه عصبی به سوی اندام‌ها (ماهیچه‌ها) می‌برند.

• این نورون‌ها، پیام را از دستگاه عصبی _ مرکزی به یاخته‌های عمل‌کننده (ماهیچه یا غده) می‌رسانند.
• جسم یاخته‌ای این نورون‌ها در دستگاه عصبی _ مرکزی قرار دارد.
• دندریت‌های متعدد و فاقد میلین دارند.
• آکسون منفرد و دارای میلین دارند.
• آکسون این نورون‌ها بسیار بلندتر از دندریت آن‌ها است.
• در اعصاب حرکتی و اعصاب مختلط وجود دارند.

3. یاخته‌های عصبی رابط: نورون‌های رابط در مغز و نخاع قرار دارند و ارتباط بین نورون‌های حسی و حرکتی را فراهم می‌کنند. 

• نورون‌های رابط بین نورون‌های حسی و حرکتی ارتباط برقرار می‌کنند.
• در مغز و نخاع هستند.
• آکسون منفرد و دندریت‌های متعدد دارند.
• سرعت هدایت پیام عصبی در این نورون‌ها کم است.
• از نظر اندازه کوتاه‌تر از نورون‌های حسی و حرکتی‌اند.

انواع یاخته عصبی از نظر شکل

1. نورون یک قطبی: دندریت و آکسون از یک نقطه جسم یاخته‌ای خارج می‌شوند.
2.  نورون دو قطبی: دندریت و آکسون از دو نقطه مقابل از جسم یاخته‌ای خارج می‌شوند.
3. نورون چند قطبی: دندریت از یک نقطه جسم یاخته‌ای و آکسون از نقطه دیگر خارج می‌شود.

 پیام عصبی چگونه ایجاد می‌شود؟

 تولید پیام عصبی: پیام عصبی در اثر تغییر مقدار یون‌ها در دو سوی غشا یاخته عصبی به وجود می‌آید. مقدار یون‌ها در دو سوی غشا (بیرون و درون یاخته عصبی)، یکسان نیستند و بار الکتریکی دو سوی غشا یاخته عصبی، متفاوت است و در نتیجه بین دو سوی غشا، اختلاف پتانسیل الکتریکی وجود دارد.

 

پتانسیل آرامش

در دو طرف غشا یعنی هم داخل و هم خارج سلول، یون‌های مختلف + و – وجود دارد . البته این آرایش به گونه‌ای می‌باشد که مایع سیتوپلاسم نزدیک غشا پلاسمایی (داخل سلول) بار منفی دارد؛ اما مایع میان بافتی نزدیک غشا پلاسمایی (خارج سلول)، مثبت می‌باشد. در واقع، تعداد بارهای منفی داخل بیشتر از بارهای مثبت داخل است و همین طور تعداد بارهای مثبت بیرون بیشتر از تعداد بار منفی خارج است.

پس هم داخل سلول و هم خارج سلول دارای بارهای مثبت و منفی می‌باشند؛ اما میزان بار مثبت داخل سلول کمتر از خارج است و اگر یک دستگاه ولت‌سنج، یک الکترود آن را در داخل سلول و یک الکترود دیگر آن را در خارج سلول قرار دهیم، میزان اختلاف بار بین دو طرف غشا، در حدود ۶۵- خواهد بود! یعنی داخل سلول نسبت به خارج سلول به اندازه ۶۵ میلی ولت بار مثبت کمتری دارد و به تعبیر کتاب درسی «نسبت به خارج » منفی‌تر است!

از جمله بارهای مثبت، باید به یون‌های سدیم و پتاسیم اشاره کرد. این یون‌ها هم در داخل هستند و هم در خارج قرار دارند. اما حضور این دو یون در یک سمت بیشتر از سمت دیگر است. به این صورت که به طور معمول (نه همواره) داخل سلول یون‌های پتاسیم بیشتری نسبت به خارج داشته و خارج سلول یون‌های سدیم بیشتری نسبت به داخل دارد.

در حالت عادی و زمانی که سلول هیچ فعالیتی ندارد، آرایش به همین صورت می‌باشد و چون در این پتانسیل و ولتاژ ۶۵- میلی ولت، سلول در حالت آرامش و استراحت است، به این حالت  پتانسیل آرامش گفته می‌شود.

تعریف پتانسیل آرامش: زمانی که نورون در حال فعالیت عصبی نیست و در طول این حالت جریان عصبی هدایت نمی‌شود، گفته می‌شود که آن نورون در حال استراحت یا آرامش قرار دارد. در این حالت اختلاف پتانسیل دو طرف غشا پلاسمایی ۶۵- میلی ولت (نه ولت) است. این اختلاف پتانسیل را، پتانسیل آرامش می‌گویند.

دقت داشته باشید که این عدد را به این دلیل می‌گوییم منفی است که اختلاف پتانسیل داخل را نسبت به خارج می‌سنجیم. یعنی داخل نسبت به خارج به اندازه ۶۵ میلی ولت بار مثبت کمتری دارد و این عدد منفی برای همین منظور است. حال اگر بخواهیم خارج را نسبت به داخل بسنجیم، باید بگوییم ۶۵+ میلی ولت! چرا که خارج نسبت به داخل، بار مثبت بیشتری دارد. بنابراین می‌گوییم پتانسیل آرامش خارج نسبت به داخل ۶۵+ می‌باشد. (به طور معمول دانشمندان داخل را نسبت به خارج می‌سنجند).

حال اگر این آرایش یونی (به خصوص آرایش یون‌های سدیم و پتاسیم) به هم بریزد، این اختلاف ولتاژ (پتانسیل) نیز به هم می‌ریزد. دقت داشته باشید، در صورتی سلول از حالت آرامش خارج می‌شود که این تغییر ولتاژ شدید و ناگهانی باشد و همچنین شرایط را برای به راه افتادن پتانسیل عمل فراهم کند. دقت داشته باشید که عدد اختلاف ولتاژ در پتانسیل آرامش برای سلول‌های مختلف متفاوت است.

نکته: طبق قرار داد برای اندازه‌گیری پتانسیل غشا، مبدأ سنجش را درون یاخته می‌گیرند.

نکات مربوط به پتانسیل آرامش

• در پتانسیل آرامش جا به جا شدن یون‌ها براساس شیب غلظت هر یون است و نه بر اساس اختلاف پتانسیل الکتریکی!
•  در پتانسیل آرامش، اختلاف پتانسیل دو سوی غشا منفی 70 است. یعنی: 
  1. داخل غشا نسبت به خارج منفی‌تر است.
  2. خارج غشا نسبت به داخل مثبت‌تر است.
  3. مقدار بارهای مثبت داخل غشا نسبت به خارج کمتر است.
  4. مقدار بارهای مثبت خارج غشا نسبت به داخل بیشتر است.

یادآوری: هما‌ن‌طور که در سال دهم خواندید، در غشا سلول‌ها، مولکول‌های پروتئینی (کانال و ناقل) وجود دارد که به عبور مولکول‌ها و یون‌ها از غشا کمک می‌کند. در غشا نورون‌ها نیز این مولکول‌های پروتئینی باعث عبور یون‌های سدیم و پتاسیم می‌شوند که انواع این مولکول‌ها به شرح زیر است:

الف. کانال نشتی سدیم: یون‌های سدیم از طریق این کانال وارد نورون می‌شوند؛ زیرا غلظت سدیم در خارج نورون بیشتر و درون آن کمتر است؛ پس براساس شیب غلظت وارد نورون می‌شوند. این کانال‌ها همیشه بازند و همیشه در حال فعالیت‌اند.

ب. کانال نشتی پتاسیم: یون‌های پتاسیم از طریق این کانال از نورون خارج می‌شوند؛ زیرا غلظت پتاسیم درون نورون بیشتر و بیرون آن کمتر است؛ پس براساس شیب غلظت، یون‌های پتاسیم از نورون خارج می‌شوند. این کانال‌ها نیز همیشه بازند و همیشه در حال فعالیت‌اند. 

نکته: تعداد کانال‌های نشتی پتاسیم بسیار بیشتر از کانال‌های نشتی سدیم است؛ پس تعداد یون‌های پتاسیمی که از نورون خارج می‌شوند، بیشتر از تعداد یون‌های سدیمی است که به نورون وارد می‌شوند. در نتیجه می‌گوییم نفوذپذیری غشا نورون نسبت به پتاسیم بیشتر است.

ج. پمپ سدیم – پتاسیم: این پمپ پروتئینی در غشا سلول‌ها است که در هر بار فعالیت این پمپ با مصرف ATP ، سه پون سدیم از نورون خارج و دو یون پتاسیم وارد آن می‌شوند.

د. کانال‌های دریچه‌دار سدیمی: این کانال‌ها به صورت یک طرفه فقط یون‌های سدیم را وارد نورون می‌کنند و فعالیت آن ها در پتانسیل عمل است و در پتانسیل آرامش فعالیتی ندارند.

ی. کانال‌های دریچه دار پتاسیمی: این کانال‌ها به صورت یک طرفه فقط یون‌های پتاسیم را از نورون خارج می‌کنند و مانند کانال‌های دریچه‌دار سدیمی فعالیت آن‌ها در پتانسیل عمل است و در پتانسیل آرامش فعالیتی ندارند.

نکات مربوط به کانال‌های نشتی

• از جنس پروتئین هستند.
• همیشه باز هستند.
• دریچه، برای باز و بسته شدن ندارند.
• مواد را به روش انتشار تسهیل شده از خود عبور می‌دهند.
•  بدون مصرف انرژی (ATP) مواد را عبور می‌دهند.
•  مواد را در جهت شیب غلظت عبور می‌دهند.
• هر یون کانال نشتی مخصوص به خود را دارد و این گونه نیست که یون‌های Na⁺ و K⁺ هر دو از یک نوع کانال نشتی عبور کنند.

