آزمایشگاه زیست (اطلاعات تکمیلی ترم اول)

در ترمینال سیناپس از سناپس ها ماده ای به نام ناقل یا انتقال دهنده ی شیمیایی از سیناپس آزاد می شود تا پیام بین چند نورون در حرکت باشد.

آستانه ی تحریک حداقل مقدار پیام غصبی است که باید به هسته ی سلولی برسد تا پتانسیل حرکت صورت گیرد.

هرگاه یون+(پتاسیم) در درون و بیرون نورون به تعادل برسد، حالت پتانسیل استراحت بوجود می آید.

کانال های سدیم در حالت پتانسیل استراحت بسته اند و با رسیدن پیام عصبی از دندریت به هسته باز می شوند.

جلسه ی چهارم زیست-دستگاه عصبی(ویرایش کلاس آقای کربلایی)

دستگاه عصبی مرکزی : شامل مغز و نخاع  که مراکز نظارت بر اعمال بدن اند. این دستگاه  اطلاعات دریافتی از محیط و درون بدن را تفسیر می کند و به آنها پاسخ می دهد.

دستگاه عصبی محیطی : شامل تعداد زیادی عصب

قسمتی از دستگاه عصبی مرکزی که در درون کانال نخاعی یعنی مجرایی که از روی هم قرار گرفتن مهره ها به وجود آمده است  قرار دارد؛‏ نخاع نام دارد.

نخاع تمام فضای کانال نخاعی را پر نمی کند بلکه قسمتی از این فضا نیز توسط مننژ ، مایع مغزی – نخاعی ، یک لایه از بافت چربی که نخاع را در برگرفته و رگ های خونی پر می شود.طول نخاع در مردان و زنان به ترتیب ۴۵ و ۴۳ سانتی متر است. حد بالایی نخاع لبه فوقانی مهره اطلس و حد پایینی  آن در حدود مهره اول و دوم کمر است. در این نقطه نخاع باریک شده و مخروط انتهای را به وجود می آورد. مخروط انتهای به وسیله رشته انتهایی به مهره دوم دنبالچه ارتباط پیدا می کند.

ماده سفید نخاع در اطراف ماده خاکستری قرار گرفته است.

طرز قرارگرفتن ماده خاکستری در نخاع  باعث می شود که ماده سفید در هر نیمه چپ یا راست به سه نوار طولی کاملا” مشخص تقسیم گردد. این نوارها طناب طولی قدامی، طناب طولی طرفی و طناب طولی خلفی هستند.

طناب طولی قدامی بین شاخ قدامی ماده خاکستری و شیار قدامی قرار دارد. طناب طولی طرفی بین دو شاخ قدامی و خلفی ماده خاکستری قرار دارد و طناب طولی خلفی نیز بین شاخ خلفی ماده خاکستری و شیار خلفی واقع شده است.

نخاع از دو بخش سفید و خاکستری به وجود آمده است . چگونگی قرار گیری بخش سفید و بخش خاکستری در یک مقطع  افقی  کاملا” مشخص است. ماده خاکستری نخاع در وسط قرار گرفته و در برش افقی ، شکل آن همانند حرف H است . شکلH مانند ماده خاکستری نخاع در نواحی مختلف  نخاع یکسان نبوده و تفاوت های را آشکار می کند. ماده خاکستری نخاع از تنه سلولی  نورون های عصبی تشکیل شده است و به همین علت نیز خاکستری رنگ است.

ماده سفید نخاع را اکسون های نورونی به وجود آورده اند، و  رنگ سفید این بخش به علت میلین این اکسون ها است.طناب ها ، راه های حسی و حرکتی نخاع را به وجود می آورند.

31 جفت عصب به نخاع متصل هستند. هر عصب نخاعی یک ریشه پشتی و یک ریشه شکمی دارد. ریشه های پشتی محتوی نورون های حسی اند که اطلاعات را از گیرنده های حسی به دستگاه عصبی مرکزی وارد می کنند.

ریشه  های شکمی محتوی نورون های حرکتی اند که پاسخ حرکتی را از دستگاه عصبی مرکزی به ماهیچه ها و غده ها منتقل می کنند.

نخاع مرکز اعمال انعکاسی یا  reflex  است .

اعمال انعکاسی

خصوصیات اعمال انعکاسی 4 تا هستند :

•ارثی اند و از بدو تولد با انسان اند .

•پاسخ سریع دارند

•غیر قابل یادگیری اند

•غیر ارادی اند

حتی اگر در خواب هم پای ما به شی داغ بخورد هم پا عقب کشیده می شود . اگر ضربه ای به زانوی فردی وارد کنیم پای آن فرد به جلو پرتاب می شود .

نخاع انعکاس های گردن به پایین یعنی دست ها و پاها را برقرار می کند . ولی هر پیامی که به نخاع می رسد ، یک نسخه از آن از طریق ماده سفید نخاع به مخ می رود و در آنجا بایگانی می شود .

