همه چیز در رابطه با دستگاه عصبی(کامل)

همه چیز در رابطه با دستگاه عصبی(کامل)

پیرامون هستهٔ مرکزی مغز چند ساختار هست که مجموعاً دستگاه کناری نام دارند (شکل سه لایهٔ متحدالمرکز مغز آدمی). این دستگاه روابط متقابلی با هیپوتالاموس دارد و به‌نظر می‌رسد در کنار هیپوتالاموس و ساقهٔ مغز نظارت‌هائی نیز بر رفتارهای غریزی داشته باشد. دستگاه عصبی، در تمام فعالیت‌های حیاتی بدن موجودات زنده دخالت دارد. این دستگاه، به عنوان رهبر بدن در کوچکترین فعالیت‌های بدنی شرکت دارد و نقش کنترل کننده، تشدید کننده و یا بازدارنده را در اعمال مختلف موجود زنده، بازی می‌کند. در واقع دستگاه عصبی مسئول برقراری و حفظ ارتباطات داخلی و خارجی و نیز سازش موجود زنده با محیط است

مهمترین عمل دستگاه عصبی، به شرح زیر می‌باشد:
1. انقباض ماهیچه‌های مخطط ارادی در سراسر بدن، مانند انقباض ماهیچه‌های مخطط پاها در هنگام راه رفتن
2. انقباض ماهیچه‌های صاف غیرارادی، مانند انقباض ماهیچه‌های صاف دیواره روده‌ها به منظور ایجاد حرکت دودی
3. ترشح غدد مانند ترشح هورمون از غده فوق کلیوی در اثر تحریک عصب سمپاتیک

-------------------
دستگاه عصبی به دو قسمت اصلی تقسیم می‌شود:
1. دستگاه عصبی مرکزی که شامل مغز و نخاع است.
2. دستگاه عصبی محیطی یا پیرامونی که شامل اعصاب مغزی، اعصاب نخاعی و دستگاه عصبی خودکار می‌شود.

به عبارتی دیگر، طبقه بندی سیستم عصبی دستگاه عصبی مرکزی (central nervous system)CNS، شامل مغز و نخاع است.
دستگاه عصبی محیطی(peripheral nervous system)PNS،
الف) اعصاب جمجمه ای- نخاعی. اعصاب جمجمه ای ۱۲ جفت، اعصاب نخاعی ۳۱ جفت.
ب) سیستم عصبی خودکار( اتونوم): شامل ۱. سیستم عصبی سمپاتیک( از مهره های پشتی- کمری)

۲. سیستم عصبی پاراسمپاتیک( جمجمه ای- خاجی) همهٔ قسمت‌های دستگاه عصبی با هم ارتباط متقابل دارند، اما برای بحث می‌توان آن را به دو دستگاه که هریک دارای دو بخش است تقسیم کرد. (شکل زیر)

دستگاه عصبی مرکزی همهٔ یاخته‌های عصبی مغز و نخاع شوکی را دربرمی‌گیرد. مغز آدمی را از نظر توصیفی می‌توان مرکب از سه لایهٔ متحدالمرکز دانست:
۱. هستهٔ مرکزی.
۲. دستگاه کناری (دستگاه لیمبیک).
۳. نیمکره‌های مغز (cerebral hemispheres) (که با هم، مخ cerebrum نام دارند).

در (شکل سه لایه متحدالمرکز مغز آدمی) نحوه قرار گرفتن این لایه‌ها را نسبت به یکدیگر می‌بینید. این شکل را می‌توان با شکل مفصل‌تر برش مغز آدمی در (شکل مغز آدمی) مقایسه کرد.

هستهٔ مرکزی مغز
هستهٔ مرکزی بیشترین بخش ساقهٔ مغز (brain stem) را نیز دربرمی‌گیرد. بخشی از نخاع در محل ورود به جمجمه کمی قطور می‌شود و پیاز مغز تیره (medulla) (بصل‌النخاع) نام دارد و عبارت است از ساختاری باریک که بر تنفس و بر بعضی بازتاب‌های حفظ حالت ایستاده نظارت دارد. در همین محل رشته‌های اصلی اعصابی که از نخاع می‌آیند به‌صورت ضربدری درمی‌آیند طوری‌که سمت راست مغز با سمت چپ بدن و سمت چپ مغز با سمت راست بدن ارتباط پیدا می‌کند.