پمپ سدیم – پتاسیم

در حالت آرامش، گفتیم که پتاسیم داخل از خارج سلول بیشتر و سدیم خارج از داخل سلول بیشتر است. از طرفی گفتیم کانال‌هایی به اسم همیشه باز، وجود دارند. به همین دلیل، فرآیند انتشار تسهیل شده (نه ساده) یون‌های سدیم که خارج سلول زیاد هستند، دوست دارند به داخل سلول آمده و به همین دلیل، باعث افزایش بار مثبت داخل سلول و در عوض کاهش بار مثبت بیرون می‌شوند!

در واقع، پتانسیل داخل را به سمت مثبت‌تر شدن و پتانسیل خارج را به سمت منفی‌تر شدن می‌برند. در عوض، پتاسیم‌ها نیز دوست دارند از سمت داخل که تراکم آن‌ها زیاد است، به سمت خارج سلول که تراکم کمتر است، برده شوند. این عمل نیز هم باعث کاهش بار مثبت داخل و در عوض افزایش بار مثبت خارج می‌شود؛ در واقع، به نوعی باعث منفی‌تر شدن داخل و مثبت‌تر شدن خارج می‌شوند.

اما کانال‌های همیشه باز پتاسیمی تعدادشان خیلی بیشتر از کانال‌های همیشه باز سدیمی است و در نتیجه، مقدار یون‌های پتاسیم بیشتری خارج می‌شود. (یعنی نسبت مقدار یون‌های سدیم وارد شده و در کل میزان یون‌های مثبتی که از سلول خارج شده‌اند، بیشتر از میزان یون‌های مثبتی است که وارد سلول شده‌اند.

در واقع می‌توان گفت: داخل سلول در کل منفی‌تر است! بعنوان مثال: منفی ۸۰! در این حالت است که پتانسیل آرامش به هم میخورد؛ به این دلیل که این اتفاق رخ ندهد، پروتئین‌های ناقلی به اسم پمپ‌های سدیم – پتاسیم وجود دارد که این پمپ‌ها،با مصرف انرژی سدیم‌هایی را که داخل هستند را بیرون کرده و در عوض، پتاسیم‌ها را نیز تغییر می‌دهند.

در واقع، پتاسیم‌های منحرف شده از عمل‌کرد خود که به بیرون رفته‌اند را گرفته و به سمت داخل سلول انتقال می‌دهند؛ در نتیجه آرایش این یون‌ها همچنان به همین صورت حفظ می‌شود و پتانسیل آرامش به هم نمی‌خورد.

نکات مربوط به پمپ سدیم – پتاسیم

•  با مصرف انرژی (ATP) مواد را عبور می‌دهند.
•  در خالف جهت شیب غلظت مواد را منتقل می‌کنند.
• از جنس پروتئین ناقل می‌باشند.
•  به روش انتقال فعال مواد را عبور می‌دهند.

نحوه اندازه گیری اختلاف پتانسیل دو سوی غشا: برای اندازه‌گیری، دو الکترود را یکی درون یاخته و دیگری را در بیرون یاخته قرار می‌دهند و سپس اختلاف پتانسیل دو  غشا اندازه‌گیری می‌شود. اما جهت ثبت بهتر است، اختلاف پتانسیل توسط یک تقویت کننده ابتدا تقویت شود، سپس توسط یک ولت‌متر بسیار حساس ثبت گردد. 

پتانسیل عمل 

اگر محرکی (خارجی یا داخلی) سلول را تحریک کند، این پتانسیل آرامشی که در مطالب فوق بررسی کردیم، به هم می‌ریزد. در این صورت پتانسیل داخل سلول و آرایش یون‌ها تغییراتی می‌کند که به آن پتانسیل عمل می‌گویند.

تعریف پتانسیل عمل: عبارت است از تغییر ناگهانی و شدید اختلاف پتانسیل بین دو سوی غشا که طی این تغییر، در زمان بسیار کوتاهی پتانسیل داخل غشا نسبت به خارج آن مثبت‌تر می‌شود و بلافاصله به حالت قبل بر می‌گردد. (یعنی داخل سلول دوباره نسبت به خارج سلول منفی تر می‌شود)

مراحل پتانسيل عمل

الف. باز شدن کانال‌های دریچه‌دار سدیمی: با اثر محرک، پتانسیل داخل سلول اگر به اندازه شروع پتانسیل عمل (فاز بالاروی نمودار) به مقدار کافی تغییر کند، دریچه‌های  این کانال‌ها باز می‌شود و در نتیجه سدیم‌ها از طریق این کانال‌ها با شدت بیشتری وارد سلول می‌شوند؛ با وارد شدن سدیم‌های زیادی به داخل، بار داخل سلول، به سمت مثبت شدن میل می‌کند و اختلاف پتانسیل بین دو سوی غشا از منفی 65 به سمت صفر می‌رود و تا آن جا که اختلاف کانال در دربچه‌دار سدیمی، پتانسیل داخل بین دو طرف غشا به مثبت 40 می‌رسد.

در واقع، میزان بارهای مثبت داخل سلول بیشتر از بیرون است و به عبارتی مثبت‌تر است. اختلاف پتانسیل مثبت 40 همان اختلاف پتانسیلی است که باعث بسته شدن کانال‌های دریچه‌دار سدیمی می‌شود؛ در نتیجه این کانال‌ها بسته می‌شوند و دیگر سدیم از این طریق وارد سلول نمی‌شود.

از طرفی، این اختلاف پتانسیل همان اختلاف پتانسیلی است که باعث باز شدن کانال‌های دریچه‌دار پتاسیمی می‌شود. دقت داشته باشید که قدرت محرک با میزان اختلاف پتانسیل داخل سلول هیچ رابطه‌ای ندارد و بی اثر است؛ یعنی محرک هر چقدر قوی باشد، باز همان اختلاف پتانسیل مثبت 40 را خواهیم داشت.

ب. باز شدن کانال‌های دریچه‌دار پتاسیمی: این کانال‌ها، در اختلاف پتانسیل مثبت 40 باز می‌شوند و در نتیجه، پتاسیم‌ها از طریق این کانال‌های دریچه‌دار پتاسیمی از سلول خارج می‌شوند و باعث کاهش میزان بار مثبت داخل سلول و افزایش بار مثبت در خارج سلول می‌شوند؛ در واقع، داخل سلول به سمت منفی شدن میل می‌کند و بیرون به سمت مثبت‌تر شدن میل می‌رود.

به مرور زمان، اختلاف پتانسیل کاهش می‌یابد؛ یعنی از مثبت 40 به صفر میل می‌کند و دوباره اختلاف پتانسیل افزایش می‌یابد، تا آن جا که اختلاف پتانسیل حدود منفی 85 یا منفی 90 می‌شود. وقتی که اختلاف پتانسیل بین دو طرف به این مقدار رسید، کانال‌های دریچه‌دار پتاسیمی بسته می‌شوند و پتانسیل عمل به پایان می‌رسد. با بسته شدن کانال دربچه‌دار پتاسیمی، سلول به آرامش می‌رسد و با فعالیت بیشتر پمپ، آرایش یون‌ها دوباره به حالت اول برمی‌گردد.

 

نکته: هر چند در پایان پتانسیل عمل، اختلاف پتانسیل همانند پتانسیل آرامش است؛ اما غلظت یون‌های سدیم و پتاسیم با حالت آرامش متفاوت است. چون در زمان پتانسیل عمل یون‌های سدیم به نورون وارد و یون‌های پتاسیم از نورون خارج شده‌اند، پس در پایان پتانسیل عمل یون‌های سدیم درون نورون بیشتر از بیرون و يون‌های پتاسیم در بیرون نورون بیشتر از درون آن است. (درست برعکس پتانسیل آرامش است)

نکته: در پایان پتانسیل عمل، پمپ سدیم – پتاسیم با فعالیت شدیدتر، یون‌های سدیم را خارج و پتاسیم را وارد نورون می‌کند و به این ترتیب غلظت یون‌های سدیم و پتاسیم در دو سو غشا دوباره به حالت آرامش باز گردد.

 گره‌های رانویه چه نقشی دارند؟

در ساختار غلاف میلین مثل بقیه غشاهای سلول‌ها، پروتئین‌هایی وجود دارد که این پروتئین‌ها طی فرآیندی به نام رونویسی و ترجمه از روی اطلاعات ماده وراثتی یعنی همان DNA ساخته می‌شوند. همه سلول‌های بالغ هسته‌دار بدن ما (نه همه سلول‌ها) چون اریتروسیت‌ها هسته ندارند، تمام ژن‌ها را دارند؛ اما هر کدام از این ژن‌ها در گروه خاصی از سلول‌ها برای پروتئین‌سازی استفاده می‌شود و به قول کتاب درسی، بیان می‌شوند و این ژن در سایر سلول‌ها خاموش است.

بهترین مثال آن، پروتئین‌های پادتن است که ژن آن فقط در سلول‌های پلاسموسیت روشن است و بیان می‌شود. در واقع، ژن پروتئین‌های سطحی غلاف میلین در همه سلول‌های هسته‌دار بالغ بدن وجود دارد، اما فقط در خود نوروگلیاهایی که غلاف میلین دارند، فعال و یا به اصطلاح درست‌تر بیان می‌شوند.