مغز مرکز اصلی پردازش اطلاعات در بدن است. به طور متوسط وزن مغز یک فرد بالغ 1.5 کیلوگرم است. افکار، عواطف، رفتار، ادراک، احساس و حافظه بر عهده مغز است.

مغز شامل چند بخش است : مخ، مخچه و ساقه مغز

بزرگترین مرکز عصبی انسان است که از دو نیمکره ساخته شده است . نیمکره های مخ از پایین به هم متصلند و از بالا آزادند . مخ مرکز شعور، اراده ، تفکر‌، تکلم ، خاطره ، حافظه ، یادگیری ، حل مساله ، سخنرانی ، خواب دیدن ، تخیل ، نوآوری و ... است .

معمولا نیمکره چپ مخ اطلاعات حسی را از سمت راست بدن دریافت و حرکات آن بخش را کنترل می‌کند و برعکس نیم‌کره راست، اطلاعات حسی را از سمت چپ بدن دریافت و حرکات آن بخش را کنترل می‌کند.

شیاری عمیق و طولانی در وسط مخ قرار دارد که آن را به دو نیم‌کره چپ و راست تقسیم می‌کند. نیم‌کره‌های مخ توسط جسم پینه‌ای که دسته‌ای از تارهای عصبی هستند به یکدیگر مرتبط می‌شوند.

بیشتر پردازش اطلاعات حسی و حرکتی در قشر خاکستری مخ انجام می شود که لایه خارجی چین خورده و نازک مخ است. چین خوردگی های قشر مخ باعث افزایش سطح این ناحیه شده است و در عین حال این امکان را به وجود آورده است که مغز درون جمجمه جا بگیرد.

ماده خاکستری مخ در بیرون و ماده سفید آن در درون است . ماده خاکستری در سطح مخ را کورتکس می گوییم . کورتکس مخ انسان 2 تا 4 میلی متر ضخامت دارد . هرچه ضخامت کورتکس بیشتر باشد انسان باهوش تر است .

در بخش پس سری و زیر مخ قرار دارد . ماده سفید آن درون و ماده خاکستری آن برون است . ماده خاکستری چنان در ماده سفید نفوذ می کند که منظره درخت مانندی را ایجاد می کند که به آن درخت زندگی می گویند . مخچه شامل دو نیمکره راست و چپ است .

کار مخچه حفط تعادل بدن است . مخچه با دریافت پیامهایی از گوش داخلی  ماهیچه های اسکلتی و مفاصل تعادل ما را برقرار می کند . کار دیگر مخچه که به حفظ تعادل بدن کمک می کند هماهنگی ماهیچه های اسکلتی است . مخچه به طور مرتب با پیامهای خفیفی که به عضلات می فرستد هماهنگی بین عضلات را برقرار می کند . با خواب رفتن مخچه نیز از کار می افتد و عضلات منقبض می شوند و این کار از عضلات گردن شروع می شود و برای همین با چرت زدن اول سر می افتد . الکل و مواد مخدر با تاثیر بر مخچه کار آن را مختل و هماهنگی ماهیچه های مخطط را مختل می کند .

بخشی از دستگاه عصبی مرکزی و در قسمت پایینی مغز قرار دارد و متشکل از بخش‌هایی‌است که نخاع را به نیم‌کره‌های مخ و مخچه پیوند می‌دهد.

ساقه مغز شامل  مغز میانی، پل و بصل النخاع می‌باشد. این ساختارها که اطلاعات را درون دستگاه عصبی مغزی انتقال می‌دهند، نقش مهمی در تنظیم فعالیت‌های بدن برعهده دارند.

بصل النخاع  یا  پیاز نخاع،  در پایین ترین بخش مغز قرار دارد که درون جمجمه و در بخش پس سری واقع شده است . ماده سفید بیرون و ماده خاکستری درون است پس ظاهرآن سفید است . 

بصل النخاع مرکز اعمال مهم بدن است :

•مرکز تنظیم تنفس دم و بازدم

•مرکز تنظیم ضربان قلب

•مرکز تنظیم قطر رگ ها

•مرکز تنظیم اعمال گوارشی

•مرکز تنظیم بعضی اعمال انعکاسی ( سرفه، سکسکه، خمیازه‌ و عطسه )

تخریب بصل النخاع مرگ آنی ایجاد می کند . 

پل مغزی قسمتی از مغز است که از طرف بالا با مغز میانی  و از طرف پایین با بصل النخاع  و از طرف جلو با ناودان بازیلار و از طرف عقب با مخچه مجاور می باشد. در حقیقت پل، قسمتی از ساقه مغز است که مراکز مهار تنفسی و بازدارندگی را دربرمی‌گیرد و با مخچه در ارتباط می‌باشد.