MRI از مغز

دستگاه کناری (لیمبیک)
پیرامون هستهٔ مرکزی مغز چند ساختار هست که مجموعاً دستگاه کناری نام دارند (شکل سه لایهٔ متحدالمرکز مغز آدمی). این دستگاه روابط متقابلی با هیپوتالاموس دارد و به‌نظر می‌رسد در کنار هیپوتالاموس و ساقهٔ مغز نظارت‌هائی نیز بر رفتارهای غریزی داشته باشد.
در جانورانی که دستگاه کناری آنها ابتدائی است (مانند ماهی‌‌ها و خزندگان)، تغذیه، حمله، گریز از خطر، جفت‌گیری و نظایر آن به‌صورت رفتارهای قالبی صورت می‌گیرد، اما دستگاه کناری در پستانداران احتمالاً بعضی الگوهای غریزی را بازداری می‌کند و درنتیجه جانور می‌تواند در برابر تغییرهای محیط، انعطاف‌پذیرتر و سازگارتر باشد.

در این شکل سراسر هستهٔ مرکزی و دستگاه کناری دیده می‌شود، لیکن نیمکرهٔ چپ مغز حذف شده است.
مخچه (cerebellum) در بخش هستهٔ مرکزی، حس تعادل و هماهنگی ماهیچه‌‌ها را در کنترل دارد.
تالاموس (thalamus) همچون جعبه کلیدی است برای پیام‌هائی که از اندام‌های حسی می‌آیند.
هیپوتالاموس (hypothalamus) (در شکل نیست اما زیر تالاموس قرار دارد) فعالیت غدد درون‌ریز و فرآیندهای حفظ حیات از قبیل سوخت و ساز و گرمای بدن را تنظیم می‌کند. دستگاه کناری مربوط به فعالیت‌های نیازهای اساسی و هیجان‌ها است.
قشر مخ (یعنی لایهٔ روئی یاخته‌هائی که مخ را می‌پوشاند) مرکز فرآیندهای عالی ذهن، محل ثبت احساس‌ها، آغاز اعمال ارادی، تصمیم‌گیری، و تدوین نقشه است.

بخشی از دستگاه کناری (لیمبیک) یعنی دم اسب (هیپوکامپ) نقش ویژه‌ای در حافظه دارد. برداشتن آن یا آسیب به آن، نقش حساس آن را در ذخیره‌سازی رویدادهای تازه در قالب خاطرات پایدار نشان می‌دهد، اما این بخش برای بازیابی خاطرات قدیمی ضروری نیست. به این معنی که بیمار پس از برداشته‌شدن دم اسب، مشکلی برای به‌یادآوردن تجربه‌های پیشین و شناسائی دوستان ندارد؛ می‌تواند کتاب بخواند و مهارت‌هائی را که قبلاً یادگرفته انجام دهد، اما نمی‌تواند چیزی از رویدادهائی را که در خلال یک‌سال قبل از جراحی بر او گذشته به‌یاد بیاورد، و رویدادها و مردمانی را که پس از جراحی با آنها مواجه شده مطلقاً نمی‌تواند به‌یاد آورد.
چنین بیماری، بیگانه‌ای را که در طول روز، ساعت‌ها با او بوده نمی‌تواند شناسائی کند. هفته‌ها بارها و بارها با جورجورک واحدی بازی می‌کند و هرگز به‌یاد نمی‌آید که قبلاً با آن بازی کرده باشد، و روزنامهٔ واحدی را بارها و بارها می‌خواند بی‌آنکه بداند چه خوانده است (اسکوایر، ۱۹۹۲)