نکته خیلی مهم: بین یک غلاف با غلاف کناری آن، یک فاصله‌ای وجود دارد که آن قسمت لخت است و آکسون یا دندریت نورون در معرض دید قرار دارد و با مایع میان بافتی در تماس است. به این فاصله، گره رانویه گفته می‌شود.

نکات مربوط به گره رانویه

• میلین عایق است و از عبور یون‌ها از غشا جلوگیری می‌کند؛ در نتیجه، مانع از ایجاد پتانسیل عمل می‌شود. 
• در محل گره‌های رانویه، میلین وجود ندارد و رشته عصبی با محیط بیرون از یاخته ارتباط دارد. بنابراین، در این گره‌ها پتانسیل عمل ایجاد می‌شود.
• پیام عصبی درون رشته عصبی از یک گره به گره دیگر هدایت می‌شود، که این هدایت را، هدایت جهشی می‌نامند.

نکته: هدایت پیام عصبی در رشته‌های عصبی میلین‌دار سریع‌تر از رشته‌های بدون میلین است؛ البته به شرطی که قطر رشته‌های عصبی یکسان باشد؛ زیرا قطر رشته عصبی نیز در سرعت هدایت پیام عصبی نقش دارد.

 نکته: در برخی اندام‌ها و بافت‌ها، سرعت هدایت و انتقال پیام اهمیت زیادی دارد. بنابراین، نورون‌های حرکتی آن‌ها، میلین‌دار است؛ مانند: ماهیچه های اسکلتی!

نکته خیلی مهم: در بیماری مالتیپل اسکلروزیس (MS) یاخته‌های پشتیبانی که در سیستم عصبی مرکزی میلین می‌سازند، از بین می روند. در نتیجه، ارسال پیام‌های عصبی مختل شده و فرد دچار بی‌حسی و لرزش می‌شود و بینایی و حرکت او دچار اختلال می‌گردد.

یاخته‌های عصبی، پیام عصبی را منتقل می‌کنند

تعریف پیام عصبی: غشا یک نورون را در نظر بگیرید. هنگامی که در یک قسمتی از غشا، پتانسیل عمل در حال انجام شدن است، (یعنی توسط کانال‌های دریچه‌دار یون‌های سدیم وارد و یون‌های پتاسيم خارج می‌شوند) در قسمت قبلی و جلویی نورون، پتانسیل عمل انجام نمی‌شود! بلکه، در آن جا پتانسیل آرامش برقرار است.

وقتی که این ناحیه از حالت پتانسیل عمل خارج شد و وارد پتانسیل آرامش شد، پتانسیل عمل خود را به نقطه جلویی خود سرایت می‌دهد!در واقع، نقطه جلویی آن وارد پتانسیل عمل شده است در حالی که خود، در حال استراحت است. در حقیقت، پتانسیل عمل از یک نقطه به نقطه مجاور خود سرایت می‌کند و همین طور در طول سلول سیر می‌کند به همین دلیل، به پتانسیل عمل، پیام عصبی گفته می‌شود؛ چرا که مانند پیام برای نقطه مجاور خود است.

نتیجه‌گیری خیلی مهم: در یک لحظه از زمان امکان ندارد كل غشا در حال پتانسیل عمل باشد؛ بلکه نقاطی در حال استراحت (آرامش) و نقاطی در حال پتانسیل عمل هستند.

توجه مهم: دقت شود که جهت هدایت پیام عصبی همیشه سمت از دندریت به جسم یاخته‌ای و از جسم یاخته‌ای به سمت آكسون می‌باشد و هیچ وقت جهت عکس را نخواهیم داشت.

نورون‌ها پیام‌های عصبی خود را برای این که به سلول‌های دیگر (حال می‌خواهد آن نورون باشد یا هر سلول دیگری مثل ماهیچه یا سلول غده‌ای) منتقل کنند، این کار را از طریق مواد شیمیایی خاصی به نام انتقال‌دهنده‌های عصبی انجام می‌دهند. انتقال‌دهنده‌ها نوعی پیک شیمیایی هستند.

نورون برای این که پیام را انتقال دهد، حتمأ باید از طریق پایانه‌های آکسونی این کار را انجام دهد. به محل ارتباط بین پایانه‌های آکسون یک نورون با غشا سلول دیگر، سیناپس یا جفت شدن می‌گویند (زیرا در این محل‌ها، شكل غشا سلول مورد نظر مکمل و قالب شکل پایانه‌های آکسون نورون می‌شود؛ یعنی با هم جفت می‌شوند یا به اصطلاح علمی، سیناپس می‌شوند.

نکته مهم و حیاتی: به سلولی که می‌خواهد پیام را انتقال دهد، سلول پیش‌سیناپسی گویند که همواره نورون است. به سلولی که می‌خواهد پیام را دریافت کند، سلول پس‌سیناپسی گویند و می‌تواند نورون، ماهیچه، غده و یا هر سلول دیگری باشد.

اما تعریف کامل سیناپس چیست! فاصله بین غشا پلاسمایی پایانه آکسونی نورون پیش‌سیناپسی با غشا پلاسمایی سلول پس‌سیناپسی را سیناپس یا جفت شده می‌گویند.

نکته: بین پایانه‌های یک آکسون با غشا سلول پس‌سیناپسی، فاصله‌ای وجود دارد که این فاصله بخشی از فضا میان بافتی است ئ در داخل آن مایع میان بافتی جریان دارد؛ به این فضا، فضا سیناپسی گفته می‌شود.

در نورون پیش‌سیناپسی زمانی که پتانسیل عمل به قسمت‌های انتهایی پایانه‌های آکسونی می‌رسد، این پتانسیل عمل باعث باز شدن کانال‌های خاصی به نام کانال‌های دریچه‌دار کلسیمی می‌شود و در نتیجه یون‌های کلسیم به داخل پایانه‌ها از مایع میان بافتی وارد می‌شوند. این یون‌ها باعث می‌شوند که وزیکول‌های حاوی انتقال‌دهنده‌های عصبی که در پایانه‌ها قرار گرفته‌اند، به غشا متصل شده و طی فرآیند اگزوسیتوز انتقال دهنده‌ها را به فضا سیناپسی بریزند.

انتقال دهنده‌ها با پیمودن فضا سیناپسی و اتصال به گیرنده‌های خاصی در غشا سلول پس سیناپسی (سلولی که می‌خواهد پیام را بگیرد) باعث باز شدن کانال‌های خاصی می‌شوند؛ در نتیجه، پتانسیل الکتریکی سلول تغییر می‌کند. اگر پتانسیل الکتریکی طوری تغییر کند که باعث به وجود آمدن پتانسیل عمل شود (یعنی کانال‌های دریچه‌دار سدیمی باز شوند) به این نوع سیناپس، سیناپس فعال‌کننده می‌گویند و اگر پتانسیل الکتریکی طوری تغییر کند که سلول دیگر تحریک نشود و به عبارتی پتانسیل عمل اتفاق نیافتد، به آن سیناپس مهارکننده می‌گویند.

نکته: در سینایس فعال‌کننده کانال‌هایی باز می‌شوند که باعث مثبت شدن داخل سلول می‌شوند ولی در سیناپس مهارکننده کانال‌هایی باز می‌شوند که منجر به منفی شدن داخل سلول می‌شوند؛ در نتیجه، آن سلول غیر فعال می‌شود.

نکات جمع‌بندی انتقال پیام عصبی

• برای انتقال پیام عصبی، ماده‌ای به نام ناقل عصبی از نورون پیش‌سیناپسی، در فضا سیناپسی آزاد می‌شود. ناقل عصبی بر یاخته پس‌سیناپسی اثر می‌کند.
• ناقل عصبی در جسم یاخته‌های عصبی ساخته و درون ریزکیسه‌ها (وزیکول) ذخیره می‌شود. این کیسه‌ها در طول آکسون هدایت می‌شوند تا به پایانه آن برسند.
• وقتی پیام عصبی به پایانه آکسون می‌رسد، این کیسه‌ها با برون رانی (اگزوسیتوز)، ناقل عصبی را در فضا سیناپسی آزاد می‌کنند.
• ناقل عصبی در فضا سیناپسی پس از رسیدن به غشا یاخته پس‌سیناپسی، به پروتئینی به نام گیرنده متصل می‌شود.
• پروتئین گیرنده مانند یک کانال عمل می‌کند که با اتصال ناقل عصبی به آن، این کانال باز می‌شود و بعنوان مثال، یون‌های سدیم ناگهان وارد یاخته پس‌سیناپسی می‌شوند و پتانسیل آن را تغییر می‌دهند.
• می‌توان گفت که ناقل عصبی با تغییر نفوذپذیری غشا یاخته پس‌سیناپسی به یون‌ها، پتانسیل الکتریکی این یاخته را تغییر می‌دهد.
  
• اگر ناقل عصبی تحریک‌کننده باشد، یاخته پس‌سیناپسی تحریک می‌شود و اگر ناقل عصبی از نوع بازدارنده باشد، فعالیت یاخته پس‌سیناپسی را مهار می‌کند.

نکته: ناقل‌های عصبی وارد یاخته پس‌سیناپسی نمی‌شوند و فقط کانال‌های غشایی آن را باز می‌کنند.

نکته: نورون‌ها با یاخته‌های ماهیچه‌ای نیز سیناپس دارند و با ارسال پیام موجب انقباض آن‌ها می‌شوند. پس از این که پیام عصبی به یاخته پس‌سیناپسی منتقل می‌شود، ناقل‌های عصبی که در فضا سیناپسی باقی مانده‌اند، باید از فضا سیناپسی تخلیه شوند تا از انتقال بیش از حد پیام جلوگیری و امکان انتقال پیام‌های جدید فراهم شود. تخلیه ناقل‌های عصبی معمولأ به دو روش صورت می‌گیرد:

1. مولکول‌های ناقل عصبی دوباره جذب یاخته پیش‌سیناپسی می‌شوند.
2. آنزیم‌هایی که از یاخته‌ها ترشح می‌شوند، ناقل‌های عصبی را تجزیه می‌کنند.