ماده سفید بیرون و ماده خاکستری درون است . پل همانطور که از اسمش مشخص است  ، محل عبور پیامهای حسی از نخاع به مخ است  و پیامهای حرکتی از مخ به نخاع است . 

رشته های عصبی وابران مغز از پل مغزی به بصل النخاع یا مخچه میروند و رشته های آوران از پل به تالاموس میگذرند. پل مغز حدود دو و نیم سانتیمتر طول دارد. مرکز تنظیم تنفس در پل قرار دارد. همچنین مراکز پل در اعمالی مانند ایجاد خواب، بلع، تعادل، حرکات چهره، چشایی، شنوایی، کنترل مثانه و ... نقش دارند.

اگر پل تومور حاصل کند ، اختلالات حرکتی  و حسی فراوانی به وجود خواهد آمد .

در بالای ساقه مغز مراکز مهم تقویت و انتقال پیام های عصبی وجود دارد که اطلاعات را بین بخش های مختلف مغز رد و بدل می کنند.

از جمله این مراکز تالاموس است که در پردازش اطلاعات حسی نقش مهمی دارد. اطلاعات حسی از اغلب نقاط بدن در تالاموس گرد هم می آیند، تقویت می شوند و به بخش های مربوطه در قشر مخ فرستاده می شوند.

در زیر تالاموس ، هیپو تالاموس قرار دارد که مرکز احساس گرسنگی و تشنگی و تنظیم دمای بدن است و نیز بسیاری از اعمال غده های ترشح کننده هورمون ها را تنظیم می کند. تالاموس و هیپو تالاموس را شبکه گسترده ای از نورون ها به نام دستگاه لیمبیک به قسمت هایی از قشر مخ متصل می کند و نقش مهمی در حافظه، یادگیری و احساسات مختلف مانند احساس رضایت، عصبانیت و لذت بر عهده دارد.

مغز و نخاع را به قسمت های دیگر بدن ارتباط می دهد و شامل 31 جفت عصب نخاعی و 12 جفت عصب مغزی است.

این دستگاه شامل دو بخش اصلی حسی و حرکتی است. بخش حسی که اطلاعات اندام های حس را به دستگاه عصبی مرکزی هدایت می کند. بخش حرکتی که ارسال پیام عصبی را به اندام های حرکتی برعهده دارد و شامل دو دستگاه مستقل است: دستگاه عصبی پیکری و دستگاه عصبی خود مختار

تنظیم انقباض ماهیچه های قلبی و صاف و همچنین تنظیم کار غده ها توسط دستگاه عصبی خودمختار تنظیم می شود. اعصاب پاراسمپاتیک و اعصاب سمپاتیک دو بخش دستگاه عصبی خود مختار هستند که حالت پایدار بدن را حفظ می کنند. عمل این دو بخش به طور معمول بر خلاف یکدیگر است و اعمال یکدیگر را متوازن یا متعادل می کنند .

اعصاب سمپاتیک انسان را برای ستیز ، گریز و دعوا آماده می کند و بدن را به حالت آماده باش نگاه می دارد. سمپاتیک سبب افزایش فشار خون، ضربان قلب و تعداد تنفش می شود.

اعصاب پارا سمپاتیک انسان را برای آرامش آماده می کند . در این حالت فشار خون کاهش می یابد و ضربان قلب کم می شود.پاراسمپاتیک در دستگاه گوارش باعث آغاز فعالیت های گوارشی می شود.

جلسه ی سوم زیست-دستگاه عصبی (ویرایش کلاس آقای کربلایی)

مجموعه ی سیناپس هایی که تاکنون در دستگاه عصبی جانوران شناسایی شده اند به دو گروه الکتریکی و شیمیایی تقسیم می شوند.

در سیناپس های الکتریکی که در دستگاه عصبی بی مهرگان یافت می شود غشای دو نورون پیش سیناپسی و پس سیناپسی به یکدیگر می چسبد و فاصله ای بین آنها وجود ندارد. موج عصبی پس از رسیدن به این نوع سیناپس بدون واسطه به غشای بعدی انتقال می یابد و این انتقال به واسطه شیمیایی نیاز ندارد و اغلب در هر دو جهت امکان پذیر است.

اکثر سیناپس ها در دستگاه عصبی مهره داران و بی مهرگان از نوع شیمیایی است. بررسی با میکروسکوپ الکترونی نشان داده است که در این سیناپس ها غشای دو نورون پیش سیناپسی و پس سیناپسی به یکدیگر نمی چسبند و در بین آنها فاصله ای در حدود 200 تا 300 آنگستروم وجود دارد. این ناحیه را فضا یا شکاف سیناپسی می نامند. ساختمان غشا در محل سیناپس یا سایر نواحی غشای نورون متفاوت است.