دستگاه کناری در رفتار هیجانی نیز دست‌اندرکار است. میمون‌هائی که به‌مناطقی از دستگاه کناری آنان آسیب وارد آمده به کوچکترین تحریک، واکنشی خشم‌آلود نشان می‌دهند و این حکایت از آن دارد که منطقهٔ آسیب‌دیده، نقش بازدارنده دارد.
آسیب به مناطق دیگری از دستگاه کناری موجب می‌شود جانور رفتار پرخاشگری نداشته باشد و حتی وقتی به او حمله بشود هیچ رفتار خصمانه نشان ندهد: این جانوران، جانور حمله‌ور را ندیده می‌گیرند و طوری رفتار می‌کنند که گوئی هیچ اتفاقی نیفتاده است.

توصیف مغز به‌صورت سه ساختار متحدالمرکز یعنی هستهٔ مرکزی، دستگاه کناری و مخ (موضوع بحث بعدی) نباید این تصور را پیش آورد که این ساختارها، مستقل از یکدیگر هستند بلکه در این زمینه باید شبکهٔ کامپیوترهائی را قیاس گرفت با روابط متقابل، که هریک کارکردهای تخصصی دارند اما برای آنکه مؤثرترین نتیجه را به‌دست دهند باید با هم کار کنند.
به‌همین ترتیب، تحلیل اطلاعاتی که از اندام‌های حسی به مغز می‌رسد، فرآیندهای محاسباتی و تصمیم‌گیری خاصی را می‌طلبد (تخصص قشر مخ) که با زنجیرهٔ فعالیت‌های بازتابی (تخصص دستگاه کناری) متفاوت است. انطباق‌های ظریفتر ماهیچه‌ها (مثلاً در کار نوشتن یا نواختن ساز موسیقی) به‌ دستگاه مهاری دیگری نیاز دارد که در این مورد مخچه است.
همهٔ این فعالیت‌ها در دستگاه به‌هم‌بافته‌ای که حافظ یکپارچگی جانور است سازمان یافته‌اند.

پرده‌های پوششی مغز و نخاع
پرده‌های پوششی مخصوصی که مغز و نخاع را می‌پوشانند، پرده‌های مننژ نام دارند. رگ‌های خونی، از طریق این پرده‌ها به مغز و نخاع ارتباط پیدا می‌کنند.
پرده‌های مغز و نخاع در سه طبقه قرار دارند.
الف) نرم شامه: داخلی‌ترین لایه پوششی مغز و نخاع است و در لابلای فرورفتگی‌ها و برآمدگی‌های مغز و نخاع نفوذ می‌کند. این پرده با تمام قسمت‌های بافت مغز و نخاع در تماس می‌باشد.
ب) عنکبوتیه: پرده بسیار نازک و شفافی است که در بین دو پرده نرم شامه و سخت شامه قرار گرفته است. حدفاصل بین عنکبوتیه و نرم شامه، فضایی به نام فضای «زیر عنکبوتیه» وجود دارد که مایع مغزی- نخاعی، در آن جریان دارد.
ج) سخت شامه: خارجی‌ترین پرده پوششی مغز و نخاع است و بسیار سخت می‌باشد. این پوشش، به عنوان آستری برای جدار داخلی کاسه سر و مجرای نخاعی ستون مهره‌ها است.

مایع مغزی نخاعی
مایعی است زلال و روشن که توسط شبکه‌های متشکل از رگ‌های مننژ ترشح می‌شود. این مایع، مغز و نخاع را در برابر ضربات و فشارهای وارده به جمجمه، محافظت می‌کند.