• تغییر در میزان طبیعی ناقل‌های عصبی از دلایل بیماری و اختلال در کار دستگاه عصبی است.

تدریس فصل اول زیست یازدهم گفتار دو | ساختار دستگاه عصبی

دستگاه عصبی چندین بخش دارد ولی دو بخش اصلی آن که شامل دستگاه عصبی مرکزی و محیطی می‌باشد به صورت زیر است:

 

الف. دستگاه عصبى مركزی: دستگاه عصبی مرکزی شامل مغز و نخاع می‌باشد که مرکز نظارت و کنترل اعمال بدن است. مغز هر انسان سالم و بالغ حدود ۱۰۰ ملیارد نورون دارد! ( اگر سلول‌های نوروگلیا آن را کنار بگذاریم) و وزن آن به 1/5 کیلوگرم می‌رسد. در واقع، اطلاعات ورودی به بدن به آن جا رفته و پس از بررسی و پردازش، پاسخ مناسب داده می‌شود. البته گفتنی است، بعضی از اطلاعات فرصت پردازش در مغز ندارند؛ که معمولأ در نخاع به این صورت است؛ بعنوان مثال: انعكاس زرد پی زیر زانو!

نکته: از نظر بافت‌شناسی مغز انسان‌ها، به دو رنگ دیده می‌شود: بخش سفید رنگ بیشتر حاوی تارهای عصبی دندریت بلند و آکسون بلند میلین‌دار است و بخش خاکستری بیشتر حاوی جسم یاخته‌‌ای است.

نکته: در بخش خاکستری، مقدار بسیار کمی بخش‌های میلین‌دار وجود دارد و بیشتر جسم سلولی و بخش‌های غیر میلین‌دار دیده می‌شوند. مثلأ می‌توانیم نورون رابطی را ببینیم که کلا غیر میلین‌دار است.

حفاظت از مغز و نخاع

 الف. دستگاه عصبى محيطي: توسط غلافی از جنس بافت پیوندی، اعصاب محافظت می‌شوند. البته بسیاری از خود نورون‌ها توسط غلاف میلین محافظت می‌شوند.

ب. دستگاه عصبی مرکزی: در پستانداران (نه همه جانوران) از چندین طریق محافظت می‌شود:

• اولین عامل، استخوان‌های جمجمه برای مغز و استخوان‌های ستون مهره‌ها برای نخاع می‌باشد. استخوان‌ها نوعی بافت پیوندی مستحکم هستند و به عبارتی، سخت‌ترین بافت پیوندی بدن محسوب می‌شوند.
• دومین عامل، پرده‌های مننژ می‌باشند و پرده مننژ یک پرده 3 لایه می‌باشد که هم از مغز و هم از نخاع محافظت می‌کند. از خارج به داخل عبارتند از:

1. سخت شامه: قطورترین لایه است و در مغز به استخوان جمجمه و در نخاع به استخوان‌های ستون مهره‌ها متصل است.
2. عنکبوتیه: لایه میانی می باشد که به سخت شامه متصل شده است و از آن تارهای شبیه تارهای عنکبوتی شکل (در زیر میکروسکوپ) به نرم شامه متصل شده است.
3. نرم شامه: داخلی‌ترین لایه است. در نخاع به بخش سفیدرنگ و در مخچه بعلاوه مخ، به بخش خاکستری رنگ متصل شده است.

نکته: نرم شامه دارای مقادیر بسیار فراوانی مویرگ خونی می‌باشد که وظیفه آن، تغذیه بافت مغزی و نخاعی می‌باشد. این مویرگ‌ها ماده‌ای از جنس پلاسما از خود ترشح می‌کنند که در بین فاصله نرم شامه و سخت شامه قرار می‌گیرند که به آن مایع مغزی – نخاعی می‌گویند. (در لابه لا تارهای آویزان از عنکبوتیه به نرم شامه مایع مغزی نخاعی قرار دارد) این مایع مانند ضربه گیر است و حین حرکت از برخورد و آسیب مغز و نخاع به استخوان‌ها جلوگیری می‌کند.

نکته: سایر بافت‌های پیوندی که در کتاب درسی ذکر نشده‌اند:

• کپسول مفصلی که اطراف مفصل‌ها را می‌پوشاند. 
• بافت پیوندی اطراف دندریت‌های گیرنده‌های پوست انسان
• سخت شامه و نرم شامه در پرده مننژ دستگاه عصبی مرکزی (مغز و نخاع)
• پرده پریکارد یا همان آبشامه قلب
• زرد پی‌ها و رباط‌ها که به ترتیب، ماهیچه‌ها را به استخوان‌ها و استخوان‌ها را به یکدیگر متصل می‌کنند. 
• بافت پیوندی سست در پوست انسان و صفاق یا همان روده بند
• بافت پیوندی استخوان و مغز زرد و قرمز استخوان‌ها 
• غلافی که اطراف اعصاب را می‌پوشاند.
• غلافی که اطراف تارهای عضلانی مخطط (میوفیبرها) را احاطه می‌کند.
• پرده صفاق یا روده بند که اندام‌های داخل شکم را به هم دیگر وصل می‌کند.

توجه: دقت کنید که تالاموس، هیپوتالاموس و دستگاه لیمبیک را پرده‌های مننژ محافظت نمی‌کنند. برای دسترسی برای نمونه سوال فصل اول زیست یازدهم، می‌توانید لینک قرار داده شده را دنبال نمایید و به کامل‌ترین نمونه سوال شبیه‌ساز امتحانات نهایی به صورت کاملأ رایگان دسترسی داشته باشید.

علاوه‌بر این‌ها، مویرگ‌های نرم شامه مغز دارا یک‌سری ویژگی‌ها هستند که باعث به وجود آمدن یک نوع سد برای بسیاری از میکروب‌ها و بسیاری از مواد مضر مثل داروها، به وجود آمده‌اند.

مویرگ‌های مغز نسبت به دیگر قسمت‌های بدن، منافذ بسیار کمتری دارند. حتی این منافذ کم، بسیار کوچک و تنگ می‌باشند. در نتیجه، بیشتر میکروب‌ها و همین‌طور بیشتر داروها و پروتئین‌ها نمی‌توانند از این منافذ عبور کنند و در نتیجه، مغز از گزند این عوامل در امان خواهد بود. به این سد ایجاد شده، سد خونی – مغزی گفته می‌شود که جزو دفاع غیراختصاصی محسوب می‌شود.

البته دقت داشته باشید که پروتئین‌های درشت قدرت عبور را ندارند؛ اما پروتئین‌های کوچک می‌توانند از این سد عبور کنند که از مثال‌های آن می‌توان به پادتن‌ها در (بیماری مالتیپل اسکلروزیس) و پریون‌ها (عامل جنون گاوی) اشاره کرد.

جمع‌بندی مطالب محافظت‌کننده‌ها از مغز و نخاع

1.  استخوان‌ها: شامل جمجمه است که از مغز و ستون مهره‌ها که از نخاع محافظت می‌کنند.
2.  پرده‌های مننژ: که شامل سه پرده از جنس بافت پیوندی هستند.
3.  مایع مغزی نخاعی: مایعی است که فضا بین پرده‌های مننژ را پر کرده است و مانند یک ضربه‌گیر، دستگاه عصبی مرکزی را در برابر ضربه حفاظت می‌کند.
4.  سد خونی – مغزی: یاخته‌های بافت پوششی مویرگ‌های مغز به یکدیگر چسبیده‌اند و بین آن‌ها منفذی وجود ندارد. در نتیجه، بسیاری از مواد و میکروب‌ها در شرایط طبیعی نمی‌توانند وارد مغز شوند. (مولکول‌هایی مثل اکسیژن، گلوکز و آمینواسیدها و برخی داروها می‌توانند از این سد عبور کنند و به مغز وارد شوند.)

مغز

مغز (به همراه نخاع) مرکز نظارت بر فعالیت‌های بدن است که اطلاعات دریافتی از محیط و درون بدن را تفسیر می‌کند و به آن‌ها پاسخ می‌دهد. سطح خارجی مغز از ماده خاکستری و سطح داخلی آن از ماده سفید تشکیل شده است. ماده خاکستری شامل جسم یاخته‌ای نورون‌ها و رشته‌های عصبی بدون میلین و ماده سفید، اجتماع رشته‌های میلین‌دار است. 

مخ: بزرگترين بخش مغز و وسیع‌ترین قسمت مغز می‌باشد. وظیفه یادگیری، درک کردن، حافظه و هوشیاری (عملکرد هوشمندانه) را برعهده دارد. مخ مرکز اصلی پردازش اطلاعات حسی و حرکتی می‌باشد. اطلاعات حسی (نه حرکتی) سمت چپ بدن به نیم‌کره راست مخ و اطلاعات حسی سمت راست بدن به نیم‌کره چپ می‌روند و حرکات آن‌ها را کنترل می‌کنند؛ البته به طور معمول! (یعنی بعضی از اطلاعات در همان سمت خود پردازش می‌شوند)

نیم‌کره‌های مخ 

از نظر بافت‌شناسی، مخ دارای دو قسمت است: 1. قسمت قشری که بیشتر اطلاعات (نه همه اطلاعات حسی و حرکتی و نه فقط حسی و نه فقط حرکتی) بدن در قشر مخ پردازش می‌شود. این نسبت بیشتر حاوی جسم سلولی نورون‌ها است؛ بنابراین خاکستری رنگ است.