در درون دکمه ی سیناپسی تعدادی کیسه های ترشحی بسیار ریز وجود دارد که در آنها واسطه شیمیایی سیناپس یافت می شود؛ علاوه بر آن برخی ضمایم سیتوپلاسم به خصوص تعدادی میتوکندری نیز در این ناحیه وجود دارد.میتوکندری ها انرژی لازم را برای کار دکمه ی سیناپسی فراهم می کنند. غشای نورون ها در بعضی سیناپس ها صاف و در برخی دیگر بسیار چین خورده است و بر روی آنها گیرنده های غشایی(receptors) خاصی وجود دارد که در تنظیم آزادشدن میانجی شیمیایی و اثر آن در نورون پس سیناپسی نقش دارند.میکروسکوپ الکترونی وجود رشته ها و لوله های بسیار باریک را در شکاف سیناپس نشان داده است. این رشته ها و لوله ها غشاهای دو نورون را به یکدیگر مربوط کرده به هدایت انتقال دهنده به سوی گیرنده های آن کمک می کنند. انتقال موج عصبی در سیناپس شیمیایی در حدود 0.5 تا یک هزارم ثانیه طول می کشد.

نورون حسی یا آوران :  این نورون ها، پیام های عصبی را به طرف دستگاه عصبی مرکزی می برند. نورون های حسی محیطی را نورون های آوران اولیه می نامند.

نورون حرکتی یا وابران  : پیام های عصبی را از دستگاه عصبی مرکزی به سمت محیط هدایت می کنند (یعنی به عضلات صاف، اسکلتی و قلبی یا غدد). نورون های سیستم  های سمپاتیک و پاراسمپاتیک حرکتی هستند.

در مواردی، نورون هایی که وارد قسمت خاصی از دستگاه عصبی مرکزی می گردند، اصطلاح نورون های آوران و درارتباط با نوروهایی که از آن خارج می شوند عنوان نورن های وابران بکار می رود (مثلا نورون های آوران و وابران مخچه).

نورون ارتباطی یا نورون بینابینی یا واسطه ای : نورون هایی هستند که وظیفه آنها ارتباط نورون ها با یکدیگر در سیستم عصبی است. به عنوان مثال می توان به بسیاری از نورون های واسطه ای در طناب نخاعی، مخچه و قشر مغزاشاره کرد. نورون های واسطه ای ممکن است مهاری یا تحریکی باشند.

نورون های حسی و نورون های حرکتی: نورون های حسی به لامسه ، صدا ، نور ، و بسیاری از محرک های دیگر که برروی سلول های اندام های حسی تاثیر می گذارند پاسخ داده و سیگنال ها را به نخاع و مغز ارسال می کنند. پیام های عصبی شیمیایی پس از اینکه از آکسون ها به دندریت ها منتقل می شوند به پیام های الکتریکی تبدیل شده و به سایر پیام های الکتریکی دریافت شده از سیناپس های دیگر اضافه یا از آن کم می گردند و در نهایت بر اساس برآیند این پیام های الکتریکی در مورد اینکه پیام عصبی به محل دیگری منتقل گردد یا نه تصمیم گیری می شود.

نورون های حرکتی سیگنال ها را از مغز و نخاع دریافت کرده و انقباضات عضله را به وجود آورده و بر روی غده ها تاثیر می گذارند. اینترنورون ها ، نورون رابط می باشند.

بعضی از اعصاب فقط حسی هستند یعنی تمام رشته های عصبی که در آنها است حس را از اندام به مغز منتقل میکنند. بعضی دیگر از اعصاب هم حرکتی هستند یعنی فقط دستورات حرکتی را از مغز به عضلات اندام ها ارسال میکنند. بعضی اعصاب هم هستند که هم رشته های حسی و هم رشته های حرکتی دارند. بطور مثال عصب اولنار در مچ دست، هم حاوی رشته های حسی است که موجب حس انگشتان کوچک دست میشود و هم رشته های عصبی حرکتی دارد که موجب تحریک عضلات کف دست میشوند.

اگر عصبی فقط از رشته‌های حسی تشکیل شده باشد آن را عصب حسی و اگر فقط از رشته‌های حرکتی تشکیل شده باشد آن را عصب حرکتی می‌نامند. ولی اغلب اعصاب مختلط بوده و حسی- حرکتی نامیده می‌شوند. 

عصب حسی:شامل بافت پیوندی و دندریت های نورون های حسی.

عصب حرکتی:شامل بافت پیوندی و آکسون های حرکتی.

جلسه ی اول و دوم زیست-دستگاه عصبی (ویرایش کلاس آقای کربلایی)

بدن ما و هریک از جانداران از سلول های مختلفی ساخته شده است که هر یک از آن ها وظیفه خاصی را بر عهده دارد برای این که هر یک از سلول ها و اندام ها بتوانند وظایف خود را به خوبی انجام دهند به بخشی نیاز دارند که هماهنگی، کنترل و تنظیم این فعالیت ها را عهده دار باشد.