مغز، از لحاظ تشریح (آناتومی) به سه بخش مخ، ساقه مغزی و مخچه تقسیم می‌شود.
مخ
شامل دو نیمکره راست و چپ است. قسمت قشری آن، به رنگ خاکستری و قسمت عمقی تر آن به رنگ سفید می‌باشد.
دو نمیکره مخ، به وسیله یک شیار طولی عمیق از هم جدا می‌شوند. اما در پایین بوسیله توده‌ای از بافت سفید مغزی با هم ارتباط دارند. در هریک از این دو نیمکره، حفره‌هایی وجود دارد که به آن‌ها بطن‌های جانبی چپ و راست گویند. بطن‌های جانبی چپ و راست، بوسیله سوراخی به بطن سوم که در بین تلاموس‌ها قرار دارد ارتباط دارند.
بطن سوم نیز بوسیله مجرایی به نام شیار سیلویوس، با بطن چهارم که بین مخچه و نخاع قرار دارد در ارتباط است.
سطح نیمکره‌های مخ، دارای نواحی برجسته و فرورفته زیادی است. نواحی برجسته آن را «شکنج» و نواحی فرورفته را «شیار» گویند. همین شیار و شکنج‌ها، سبب می‌شوند که ناحیه قشری مخ وسعت بیشتری پیدا کند.
عمیق‌ترین شیارها در مخ، شیار طولی و شیار جانبی می‌باشد. شیارهای مخ، آن را به قطعه‌های مختلف تقسیم می‌کنند که عبارتند از: قطعه پیشانی، قطعه گیجگاهی، قطعه آهیانه و قطعه پشت سری. شیار طولی، مخ را در جهت جلویی عقبی، به دو نیمکره چپ و راست تقسیم می‌کند.
هریک از نیکره‌های مخ، اعمال حرکتی نیمه مقابل بدن را کنترل می‌کنند. همیشه اعمال حرکتی نیمه راست بدن بوسیله ناحیه حرکتی نیمکره چپ مخ و اعمال حرکتی نیمه چپ بدن بوسیله ناحیه حرکتی نیمکره راست مخ، کنترل می‌شود.

تالاموس:
ساختمان‌های گرد و مدوری هستند که از ماده خاکستری مخ، تشکیل شده‌اند و در قاعده مخ قرار دارند. دستورهای حسی، ابتدا به تالاموس می‌رسند و بعد به مراکز حسی قشر مخ انتقال می‌یابند.

هیپوتالاموس:
در ناحیه کف بطن سوم، در زیر تالاموس، هسته‌هایی قرار دارند که در اصطلاح به آن‌ها «هیپوتالاموس» گویند. هیپوتالاموس، مرکز بسیاری از اعمال غیرارادی بدن از قبیل: تشنگی، گرسنگی، خواب و تنظیم درجه حرارت بدن است.

ساقه مغز
قسمتی از مغز است که نیمکره‌های مخ را به نخاع متصل می‌کند و شامل: پل‌های مغزی، بصل‌النخاع و مغز میانی است.

مخچه
مخچه، در حفره عقبی جمجمه قرار دارد. اعمال مخچه حفظ تعادل بدن است.

نخاع
نخاع، بخشی از دستگاه عصبی مرکزی است که در قسمت عقبی مغز و در کانال ستون مهره‌ها واقع است. در قسمت جلویی نخاع، بصل‌النخاع قرار دارد.
نخاع، بوسیله شیارهایی به نام «شیارهای جانبی شکمی» و «جانبی پشتی» به دو نیمه راست و چپ تقسیم می‌شود.
نخاع، از نظر ساختمان داخلی، دارای دو بخش: ماده خاکستری و ماده سفید است.
به شاخه‌های ماده خاکستری، شاخه‌های پشتی و شکمی نخاع گویند. این شاخه‌ها بوسیله پلی از ماده خاکستری در قسمت وسط به هم متصل می‌شوند. رشته‌های عصبی که از شاخه‌های پشتی خارج می‌شوند، حسی و رشته‌هایی که از شاخه‌های شکمی خارج می‌شوند، حرکتی هستند. در مرکز نخاع، مجرای مرکزی نخاع وجود دارد که در طول نخاع ادامه می‌یابد و در قسمت جلویی با بطن چهارم در ارتباط است و حاوی مایع مغزی- نخاعی می‌باشد.