نکته: قشر مخ چین خوردگی‌های بسیار زیادی دارند تا هم سطح آن افزایش یابد (افزایش سطح باعت عمل‌کرد بهتر می‌شود) و هم در جمجمه جای می‌گیرد. (مانند گردو)

قسمت داخلی: این قسمت بیشتر حاوی بخش‌های میلین‌دار نورون‌ها می‌باشد؛ در واقع، بیشتر تارهای عصبی میلین، تار دارند و بنابراین، سفید رنگ دیده خواهد شد. این قسمت حجم بسیار زیادی از مخ را به خود اختصاص داده است.

نکته: دقت داشته باشید که بیشتر فعالیت‌های مخ را بخش قشری انجام می‌دهد! (چرا که بیشتر جسم سلولی‌های سلولی نورون‌ها، در آن جا متمرکز شده‌اند. بنابراین خون‌رسانی به بخش قشری بیشتر از بخش مرکزی می‌باشد)

این موضوع در مورد نخاع برعکس می‌باشد؛ یعنی بخش مرکزی نخاع چون فعالیت بیشتری از بخش قشری دارد، بنابراین در نخاع خون‌رسانی بخش مرکزی بیشتر از بخش قشری خواهد بود. در مخ چندین شیار وجود دارد. این شیارها به 3 دسته تقسیم می‌شوند.

الف. شیارهای عمیق
ب. شیارهای نسبتأ عمیق
ج. شیارهای بسیار کم عمق

نکته: مخ انسان، یک شیار عمیق در وسط دارد که مخ را به دو نیم‌کره تقسیم می‌کند؛ این دو نیم‌کره توسط دو عدد رابط به یکدیگر وصل شده‌اند. بالاترین رابط، جسم پینه‌ای می‌باشد و پایین‌ترین رابط، مثلث مغزی است. جسم پینه‌ای خود متشکل از دسته‌ای از تارهای عصبی (یعنی آکسون و دندریت نورون‌ها) میلین‌دار است! به همین دلیل، جسم پینه‌ای، سفید رنگ دیده می‌شود.

نکته: نیم‌کره مخ خود توسط سه شیار (نسبتأ عمیق) به 4 قسمت و یا 4 لوب تقسیم می‌شود؛ لوب‌های مخ انسان به این صورت است: 

• لوب گیج‌گاهی ⇐ مرکز پردازش اطلاعات شنوایی است.
• لوب پیشانی ⇐ مرکز پردازش اطلاعات بویایی است.
• لوب پس‌سری ⇐ مرکز پردازش اطلاعات بینایی است.
• لوپ آهيانه ⇐ در کتاب درسی، اشاره‌ای نشده است.

ساقه مغز

پایین‌ترین بخش مغز، ساقه مغز  است و خود شامل 3 قسمت می‌باشد که از بالا به پایین به ترتیب شامل: مغز میانی، پل مغزی و بصل النخاع است. ساقه مغز از پایین به نخاع و از بالا به مخ و اجسام خاکستری، و از پشت به مخچه منتهی می‌شود. ساقه مغز وظیفه انتقال پیام عصبی بین بخش‌های مختلف دستگاه عصبی مرکزی را بهرعهده دارد. همچنین، در تنظیم برخی از فعالیت‌های بدن دخالت دارد. (مانند: تنظیم ضربان قلب با هیپوتالاموس) ساقه مغز باعث ایجاد ارتباط بین مخچه، مخ و نخاع با یکدیگر می‌شود.

 مغز میانی

در بالاترین بخش ساقه مغز قرار دارد و در فعالیت‌های مختلف از جمله: شنوایی، بینایی و حرکت نقش دارند و برجستگی‌های چهارگانه بخشی از مغز میانی‌اند.

پل مغزی

در تنظیم فعالیت‌های مختلف از جمله تنفس، ترشح بزاق و اشک نقش دارد. برای مطالعه دقیق‌تر این قسمت، می‌توانید به لینک پل نغز، مراجعه کنید و همراه با تصاویر و توضیحات مفصل‌تر، آموزش ببینید.

بصل النخاع

پایین‌ترین بخش ساقه مغز و مغز است که در بالا نخاع قرار دارد که تنفس، فشار خون و ضربان قلب را تنظیم می‌کند و مرکز انعکاس‌هایی مانند: عطسه، بلع و سرفه است.

مخچه 

مهم‌ترين مركز تعادل بدن است! زیر نیم‍‌کره‌های مخ قرار دارد و پشت ساقه مغزی جای گرفته است. همانند مخ دو نیم‌کره دارد و رابط این دو نیم‌کره، کرمینه است. مخچه نیز، همانند مخ از چندین لوب تشکیل شده است که این نکته را می‌توان از شکل‌های کتاب استنباط کرد. اگر از نما پشت به مخچه نگاه کنیم، کرمینه برخلاف جسم پینه‌ای (رایط بین دو نیم‌کره مخ) قابل رویت می‌باشد.

مخچه نیز همانند مخ، از نظر بافت‌شناسی دو قسمت دارد:

• بخش قشری: که خاکستری رنگ است و بیشترین حجم را دارا است.
• بخش داخلی: سفید رنگ بوده و کمترین حجم بخش خاکستری را شامل می‌شود.

مخچه نسبت به مخ بسیار چین‌خوردگی پیدا کرده است و بخش سفید رنگ به بخش خاکستری رنگ رخنه پیدا کرده است که این موضوع باعث به وجود آمدن منظره‌ای شبیه به درخت شده است؛ به همین دلیل، به آن درخت زندگی نیز گفته می‌شود.

وظيفه مخچه چیست! وظیفه مخچه، هماهنگ کردن و یادگیری حرکات لازم برای حفظ تعادل قضایی بدن در محیط می‌باشد و مهم‌ترین مرکز است. مخچه با دریافت اطلاعات از نخاع و بخش‌های مختلف مغز و همین‌طور، دریافت اطلاعات از اعصاب مختلف مانند: عصب‌های تعادلی گوش‌ها و پردازش آن‌ها، وضعیت بدن را در لحظه بعد، پیش‌بینی می‌کند و این اطلاعات را به مخ و نخاع می‌فرستند تا فرمان‌های لازم را دستور دهند؛ در نتیجه، ما می‌توانیم بدون خوردن به موانع حرکت کنیم.

ساختارهای دیگر مغز

بخش دیگری از مربوط به اجسام خاکستری مغز می‌باشد که در بالا ساقه مغز قرار دارند. این قسمت‌ها خاکستری رنگ دیده می‌شوند. مانند: تالاموس، هیپوتالاموس و … هر دو از مراکز مهم انتقال‌دهنده پیام‌های عصبی بین بخش‌های مختلف مغز محسوب می‌شوند. ساقه مغز نیز یکی از مراکز انتقال‌دهنده پیام عصبی است. البته هر کدام کارهای خاص و مختص به خود نیز دارند که به شرح زیر می‌باشند:

تالاموس‌ها

تالاموس، یکی از مراکز مهم تقویت پیام‌های حسی (نه حرکتی) می‌باشد که بیشتر اطلاعات حسی بدن به تالاموس می‌روند تا در آن جا تقویت شوند (از نظر الکتریکی) تا بتواند خوب آن ها را پردازش کند. البته برخی از اطلاعات حسی ،مانند: اطلاعات بویایی، بدون این که تقویت شوند، به مخ می‌روند.

 انعکاس زردپی زیر زانو دچار اشکال نمی‌شود! چرا! زیرا این انعکاس یک انعکاس نخاعی می‌باشد و مغز در روند این انعکاس دخیل نیست. با توجه به شکل کتاب جسم پینه‌ای در بالا تالاموس قرار دارد. بالاترین لوب، لوب پیشانی و پایین‌ترین لوب، لوب گیج‌گاهی است. با توجه به کتاب درسی، لوب‌های بویایی از نما زیرین، قابل رویت‌اند.

 هيپوتالاموس

یکی دیگر از اجسام خاکستری رنگ که وظایف بسیار مهمی را ایفا می‌کند، هیپوتالاموس می‌باشد. هیپوتالاموس یک‌سری وظایف را به تنهایی و یک‌سری را با همکاری دیگر قسمت‌ها انجام می‌دهد. وظایفی که به تنهایی انجام می‌دهد، عبارتند از:

• تنظیم دما بدن: هیپوتالاموس دارای گیرنده‌های دمایی می‌باشد که با اندازه گرفتن دما خون باعث تنظیم دما بدن می‌شود. هیپوتالاموس مرکز اصلی تنظیم دما بدن و تشنگی می‌باشد. هیپوتالاموس در پاسخ دمایی، باعث ایجاد تب می‌شود و در نتیجه، باعث ایجاد دفاع غیراختصاصی می‌شود. 

هیپوتالاموس تنظیم دما بدن را به کمک غدد تیروئیدی انجام می‌دهد؛ به این ترتیب که هیپوتالاموس با ترشح هورمونی به نام هورمون آزاد کننده محرک تیروئیدی باعث تحریک ترشح هورمون محرک تیروئید از هیپوفیز پیشین می‌شود. این هورمون محرک با اثر گذاشتن روی غده تیروئید آن را وادار به ساخت بیشتر و ترشح هورمون‌های T3 و T4 می‌کند.