بنابراین برای این که کاری به طور هماهنگ در بدن انجام شود وجود سه شرط لازم است:

1) قسمت یا قسمت هایی از بدن نقش هماهنگ کننده را ایفا کند.

2) از قسمت های مختلف بدن یا محیط، اطلاعاتی به قسمت هماهنگ کننده برسد.

3) از قسمت هماهنگ کننده اطلاعاتی به قسمت های دیگر بدن جاندار منتقل شود.

دستگاه عصبی مهمترین دستگاه ارتباطی بدن است که بر اعمال دیگر دستگاههای بدن نظارت دارد.

وظایف مهمی که این دستگاه به عهده دارد عبارتند از:

تنظیم فعالیتهای اندام های مختلف و مجموعه ارگانیسم انقباض عضلات و ترشح غده ها،اعمال قلب و فعالیتهای اندام های دیگر بدن و سوخت و ساز آنها

ارتباط اندام ها و دستگاهها،هماهنگی فعالیتهای بدن و تأمین همبستگی و وحدت ارگانیسم

تطابق ارگانیسم با محیط خارج

تفکر، تکلم، حافظه و کلیه ی تظاهرات شعوری انسان

اصلی‌ ترین سلول های دستگاه عصبی

وظیفه آنها : انتقال (ترارسانی)  داده‌های عصبی : انجام از راه هدایت تکانه‌های الکتریکی 

بخش های اصلی آنها :

دندریت یا دارینه : دریافت داده ( تعداد معمولا چند تا)

آکسون یا آسه : انتقال پیام عصبی به سلول بعدی

جسم سلولی یا سوما : محل قرار گیری هسته (پریکاریون)،  میتوکندری و دستگاه گلژی

این سلول ها در بیشتر موارد تقسیم نمی‌شوند.

جسم سلولی : بخش هسته‌دار سلول عصبی، جسم سلولی یا soma خوانده می‌شود. شکل و اندازه‌ جسم سلولی در نورون‌های مختلف، متفاوت است. بسیاری از آن‌ها به شکل‌های مدور، بیضوی، هرمی، ذوزنقه‌ای و ستاره‌ای هستند و قطر آن‌ها از چند میکرون تا چند صد میکرون متفاوت است. جسم سلولی دارای هسته مشخص و سیتوپلاسم ویژه‌ای است که آن را پریکاریون (Perikaryon) می‌نامند. 

نوروپلاسم : سیتوپلاسم سلول عصبی را نوروپلاسم (Neuroplasm) می‌نامند. در نوروپلاسم، اندامک‌های ریزی وجود دارد که در سایر سلول‌های زنده بدن نیز یافت می‌شود. از جمله این اندامک‌ها عبارتند از:

1)شبکه آندوپلاسمی یا درون سیتوپلاسمی با دانه‌های ریبوزوم که بر روی آن قرار دارند: در پروتئین‌سازی و نقل و انتقال آن‌ها نقش اساسی داشته و در برخی نواحی، دانه‌های درشتی را می‌سازند که رنگ‌های قلیایی را به خود جذب می‌کنند که اجسام نیسل(Nissl)خوانده می‌شوند.

2)میتوکندری‌ها: انرژی لازم را برای زندگی سلول فراهم می‌کنند.

3)دانه‌های لیزوزوم: این دانه‌ها محتوی آنزیم‌هایی هستند که می‌توانند ذرات خارجی و مواد زاید را تجزیه و تخریب کنند.  

4)دستگاه گلژی: در غشاسازی و بسته‌بندی ترشحات نورون نقش اساسی دارد.

5)نوروفیبریل‌ها و نوروتوبول‌ها: نوروفیبریل‌ها همان رشته‌های بسیار نازک و نوروتوبول‌ها هم، لوله‌های بسیار نازکی هستند که در نوروپلاسم وجود دارند. این رشته‌ها و لوله‌ها نوعی اسکلت سیتوپلاسمی تشکیل می‌دهند که به حفظ شکل نورون‌ و تار عصبی کمک می‌کنند.  این لوله‌ها و رشته‌ها توسط میکروسکوپ‌های الکترونیکی قوی‌تری نسبت به میکروسکوپ‌هایی که توانایی مشاهده اندامک‌ها و سلول عصبی را دارد، دیده می‌شوند 

هسته : هسته‌ نورون نیز تفاوتی با هسته سایر سلول‌ها ندارد. در درون آن شیره‌ هسته‌ یا نوکلئوپلاسم، یک یا چند هستک(نوکلئول) و توده‌های کروماتین دیده می‌شود 

نورون‌ها از نظر طرز خارج شدن تارهای عصبی از جسم سلولی به سه گروه یک‌قطبی، دوقطبی و چندقطبی تقسیم می‌شوند:

نورون‌های یک‌قطبی: در این نورون‌ها آکسون و دندریت‌ها از یک ناحیه جسم سلولی خارج می‌شوند. نمونه این نورن‌ها در عقده‌های نخاعی انسان دیده می‌شود که گیرنده‌های حس‌های پیکری هستند. اغلب نورون‌های بی‌مهرگان نیز یک‌قطبی هستند.