عمل نخاع: ایجاد رابطه بین مغز و سایر قسمت‌های بدن است. نخاع، همچنین مرکز اعمال انعکاسی بدن است. در مورد هدایت تحریک عصبی از اندام‌ها به طرف مغز و یا هدایت دستورها از مغز به طرف اندام‌ها، نخاع به وسیله راهنمای حرکتی و حسی به عنوان اندام رابط مغز با قسمت‌های دیگر بدن عمل می‌کند.

اعمال انعکاسی نخاع:
در واقع قسمتی از مکانیسم دفاعی بدن است که سریعتر از اعمال ارادی صورت می‌گیرد. مانند کنار کشیدن ناگهانی دست در موقع تماس با جسم نوک تیز. عمل انعکاسی، ممکن است با به کارگیری اراده متوقف شود. هنگام تماس دست با جسم گرم، به جای اینکه دست کنار کشیده شود، می‌تواند با اراده شخص، در تماس با جسم باقی بماند.
در یک عمل انعکاسی، قسمت‌های زیر شرکت دارند.
1. عصب حسی: تحریک عصبی را دریافت کرده، آن را به سلول‌های موجود در عقده شوکی شاخه پشتی نخاع، هدایت می‌کند. تحریک عصبی از این طریق به ماده خاکستری شاخه پشتی نخاع، می‌رسد.
2. نخاع: در نخاع، رشته‌های عصبی ارتباطی دستور عصبی را به شاخه شکمی نخاع منتقل می‌کنند.
3. سلول عصبی حرکتی: در شاخه شکمی نخاع قرار دارد. این سلول دستور عصبی را دریافت نموده سپس از طریق رشته‌های عصبی حرکتی، آن را به اندام‌ها هدایت می‌کند. 4. اندام حرکتی: مانند عضله که با دستور عصب حرکتی تحریک شده عمل لازم را انجام می‌دهد.

دستگاه عصبی محیطی
دستگاه عصبی محیطی شامل اعصاب سری، اعصاب نخاعی و دستگاه عصبی خودمختار است.
اعصاب سری: دوازده جفت عصب از نواحی مختلف مغز، سرچشمه می‌گیرند که در اصطلاح به آن‌ها «اعصاب سری» گویند.
این اعصاب برحسب وظیفه‌ای که انجام می‌دهند، نامگذاری می‌شوند و عبارتند از:
1. عصب بویایی: در عمل بویایی دخالت دارد.
2. عصب بینایی: در عمل دیدن (بینایی) دخالت دارد.
3. عصب حرکتی چشم (اکولوموتور): در زمان تابیدن نور به چشم، باعث تنگ شدن مردمک چشم می‌شود.
4. عصب اشتیاقی یا قرقره‌ای (تروخلئار): باعث ثابت ماندن کره چشم در یک سمت می‌شود.
5. عصب سه قلو: رشته حسی این عصب، الیاف حسی صورت را تامین می‌کند. انشعابات رشته حرکتی این عصب، به عضلات جوشی صورت، عصب می‌دهند.
6. عصب دور کننده (مبعّده): این عصب باعث می‌شود که چشم‌ها در کره چشم در موقعیت‌ مناسبی قرار گیرند.
7. عصب صورت: انشعابات این عصب رشته‌های حرکتی عضلات صورت و گوش‌ها را تامین می‌کنند.
8. عصب شنوایی: در عمل شنوایی و تعادل بدن دخالت دارد.
9. عصب زبانی- حلقی: این عصب موجب فعالیت حرکتی حلق و حنجره می‌شود.
10. عصب واگ: انشعابات این عصب به حلق، حنجره و دستگاه گوارش می‌روند.
11. عصب شوکی: این عصب به عضلات نگهدارنده سر، انشعاب می‌دهد.
12. عصب زیرزبانی: این عصب، رشته‌های حرکتی زبان را تامین می‌کند

اعصاب نخاعی: این اعصاب از قسمت‌های مختلف نخاع سرچشمه گرفته، به اعضای بدن وارد می‌شوند.