این هورمون‌ها با اثر گذاشتن روی سلول‌های بدن باعث افزایش متابولیسم سلول‌ها شده و در نتیجه، میزان زیادی گرما از این متابولیسم‌ها، حاصل می‌شود و در نتیجه، دما خون و به دنبال آن دما بدن افزایش می‌یابد.

• مرکز تشنگی و گرسنگی: هیپوتالاموس مرکز تشنگی و گرسنگی می‌باشد؛ به این صورت که، وقتی آب خون و به عبارتی آب بدن ما کم می‌شود، هیپوتالاموس به وسیله گیرنده‌های آب خود، کمبود آب را حس می‌کند؛ در نتیجه، با ساخت هورمونی به نام هورمون ضد ادراری، باعث تنظیم آب بدن می‌شود.

در مورد گرسنگی نیز، همین‌طور است. در واقع، گیرنده‌هایی دارد که میزان قند خون را می‌سنجند و وقتی کم باشد، باعث تنظیم ترشحات کورتیزول می‌شود. 

• تسهيل خروج شير: هیپوتالاموس هورمونی می‌سازد به نام هورمون اکسی توسین که با اثر بر روی پستان‌ها در خانم‌ها، باعث تسهیل (آسان‌تر شدن) خروج شیر می‌شود. همچنین حین زایمان باعث تحریک انقباض ماهیچه‌های صاف اطراف رحم می‌شود و در نتیجه نوزاد راحت‌تر از کانال زایمان عبور می‌کند. این هورمون نیز در هیپوتالاموس ساخته می‌شود ولی هیپوفیز آن را ترشح می‌کند! (مانند هورمون ضد ادراری)
• تنظيم فعالیت‌های عصبی: هیپوتالاموس می‌تواند فعالیت سیستم سمپاتیک را تنظیم کند. فراموش نکنید که با سیستم پاراسمپاتیک کاری ندارد.

وظایف هیپوتالاموس که با کمک دیگر قسمت‌ها انجام می‌دهد، عبارتند از:

• با همکاری هیپوفیز پیشین: هیپوتالاموس با ترشح هورمون‌های آزاد کننده و مهار کننده‌های مختلف، باعث تنظیم ترشحات هورمون هیپوفیز پیشین می‌شود. از آن جایی که بیشتر هورمون‌های هیبوفیز پیشین در تنظیم ترشحات بسیاری از هورمون‌ها دخالت دارند، بنابراین، هیپوتالاموس همراه با هیپوفیز پیشین، در تنظیم ترشحات بسیاری از هورمون‌ها دخالت دارد. 
• با همکاری بصل‌النخاع: به کمک بصل‌النخاع باعث تنظیم ضربان قلب، تعداد تنفس و تنظیم فشار خون می‌شود و به گفته کتاب درسی، بسیاری از فعالیت‌های حیاتی را تنظیم می‌کنند.

سامانه کناره‌ای (لیمبیک)

شبکه‌ای گسترده از نورون‌ها است که از بخش خاکستری مخ به وجود آمده و در واقع، در حاشيه قرار دارد و دستگاه حاشیه‌ای تالاموس و هیپوتالاموس را به قسمت‌هایی از قشر مخ متصل می‌کند. توجه شود که یکی دیگر از نسبت‌های لیمبیک، قسمت‌های پیازی شکلی است به نام لوب‌های بویایی که درست زیر لوب پیشانی قرار گرفته است. دستگاه لیمبیک نقش مهمی در حافظه، یادگیری و احساسات مختلف دارد. مانند: گریه کردن، خندیدن، عاشق شدن، عصبانی شدن و … .

اسبک مغز (هیپوکامپ)

 جزوی از دستگاه لیمبیک است که در تشکیل حافظه و یادگیری نقش دارد. (چون شبیه اسب دریایی است، به این اسم خوانده می‌شود) احتمالأ هیپوکامپ در ایجاد حافظه کوتاه مدت و تبدیل آن به حافظه بلند مدت نقش دارد. حافظه افرادی که هیپوکامپ آن‌ها آسیب دیده است، دچار اختلال می‌شود. یعنی نام‌های جدید فقط چند دقیقه در ذهن این افراد باقی می‌ماند و زود فراموش می‌کنند؛ (حافظه کوتاه مدت) اما خاطرات قبل از آسیب را به یاد می‌آورند.(حافظه بلند مدت) پس می‌توان گفت قبل از آسیب هیپوکامپ، خاطرات در حافظه بلند مدت ذخیره شده است.

اعتیاد

به وابستگی همیشگی به مصرف یک ماده، یا انجام یک رفتار که ترک آن مشکلات جسمی و روانی برای فرد به وجود می‌آورد، اعتیاد گفته می‌شود. استفاده مکرر از مواد اعتیاد آور، تغییراتی در مغز فرد ایجاد می‌کند که ممکن است دائمی باشد؛ بنابراین اعتیاد را بیماری برگشت‌پذیر می‌دانند و حتی سال‌ها پس از ترک مواد، فرد در خطر مصرف دوباره قرار دارد.

مواد اعتیاد آور بیشتر بر بخشی از سامانه لیمبیک اثر می‌گذارند و موجب آزاد شدن ناقل‌های عصبی از جمله، دوپامین می‌شوند که در فرد احساس لذت و سرخوشی ایجاد می‌کند. با ادامه مصرف مواد اعتیاد آور، مقدار کمتری دوپامین آزاد می‌شود و به فرد احساس کسالت، بی‌حوصلگی و افسردگی دست می‌دهد. برای رهایی از این حالت و دست‌یابی به سرخوشی نخستین، فرد مجبور است، ماده اعتیاد آور بیشتری مصرف کند. 

مواد اعتیاد آور بر بخش‌هایی از قشر مخ تأثیر می‌گذارند و توانایی قضاوت، تصمیم‌گیری و خود کنترلی فرد را کاهش می‌دهند. اثرات مواد اعتیاد آور در مغز نوجوانان شدیدتر است؛ چرا که مغز آنان در حال رشد است. پس از گذشت ۱۰ روز از مصرف مواد مخدر، سلول‌های مغز فرد، گلوکز کمتری مصرف می‌کنند و با گذشت زمان ۱۰۰ روز، سلول‌ها دوباره شروع به مصرف بیشتر گلوکز خواهند کرد.

مواد اعتیادآور و مغز

ماده‌های اعتیاد آور که حدود ۶۰ میلی گرم آن برای انسان کشنده است؛ سریعأ می‌تواند وارد خون شود. این ماده از لحاظ شکل فضایی به استیل کولین شبیه است و عمل‌کرد آن شبیه به عمل‌کرد انتقال‌دهنده‌های عصبی استیل کولین در مغز می‌باشد. این ماده می‌تواند متصل شود و تغییرات زیادی را در سلول‌های عصبی ایجاد کند و در نتیجه کاری کند که دیگر خود استیل کولین‌ها نتوانند به گیرنده خود متصل شوند.

در نتیجه، زمانی آن قسمت‌ از بدن خوب کار می‌کنند که، نیکوتین باشد. از جمله مراکز کنترل کننده مغز در خود مغز مانند لیمبیک! دقت داشته باشید، مراکز مختلفی وجود دارند که مغز را کنترل می‌کنند؛ از جمله این مراکز که در خود مغز می‌باشند، بسیاری از فعالیت‌های مغزی را کنترل می‌کنند.

همه این مواد باعث وابستگی روانی می‌شوند؛ ولی بیشتر آن‌ها، علاوه بر وابستگی روانی، وابستگی جسمی هم ایجاد می‌کنند. پس می‌توان دو جمله مهم را برداشت کرد که برخی از مواد اعتیاد آور، وابستگی جسمی ایجاد نمی‌کنند؛ همه مواد اعتیاد آور وابستگی ایجاد می‌کنند. 

اعتیاد به الکل

الكل در چربی به صورت محلول است؛ پس از غشا یاخته‌های عصبی مغز عبور کرده و با تأثیر بر فعالیت انواعی از ناقل‌های عصبی تحریک کننده و بازدارنده (مانند دوپامین) فعالیت‌های یاخته‌ها را مختل می‌کند. از عوارض الكل می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• کاهش دهنده فعالیت‌های بدنی و آرام سازی ماهیچه‌ها
• ایجاد ناهماهنگی در حرکات بدن و اختلال در گفتار و حافظه
• گیجی و کاهش هوشیاری و کاهش درد، اضطراب، خواب آلودگی 
• کند کردن فعالیت مغز و افزایش زمان واکنش فرد به محرک‌های محیطی (دیر پاسخ دادن به محرک)

آموزش فصل اول زیست یازدهم | نکات فعالیت 7 صفحه 14 (تشریح مغز گوسفند)

سطح پشتی مغز: به روی مغز یعنی همان قسمت چین خورده، سطح پشتی مغز گفته می‌شود و اجزا زیر قابل مشاهده هستند: 

• نيم‌کره‌های مخ و شیار بین آن‌ها
• لوب‌های بویایی
•  نیم‌کره‌های مخچه و رابط بین آن‌ها (کرمینه)
• و نخاع که جزو مغز نیست؛ اما در شکل قابل مشاهده است.

سطح شکمی: زیر مغز و دقیقأ یعنی جایی که با استخوان‌های کف سر تماس دارد و اجزا زیر قابل مشاهده هستند: 

•  لوب‌های بویایی 
• کیاسما بینایی: محل عبور دو عصب بینایی از روی هم به صورت ضربدری
• ساقه مغز: شامل پل مغزی، مغز میانی و بصل‌النخاع
• بخشی از نیم‌کره‌های مخچه
• و نخاع که جزو مغز نیست؛ اما در شکل قابل مشاهده است. شما عزیزان می‌توانید با مراجعه به لینک گام به گام فصل اول زیست یازدهم، جواب تمام فعالیت‌های کتاب درسی را به صورت کاملأ رایگان دانلود کنید.