نورون‌های دوقطبی: در این نورون‌ها، آکسون از یک ناحیه و دندریت‌ها از ناحیه‌ دیگر جسم سلولی بیرون می‌آیند. گیرنده‌های بویایی که در مخاط زرد بینی قرار دارند و برخی نورون‌های شبکیه چشم از این نوع هستند.

نورون‌های چندقطبی: تعداد این نورون‌ها از دو نوع قبلی بیشتر است. در این نورون‌ها آکسون از یک ناحیه و دندریت‌ها از چند ناحیه‌ دیگر جسم سلولی خارج می‌شوند. در این نورون‌ها تشخیص آکسون از دندریت‌ها بسیار ساده است. نورون‌های حرکتی شاخ پیشین نخاخ، نورون‌های پورکنژ مخچه و نورون‌های هرمی شکل قشر مخ همگی از نوع چندقطبی ولی با شکل‌های متفاوت هستند.

در بعضی قسمت‌های دستگاه عصبی، نورون‌هایی که فاقد آکسون است شناسایی شده است که این نورون‌ها فقط قادرند تحریک عصبی را به نورون‌های مجاور خود منتقل کنند. 

غلاف میلین یک لایه لیپوپروتئینی است که بر روی بسیاری از دندریت های بلند و آکسون ها، تشکیل می‌شود. نقش اصلی پوشش میلین، ایجاد نارسانایی بیشتر بر روی سطح تار عصبی‌ها است که این امر باعث افزایش سرعت هدایت پیام‌های الکتریکی در درازای تار می‌شود. میلین افزون بر افزایش سرعت انتقال پیام‌های عصبی در طول رشته‌های عصبی، وظیفه نگهداری از سلول‌های عصبی را نیز به عهده دارد.

همه طول تار از میلین پوشیده نشده‌است. بخش‌هایی که پوشش میلین وجود ندارد گره رانویه نامیده می‌شوند. در رشته‌های میلین‌دار پیام عصبی بسیار تندتر منتقل می‌شود.

از دیدگاه میلینه بودن، نورون ها بر ۲ گونه هستند:

نورون های بدون میلین: سرعت پایینی در انتقال پیام‌های عصبی، ایجاد بخش خاکستری مغز و نخاع

نورون های میلین دار: سرعت انتقال در این ها بیش از ۱۰۰ برابر نورورن های بی میلین، ساختن بخش سفید مغز و نخاع 

میلین توسط سلول‌های الیگودندروسیت (در سیستم عصبی مرکزی) و سلول‌های شوان (در سیستم عصبی محیطی به دور تارهای عصبی ساخته می‌شود. سلولهای نوروگلیا عمل تغذیه و از بین بردن میکروبها را هم انجام می‌دهند.

از بین رفتن پوشش میلین موجب نارسایی در هدایت پیام‌های عصبی و بنابراین بروز بیماری‌های عصبی همچون اسکلروز چندگانه یا همان ام. اس می‌شود. دانشمندان سال‌ها است برای یافتن شیوه‌ای که با آن بتوان بدن را به بازسازی دوباره میلین واداشت، پژوهش می‌کنند.

پتانسیل عمل بر روی غشای تحریک پذیر یک سلول عصبی پدید می‌آید، طول اکسون را طی می‌کند و وظیفه پیغام رسانی را بر عهده دارد.

وقتی نورون تحریک می‌شود. وضعیت بارهای الکتریکی در دو سوی غشای آن در نقطه تحریک تغییر می‌کند. یعنی سطح خارجی نقطه تحریک شده منفی و سطح داخلی آن مثبت می‌شود.

علت آن است که غشای نورون در نقطه تحریک شده ، نسبت به سدیم نفوذ پذیر می‌شود. با هجوم سدیم به درون نورون سطح بیرونی منفی و سطح داخلی مثبت می‌شود. تغییر بار الکتریکی در نقطه تحریک شده باقی نمی‌ماند و نقطه به نقطه در طول تار عصبی حرکت می‌کند و جریان یا پیام عصبی را پدید می‌آورد. بار الکتریکی هر نقطه پس از تحریک فوری به حال اول بر می‌گردد.

پتانسیل الکتریکی نورون در هنگام تحریک آن پتانسیل عمل نام دارد.

قبل از توضیح کانال و پمپ سدیم و پتاسیم باید مفهوم شیب غلظت یونی را معین کنیم. غلظت پتاسیم درون سلول زیادتر از بیرون سلول است و در مورد سدیم دقیقاٌ برعکس است. بنابراین جهت شیب غلظت پتاسیم از داخل به خارج (غلظت زیادتر به کمتر) است و شیب غلظت سدیم از خارج به داخل است. به این ترتیب پتاسیم تمایل دارد در جهت شیب غلظت خود حرکت کند یعنی از تراکم بالا در درون سلول به تراکم کم در خارج سلول برود و جهت شیب غلظت سدیم هم برعکس پتاسیم است.