دستگاه عصبی خودکار
این دستگاه، بخشی از دستگاه عصبی محیطی است که اعمال احشای بدن را کنترل می‌کند. این دستگاه، به کنترل فشار خون، حرکات و ترشح دستگاه گوارش، عمل عرق کردن، کنترل درجه حرارت بدن، دفع مدفوع و ادرار کمک می‌کند. بعضی از این اعمال، تقریبا به طور کامل و بعضی دیگر به طور نسبی، بوسیله دستگاه عصبی خودمختار کنترل می‌شوند.
دستگاه عصبی خودکار، به دو قسمت تقسیم می‌شود:
1. دستگاه عصبی سمپاتیک
2. دستگاه عصبی پاراسمپاتیک
دستگاه عصبی سمپاتیک: شامل طناب عصبی زنجیر مانند است که دارای گره‌های عصبی فراوان است. این طناب‌های عصبی، از قاعده جمجمه در دو طرف ستون مهره‌ها به پایین کشیده شده است و تا استخوان خاجی ادامه دارد. گره‌های مزبور، جفت هستند و از قسمت جلو به عقب در نواحی گردن، سینه، کمر، لگن و ناحیه خاجی وجود دارند. این گره‌ها به وسیله رشته‌های ارتباطی، به نخاع و سپس به وسیله نخاع با دستگاه عصبی مرکزی مربوط می‌شوند.
بعضی از عقده‌های سمپاتیک که در مجاورت اندام‌های مختلف قرار گرفته‌اند با دو زنجیر طناب عصبی سمپاتیک در ارتباط هستند که عبارتند از:
1.شبکه قلبی: در قاعده قلب قرار دارد و به قلب و ریه عصب می‌فرستد.
2. شبکه خورشیدی: در پشت معده قرار دارد و به اندام‌های حفره شکمی، عصب می‌فرستند.
3. شبکه هیپوگاستریک: در جلوی استخوان خاجی قرار دارد و به اندام‌های حفره لگنی عصب می‌فرستد.
وظیفه دستگاه عصبی سمپاتیک:
این دستگاه به ماهیچه‌های قلب، ماهیچه‌های دیواره رگ‌های خونی و احشا (معده، لوزالمعده و روده‌ها) عصب می‌فرستد.
همچنین به غدد غرق و ماهیچه‌های غیرارادی پوست، عصب می‌دهد و قابلیت ارتجاعی تمام ماهیچه‌های ارادی و غیرارادی را حفظ می‌کند.
دستگاه عصبی پاراسمپاتیک: دستگاه خودکار، ضمیمه ایست که از طریق زوج‌های اعصاب مغزی شماره 3، 7، 9، 10 و همچنین از قسمت خاجی نخاع خارج شده است و به اندام‌های مورد نظر وارد می‌شوند. رشته‌های عصبی موجود در (عصب سری شماره 3) میگنا دات آر،به ماهیچه‌هایی که مسئول تنگ و یا گشاد کردن مردمک چشم هستند، وارد می‌شوند. رشته‌های عصبی موجود در عصب سری شماره 7 به غدد اشکی و زیر فکی و رشته‌های عصبی موجود در عصب سری شماره 9 به غده بناگوشی می‌روند.
رشته‌های عصبی موجود در عصبی سری شماره 10 که عصب واگ نام دارد، به قلب، ریه‌ها، مری، معده، روده باریک، نیمه ابتدایی روده فراخ، کبد، کیسه صفرا، لوزالمعده و قسمت‌های بالایی میزنای می‌روند.