هنگام تشریح مغز قسمت‌های درونی آن را مشاهده می‌کنیم:

•  با جدا کردن دو نیم‌کره مخ، ابتدا رابط پینه‌ای و سپس در زیر آن، رابط سه گوش یا همان مثلثی را مشاهده می‌کنیم. 
• درون رابط‌های مخ، اجسام مخطط و دو طرف این رابط‌ها، بطن‌های 1 و 3 مغزی را مشاهده می‌کنیم.
• مایع مغزی – نخاعی از مویرگ‌هایی ترشح می‌شود که این مویرگ‌ها درون بطن‌های مغز هستند

با برش طولی مغر، قسمت‌های زیر غیر قابل مشاهده‌اند:

• دو تالاموس که با یک رابط به هم متصل و مرتبط‌اند، در فرعي رابط سه گوش دیده می‌شوند.
• در عقب تالاموس‌ها، بطن 3 مشاهده می‌شود.
• در لبه پایین تالاموس‌ها، غده اپی فیز وجود دارد. 
• در عقب اپی فیز، برجستگی‌های چهارگانه قرار گرفته‌اند. 
• با برش کرمینه، در امتداد شیار بین دو نیم‌کره مخچه، درخت زندگی و بطن 4 مغزی را می‌بینید.

نخاع

نخاع، درون ستون مهره‌ها قرار دارد و از بصل‌ النخاع شروع می‌شود تا ابتدا کمر امتداد دارد. دقت داشته باشید که بصل النخاع جزو مغز (قسمت ساقه مغز) می‌باشد و جزو نخاع محسوب نمی‌شود. از نخاع 31 جفت اعصاب مختلط جدا شده‌اند که به قسمت‌های مختلف بدن از گردن و به پایین عصب‌دهی می‌کنند.

همان‌طور که در شکل مشاهده می‌کنید، در بخش‌های گردنی، اعصابی که از نخاع جدا شده‌اند، با یکدیگر مشترک شده و اعصاب بزرگتری را به وجود آورده‌اند.

نکته: عصب چیست! عصب مجموعه‌ای از تارهای عصبی می‌باشد که اطراف آن‌ها را غلافی از جنس بافت پیوندی (نه پوششی) پوشانده است. اعصاب 3 نوع‌اند:

1. اعصاب حسی: از مجموع فقط دندریت‌های بلند نورون‌های حسی تشکیل شده‌اند. وظیفه این اعصاب وارد کردن اطلاعات حسی به مغز می‌باشد.
2. اعصاب حرکتی: از مجموع فقط آکسون‌های بلند نورون‌های حسی تشکیل شده است. (وظیفه این اعصاب خارج کردن فرمان‌های حرکتی از مغز و نخاع است.)
3.  اعصاب مختلط: از مجموع آکسون‌های بلند نورون‌های حرکتی و دندریت‌های بلند نورون‌های حسی تشکیل شده است. بخشی از  نورون‌های آن فرمان را می‌برند و بعضی دیگر نیز، حس‌ها را دریافت و وارد می‌کنند)

هر عصب نخاعی دارای دو ریشه است: 

1. ریشه پشتی (عقبی): حاوی نورون‌های حسی است که اطلاعات از این قسمت وارد نخاع می‌شوند.
2. ریشه شکمی (جلویی): حاوی نورون‌های حرکتی است که فرمان‌های مغز و نخاع از این قسمت به اندام‌ها می‌رود. اگر نخاع را به صورت عرضی برش دهیم، دو قسمت در آن از نظر بافت‌شناسی قابل روئیت است:

• بخش سفید رنگ: که بیرونی‌ترین و بیشترین بخش نخاع می‌باشد.
• بخش خاکستری رنگ: که داخلی‌ترین بخش نخاع است و به شکل حرف H انگلیسی می‌باشد.

دستگاه عصبی پیکری

بخش پیکری به عضلات اسکلتی که نام دیگر آن‌ها ارادی یا مخطط است، عصب‌دهی می‌کند که به صورت ارادی منقبض می‌شوند. اغلب مواقع این گونه است؛ یعنی گاهی اوقات اعصاب پیکری (همان نورون‌هایی که فرمان‌های حرکتی را به ماهیچه‌های مخطط می‌برند) فرمان‌هایی را که می‌برند، از مخ صادر نشده‌اند؛ یعنی ارادی نیستند! بلکه از نخاع صادر شده‌اند که غیر ارادی هستند. پس گاهی اوقات ماهیچه‌های مخطط ما به صورت غیرارادی منقبض می‌شوند. هر چند بیشتر اوقات ارادی‌اند، اما در همه حالات، نام آن‌ها را ماهیچه‌های ارادی نیز می‌نامیم.

بد نیست بدانید: عضلات مخططی که در کتاب درسی ذکر نشده است و تحت کنترل اعصاب پیکری‌اند، عبارتند از:

• عضلات راست شکمی، مورب‌های داخلی و خارجی، سرینی بزرگ و کوچک، عضله خیاطه، عضله توام، دو سرهای بازو و ران، 3 سر بازو، 4 سر ران، حلقوی لب، حلقوی چشم، جناغی ترقوی پستانی، ذوزنقه‌ای، دلتایی، پشتی بزرگ، دنده‌ای بزرگ، سینه‌ای بزرگ و عضله گونه، عضلات دست و پا (مرتبط با انگشتان) و … .
• عضلات جدار دهان و حلق به همراه بخشی کوچکی از بالا زردپی آشیل مری (یک سوم ابتدایی مری)
• عضلات حلقوی اسفنکتری خارجی در میزراه و راست روده
• عضله دیافراگم و عضلات بین دنده‌ای خارجی و داخلی

دستگاه عصبی خود مختار

بخش خود مختار نیز پیام‌های عصبی حرکتی را از بخش‌های غیر ارادی مغز و نخاع به اندام‌ها و ماهیچه‌های غیر ارادی (قلبی + صاف) غده‌ها می‌برند. خود، بخش خود مختار دو بخش دارد: سمپاتیک و پاراسمپاتیک که عمل این دو قسمت به طور معمول (نه همیشه) برعکس هم می‌باشد. 

این تقسیم‌بندی دستگاه عصبی پیکری و خود مختار یک تقسیم‌بندی فرضی است! و منظور از این تفسیم‌بندی، نورون‌هایی است که پیام‌های حرکتی ارادی و غیر ارادی را به قسمت‌های مختلف می‌برند و خود این بخش‌ها، جزئی از دستگاه عصبی محیطی حساب می‌شوند.

بد نیست دانید: عضلات صافی که در کتاب درسی ذکر نشده‌اند و تحت کنترل اعصاب خود مختار هستد، عبارتند از:

• عضلات موجود در عنبیه چشم 
• عضلات مژکی موجود در چشم (که به عدسی‌ها متصل‌اند)
• عضلات جدار اندام رحم و لوله‌های فالوپ در خانم‌ها
• عضلات جدار لوله‌های مری، معده، روده باریک و روده بزرگ و بخش اعظم راست روده
• عضلات جدار لوله‌های میزنای (منشعب شده از کلیه‌ها)، لوله‌های اسپرم‌ بر و بخش اعظک لوله میزراه
• عضلات جدار مثانه 
• عضلات جدار دریچه‌های کاردیا (دریچه ابتدایی معده) و پیلور (دریچه انتهایی معده)
• عضلات جدار رگ‌ها (سرخرگ‌ها و سیاه‌رگ‌ها) (مویرگ‌ها عضله ندارند)

بخش پاراسمپاتیک باعث برقراری حالت آرامش در بدن شده و باعث می‌شود تا: 

•  ضربان قلب کم شود. 
• فشار خون کاهش یابد.
• فعالیت دستگاه گوارش افزایش یابد.

 بخش سمپاتیک هنگام هیجان، بر بخش پاراسمپاتیک غلبه دارد و بدن را در حالت آماده باش نگه می‌دارد تا:

• فشار خون افزایش یابد. 
• ضربان قلب زیاد شود. 
• تعداد تنفس افزایش یابد. 
• جریان خون به سوی قلب و ماهیچه‌های اسکلتی هدایت شود. 
• فعالیت دستگاه گوارش کاهش یابد.

نکته: انعکاس چیست! پاسخ غیر ارادی و ناگهانی عضوی از بدن در جانوران را انعکاس می‌گویند. انعکاس در بیشتر (نه همه) جانوران یافت می‌شود. در مهره داران انعکاس دو نوع است: انعکاس مغزی و انعکاس نخاعی! در برخی از انعكاس‌های نخاعی، مغز نیز در روند انعکاس دخیل است. به همین دلیل، در کتاب درسی اشاره کرده است که در اغلب (نه همه) انعکاس‌های نخاعی، نخاع و دستگاه عصبی محیطی نقش دارند و مغز نقشی ندارد.

طبق تعریف متن کتاب درسی، انعکاس نخاعی عبارت است از: پاسخ حرکتی مهره داران به محرک‌های محیطی که برای حفظ حیات آن‌ها انجام می‌شود. این محرک می‌تواند درونی باشد و می‌تواند خارجی باشد. نتیجه‌ای که از این جمله می‌توان گرفت:

1. انعکاس‌های نخاعی در بقا جاندار دخيل‌اند و به طور معمول، در یادگیری نقشی ندارند.
2. این نوع انعکاس‌ها (نخاعی) را فقط در مهره داران خواهیم داشت.