نکته : شیب غلظت سدیم از خارج سلول به داخل و شیب غلظت پتاسیم از داخل سلول به خارج است.

پتانسیل آرامش :

زمانی که نورون در حال استراحت است و توسط محرک و پیام عصبی ناشی از آن تحریک نمی‌شود، داخل غشای نورون، پتانسیل منفی تر از خارج نورون و برابر 65- میلی ولت می‌باشد. این پتانسیل منفی داخل نورون توسط شیب غلظت سدیم و پتاسیم و پمپ سدیم ـ پتاسیم ایجاد می‌شود.

در حالت استراحت پتاسیم در جهت شیب غلظت خود از سلول خارج می‌شود.(چون نفوذپذیری غشا به پتاسیم زیاد است) ولی سدیم به همین شکل نمی‌تواند در جهت شیب غلظت خود وارد سلول شود چون نورون نسبت به سدیم خیلی نفوذپذیر نیست. لذا علی رغم حرکت یونها در جهت شیب غلظتشان، به دلیل یکسان نبودن نفوذپذیری غشا نسبت به یونها، در دو سوی غشای نورون یونهای پتاسیم بیش تر خارج می‌شوند و به همان نسبت یون سدیم وارد نمی‌شود.

داخل غشا بار مثبت زیادتری از دست می‌دهد . و پتانسیل منفی تری نسبت به خارج غشا پیدامی‌کند و این بار منفی به خاطر کمبود یون مثبت است.

پتانسیل عمل: زمانی که پیام عصبی به منطقه ای از نورون می‌رسد که در حال آرامش است، تعادل بار را در دو سوی غشای این ناحیه به هم می‌زند که در نتیجه‌ی آن داخل غشا مثبت و خارج آن منفی می‌شود. کانال‌های سدیم و پتاسیم در ایجاد پتانسیل عمل دخیل هستند.( کانال سدیم در شروع پتانسیل عمل و کانال پتاسیم در ادامه‌ی پتانسیل عمل نقش دارند). مراحل آن :

1) ابتدا با رسیدن پیام عصبی، کانال‌های سدیم که به ولتاژ پیام عصبی حساس هستند باز می‌شوند. یونهای سدیم که تا حالا پشت در،مانده بودند و غشا برایشان ناز می‌کرد و نفوذپذیری نشان نمی‌داد! به داخل نورون هجوم می‌آورند که به تبع آن پتانسیل داخل غشا سریعاً مثبت می‌شود و خارج غشا که از بار مثبت (یون سدیم) خالی شده بار منفی پیدا می‌کند.

2) با اختلاف زمان خیلی خیلی ناچیز از باز شدن کانالهای سدیم، کانالهای پتاسیم باز می‌شوند و یونهای پتاسیم درون سلول که تا حالا به آرامی‌در جهت شیب غلظت خود خارج می‌شدند، با سرعت به بیرون می‌روند. خروج پتاسیم باعث جبران بار مثبت از دست رفته‌ی خارج نورون می‌شود و پتانسیل دو سوی غشا تقریباً به حالت آرامش برمی‌گردد.

چون کانالهای پتاسیم تقریباً بلافاصله بعد از کانالهای سدیم باز می‌شوند، پتانسیل عمل در چند لحظه‌ی بسیار کوتاه بیش‌تر برقرار نمی‌ماند. اما در عین حال هنوز غشاء تعادل یونی ( تعادل سدیم و پتاسیم در دو سوی غشاء) را به دست نیاورده و این کار توسط پمپ سدیم ـ پتاسیم انجام می‌شود.

از شروع پتانسیل عمل تا بازگشت به حالت آرامش به ترتیب 3 مرحله وجود دارد:

1) باز شدن کانال‌های سدیم 2) باز شدن کانال‌های پتاسیم و بسته شدن کانال‌های سدیم  3) بسته شدن کانال‌های پتاسیم و شروع فعالیت پمپ سدیم- پتاسیم.

مرحله‌ی1 دپلاریزاسیون و مراحل 2 و 3 را رپلاریزاسیون می‌نامند. پنانسیل عمل شامل مراحل 2و 1 و پتانسیل استراحت شامل مراحله 3 می‌باشد.

پس از پتانسیل عمل غشا نسبت به هر دو یون سدیم و پتاسیم نفوذناپذیر می‌شود . در این مرحله یون‌های سدیم و پتاسیم توسط کانال‌ها منتقل نمی‌شوند و تبادل یون‌ها تنها توسط پمپ سدیم- پتاسیم انجام می‌گیرد.