دستگاه عصبی جانوران

از بین جانداران، فقط جانوران هستند که دارای دستگاه عصبی می‌باشند و بقیه جانداران دستگاه عصبی ندارند؛ بعنوان مثال: گیاهان دستگاه عصبی ندارند. در جانوران دستگاه عصبی از سلول‌های عصبی و غیر عصبی تشکیل شده است. سلول‌های عصبی جانوران مختلف از نظر نحوه عمل بسیار شبیه به یکدیگر می‌باشند؛ اما سازمان‌دهی مختلف در جانوران مختلف، باعث ایجاد تفاوت‌هایی در دستگاه عصبی جانوران شده است.

هیدر (جانوری کیسه تن)

هیدر جانوری کیسه تن است که ساکن آب دریا می‌باشد و معمولأ به حالت ساکن و چسبیده به یک تکه سنگ است. در حالت کلی، هیدر جانوری خسته است که گاهی حرکت می‌کند اما هیدر جزو جانوران متحرک محسوب می‌شود. این جانور یکی از ساده‌ترین دستگاه‌های عصبی را دارد که برخلاف بیشتر جانوران فاقد تقسیم بندی محیطی و مرکزی است که به آن شبکه عصبی می‌گویند؛ زیرا تارهای عصبی آن به صورت شبکه در سرتاسر بدن جانور پخش شده است به گونه‌ای که، به بازوهای جانور نیز رخنه کرده است.

نکته: دقت داشته باشید که کلمه تارهای عصبی، شما را به اشتباه نیندازد و فکر نکنید که فقط شامل دندریت و آکسون هستند. در شبکه عصبی هیدر، جسم سلولی نورون نیز دیده می‌شود. 

نکته: جانوری که بی مغز است، حتمأ و يقينأ سر ندارد؛ اما در مورد دارا بودن دم و دستگاه عصبی نمی‌توان نظر داد. بعنوان مثال، هیدر سر ندارد ولی دستگاه عصبی دارد؛ یا اسفنج‌ها که فاقد سر هستند و همین‌طور دستگاه عصبی نیز ندارند. انسان سر دارد، دستگاه عصبی دارد، ولی دم ندارد!

هیدر هم دارای تولید مثل جنسی و هم غیرجنسی می‌باشد. تولید مثل غیرجنسی آن از نوع جوانه زدن است. در واقع، جوانه همان فرزند تازه متولد شده او است. جوانه ممکن است از والد جدا شود و به جانداری مستقل تبدیل شود؛ یا این که همچنان متصل به والد خود باقی بماند! جوانه متصل ممکن است به گروهی متشکل از تعداد زیادی فرد منجر شود. کیسه تن دیگری بنام عروس دریایی وجود دارد که این جانو نیز، دارای شبکه عصبی است. تعداد میلین‌های هیدر کم است؛ به همین دلیل، سرعت حرکت آهسته‌ای دارد.

پلاناریا

پلاناریا جزو کرم‌های پهن و آبزی می‌باشد. هم سر دارد، هم مغز و هم دستگاه عصبی که دارای تقسیم بندی مرکزی (مغز + دو تا طناب عصبی که حكم نخاع را دارد) و محیطی (عصب‌هایی که از مغز و نخاع‌های آن منشعب می‌شوند) می‌باشد.

مغز آن از چندین گره تشکیل شده است که حاوی جسم سلولی نورون‌ها می‌باشد؛ پس خاکستری رنگ است ؛چون میلینی دیده نمی‌شود. (گره‌های مغزی در پلاناریا برخلاف حشرات به یکدیگر جوش نخورده‌اند) دارای دو طناب عصبی است که به صورت موازی با هم قرار گرفته‌اند که در کناره‌های بدن جانور می‌باشند و بین آن‌ها رشته‌هایی به صورت عرضی ارتباط برقرار کرده است. (شبیه به منظره نردبان در DNA )

دستگاه عصبی محیطی آن همان عصب‌های ریزی هستند که از مغز و نخاع آن منشعب شده‌اند. (دقت داشته باشید که اعصاب موجود بین طناب‌های عصبی نیز، جزو اعصاب محیطی محسوب می‌شوند). 

حشرات

حشرات جزو بی‌مهرگان هستند؛ هم سر دارند، هم دم و هم دستگاه طناب عصبی شکمی عصبی مرکزی و هم محیطی دارند. مغز حشرات از چندین گره تشکیل شده است که، این گره‌ها به هم دیگر جوش خورده‌اند.

نخاع آن‌ها نیز همین شکل است؛ در واقع، از گره‌های عصبی تشکیل شده است. البته بحث جوش خوردن را دیگر نداریم که در هر یک از گره‌های عصبی قطعه‌ای  از بدن، دارای یک گره عصبی است.

در نتیجه، برخلاف پلاناریا، در طناب عصبی آن‌ها، جسم سلولی نیز دیده می‌شود (چرا که جسم‌های سلولی باعث به وجود آمدن این گره‌ها می‌شوند) طناب عصبی در حشرات در ناحیه شکمی قرار گرفته است، بر خلاف ماهی‌ها که در ناحیه پشتی قرار دارد. هر گره نخاع در حشرات، فعالیت ماهیچه‌های همان ناحیه را کنترل می‌کند.

دستگاه عصبی محیطی آن‌ها نیز، شامل اعصاب منشعب شده از مغز و نخاع می‌باشد. توجه داشته باشید که نواحی مختلف در بدن حشرات توسط مغز یا به عبارت درست‌تر، توسط گره‌های عصبی در مغز اداره می‌شوند.

مهره داران

مهره داران شامل خزندگان، پرندگان، ماهی‌ها، پستانداران و دوزیستان می‌باشند. در تمامی مهره داران مغز، نخاع و اعصاب محیطی وجود دارد. در بیشتر مهره داران دستگاه عصبی مرکزی توسط استخوان حفاظت می‌شود.

مغز همه مهره داران دارا توانایی هماهنگ کردن اطلاعات دریافتی از محیط و دادن پاسخ‌های لازم و متناسب با آن می‌باشد. همه مهره داران از نظر جنین‌شناسی، در دوره جنینی مغز آن‌ها از 3 بخش مغز جلویی، مغز میانی و مغز عقبی تشکیل شده است و همان‌طور که قبلأ اشاره شد، بخش‌های مختلف مغز از تقسیم، تغییر و تحول این 3 بخش به وجود می‌آید.

در بین مهره داران اندازه نسبی مغز، نسبت به وزن بدن در پستانداران و پرندگان بیشتر از سایر مهره داران یعنی، خزندگان، ماهیان و دوزیستان است. از طرفی، مخ (که بخشی از مغز است) در پستانداران و پرندگان نسبت به سایرین رشد بیشتری داشته و در نتیجه، بزرگتر می‌باشد.

در نتیجه، از آن جایی که مخ کانون رفتارها و اعمال است، این جانوران به مراتب رفتارهای پیچیده‌تری را نسبت به سایر مهره داران بروز می‌دهند. به طور کلی، هر چقدر سطح قشر مخ گسترده‌تر باشد و به عبارتی، چین خوردگی بیشتری داشته باشد، مخ بهتر می‌تواند تحلیل و پردازش اطلاعات را انجام دهد و فرد باهوش‌تر است.

در انسان که نوعی پستاندار است، چین خوردگی مخ نسبت به سایر هم نوعان(سایر پستانداران و سایر مهره داران) بیشترین چین خوردگی را دارد؛ البته چین خوردگی مخ نسبت به ابعاد و اندازه بدن هر انسان است؛ در نتیجه، انسان‌ها بیشترین قابلیت را برای حل مسائل پیچیده و سخت دارا می‌باشند.

ایستگاه پایانی

خب دوستان عزیز، به پایان مقاله آموزش فصل اول زیست یازدهم مبحث تنظیم عصبی رسیدیم. شما عزیزان برای مطالعه سایر مقالات مرتبط با آموزش زیست یازدهم، می‌توانید به لینک قرار داده شده مراجعه نمایید. همچنین شما عزیزان می‌توانید با ثبت نام در قسمت خبرنامه سایت بخون، از داغ‌ترین و بروزترین مقالات ما با خبر شوید. اگر به دنبال یک منبع عالی برای مطالعه رایگان زیست یازدهم هستید، پیشنهاد می‌کنم لینک قرار داده شده را دنبال نمایید.

شما مخاطبین عزیز، اگر چه سوالی، موردی، ابهامی داشتید، می‌توانید از قسمت ارسال دیدگاه و نظرات، پیشنهادات خود را برای ما ارسال کنید و انتقادات خود را با ما در میان بگذارید. چنانچه مقالات ما مورد پسند شما بوده و نیازمند مطالعه سایر مقالات آموزشی، گام به گام و نمونه سوال در رابطه با پایه یازدهم هستید، پیوستن به لینک یازدهم گزینه مناسبی برای شما خواهد بود و برای ایجاد دل‌گرمی و قوت قلب ما، رنگی کردن ستاره‌ها را لطفأ فراموش نکنید.

سوالات متداول 

1. مقاله آموزش فصل اول زیست یازدهم، شامل چه مطالبی است؟
   این مقاله شامل آموزش خط به خط کتاب درسی، ذکر نکات سمپادی، امتحان نهایی و کنکوری زیست پایه یازدهم، به صورت جز به جز و توصیفات تشریحی می‌باشد.
2. آیا برای مقاله آموزش فصل یک زیست پایه یازدهم، جزوه هم دارید؟
   سایت بخون برای رفاه حال مخاطبین عزیز خود، امکان دانلود تمامی مقالات را قرار داده است. برای دانلود کافیست، کلیک کنید.