غشاء در تمامی مراحل پتانسیل عمل و آرامش نسبت به پتاسیم نفوذ‌پذیر است و نسبت به سدیم نفوذپذیری بسیار ناچیزتری دارد. اصولا نشت و عبور یون از غشا بسیار کم انجام می‌شود؛ به جززمان بعد از پتانسیل عمل که غشا کلاً به یونها نفوذناپذیر است، (یون‌ها فقط از طریق نشت ازعرض غشاء رد می‌شوند نه از طریق کانال‌)‌

تنها در زمان پتانسیل عمل یعنی زمانی که کانالهای سدیم باز می‌شوند غشا به سدیم .اجازه ورود در مقادیر بالا را می دهد و نفوذ‌ناپذیری‌اش به سدیم خیلی زیاد می‌شود.

پتانسیل آرامش (داخل غشا منفی و بیرون آن مثبت) در تمام سلول‌ها، چه عصبی چه غیرعصبی وجود دارد ولی پتانسیل عمل که نشانه‌ی تحریک پذیری است ویژگی سلولهای عصبی است و در همه سلولها دیده نمی‌شود.

منظور از شیب غلظت تفاوت غلظت و تراکم است و معمولاٌ از تراکم بیش‌تر به کمتر در نظر گرفته می‌شود. مثلاً «شیب غلظت سدیم از خارج به داخل است» یعنی غلظت سدیم در خارج بیش تر است و در داخل کمتر.

در منحنی پتانسیل غشا، بخش بالا روی منحنی که معرف باز شدن کانال‌های سدیمی‌است، مرحله‌ای از پتانسیل عمل (دپلاریزاسیون) را نشان می‌دهد و بخش پایین رو منحنی که معرف بازشدن کانال‌های پتاسیمی‌است مرحله بازگشت به حالت اولیه (رپلاریزاسیون) را نشان می‌دهد.

نحوه‌ی انتقال سدیم و پتاسیمی‌که توسط پمپ در زمان استراحت جابجا می‌شوند چون با مصرف انرژی (ATP) و در خلاف شیب غلظتشان می‌باشد، انتقال فعال نامیده می‌شود. ولی نحوه‌ی انتقال سدیم و پتاسیم انتقالی در زمان پتانسیل عمل چون توسط کانال و بدون مصرف انرژی و در جهت شیب غلظتشان حرکت می‌کنند انتشار می‌باشد.

ویژگی‌های پتانسیل آرامش: 1) کانالهای سدیم  بسته و کانالهای پتاسیم باز هستند. 2) پمپ سدیم ـ پتاسیم فعال است. 3) غشا به سدیم نفوذپذیری کمتری از پتاسیم دارد.

پایان پتانسیل عمل زمانی است که کانال پتاسیم بسته می‌شود .

پمپ سدیم ـ پتاسیم در غشای همه‌ی سلول‌ها وجود دارد و باعث ایجاد پتانسیل آرامش در تمام سلول‌ها می‌شود.

تحریک پذیری

تحریک پذیری از ویژگیهای هر سلول زنده است، اما نورونها این خاصیت را بهتر نشان می‌دهند . به عاملی که باعث تحریک می‌شود محرک می‌گویند. محرک ممکن است الکتریسته ، تغییر دما ، نور ، مواد شیمیایی ، ضربه، فشار و یا صدا باشد. برای آنکه محرکی بتواند نورون را تحریک کند. نباید شدت آن از حد معینی کمتر باشد. این حد معین از شدت تحریک را شدت آستانه می‌گویند.

هدایت و انتقال پیام عصبی

محل ارتباط دو نورون ، یا نورون و سلول ماهیچه‌ای را سیناپس می گویند. در محل سیناپسها ، پایانه‌های آکسون به دندریتها ، به جسم سلولی نورون دیگر و یا به سلول ماهیچه‌ای نچسبده‌اند بلکه فضای کوچکی به نام فضای سیناپسی در میان آنها وجود دارد. منظور از انتقال پیام عصبی ، انتقال پیام در محل سیناپسهاست. انتقال پیام عصبی با واسطه مواد شیمیایی مخصوص صورت می‌گیرد.

همایه یا سیناپس یک ساختار زیستی در پایانه آکسون‌ها است که از راه آن یک سلول عصبی پیام خود را به دندریت یک نورون دیگر یا یاخته ماهیچه‌ای یا یک غده می‌فرستد.

اگرچه تعداد بسیار زیادی سیناپس در مغز انسان وجود دارد، آنها می توانند در دو نوع دسته بندی شوند: الکتریکی و شیمیایی

جلسه ی ششم زیست (دستگاه عصبی-6)

جلسه ی پنجم زیست (دستگاه عصبی-5)

جلسه ی چهارم زیست (دستگاه عصبی-4)

جلسه ی سوم زیست (دستگاه عصبی-3)

جلسه ی دوم زیست (دستگاه عصبی-2)

جلسه ی اول زیست (دستگاه عصبی-1)