اثرات دستگاه عصبی خودکار برروی اندام‌های مختلف بدن
تعداد کمی از اندام‌ها یا غدد، تنها دارای یک منشاء عصبی، یعنی منشاء عصبی سمپاتیک یا پاراسمپاتیک می‌باشند. اما اکثر اندام‌ها، دارای هر دو منشاء عصبی سمپاتیک و پاراسمپاتیک هستند و از هریک از این دو دستگاه، رشته‌هایی دریافت می‌کنند. تاثیر هریک از دستگاه‌های عصبی سمپاتیک و پاراسمپاتیک بر اندام‌های مختلف بدن، متفاوت است. بدین معنی که تحریک بوسیله عصب سمپاتیک، موجب بروز اثرات تحریکی در بعضی از اندام‌ها و سبب بروز اثرات بازدارندگی در اندام‌های دیگر می‌شود. این قانون در مورد دستگاه عصبی پاراسمپاتیک نیز صادق است. همچنین هنگامی که تحریک عصب سمپاتیک موجب بروز اثرات تحریکی در یک اندام شود، تحریک عصب پاراسمپاتیک در آن اندام، معمولا حالت بازدارندگی دارد.
به عبارت دیگر، اثرات این دو دستگاه عصبی (سمپاتیک و پاراسمپاتیک) در یک اندام مخالف هم می‌باشد. در نتیجه فعالیت مخالف این دو دستگاه عصبی، مراحل فعالیت و آرامش بدن، به وسیله تعادل برقرار شده در اندام‌ها، تنظیم می‌شود

تحقیق ص 32 علوم هشتم

سلول های پشتیبان در بافت عصبی (نوروگلیایاگلوسیت)

انواع نوروگلیا
این سلول ها در انتقال پیام عصبی نقشی ندارند. وظیفه این سلول های غیر عصبی، ترمیم و تغذیه و همچنین حفاظت و پشتیبانی از سیستم عصبی است.

سلول های نوروگلیا شامل:

 *آستروسیت. آستروسیت ها فضاهای بین نورون ها را پر می کنند. در شکل ها و اندازه های مختلفی وجود دارند. از ویژگی های این سلول ها داشتن زوائد متعدد است. بسیاری از زوائد آنها در ارتباط نزدیک با عروق خونی هستند که پاهای انتهایی دور عروقی می نامند. 
بنابراین احتمال دارد که در نگهداری عروق یا تبادل متابولیک میان نورون ها و دستگاه عروقی نقش داشته باشند.
*الیگودندروسیت که وظیفه ساخت میلین را در دستگاه عصبی مرکزی (CNS) برعهده دارد
*میکروگلیا. این گروه از سلول ها، ماکروفاژ بوده و بیشتر آنها در بالغین دور عروق هستند.
*سلول اپندیمی. این سلول ها دستگاه بطنی مغز و مجرای مرکزی نخاع را مفروش می کنند. 
*سلول شوان که در ساختن میلین نورون های دستگاه عصبی محیطی (PNS) نقش دارد 
انواع سلولهای نوروگلیای سیستم عصبی مرکزی (CNS) در تصویر زیر:

 

ادراک حسی در جانوران

اهداف:

 آشنایی با ادراکات حسی برخی جانوران با تکیه بر کانال جانبی در ماهی و چشم مرکب در حشرات

 

 

 

ماهیان اطراف خود را به روش های مختلف حس می کنند. برخی دارای حواس بینایی، شنوایی، بویایی و چشایی هستند. آن ها هم چنین دارای تجهیزات حسی برای تعیین محرک هایی مانند جابجایی ذرات و جریان های الکتریکی هستند که ما درک و تصور اندکی نسبت به این حواس داریم.

این اندام های حسی از این جهت سودمند هستند که خواص فیزیکی وشیمیایی آب را تعیین می کنند و در ارتباط و هماهنگی با حواس معمولی و متعارف قرار دارند.

 

دستگاه شنوایی – خط جانبی

یکی از دستگاه های موجود در ماهیان دستگاه شنوایی – خط جانبی است که  صدا، ارتعاشات و سایر جابجایی های آب در محیط اطرافشان را احساس کرده و به ماهی اعلام هشدار می کند.

 

این دستگاه دارای دو جزء اصلی

1)  گوش داخلی

 2) دستگاه نوروماست – خط جانبی است .

گوش داخلی ماهیان وظیفه ی دریافت صدا ، جهت یابی یا تعادل فضای سه بعدی و احساس جهت یابی در برابر جاذبه زمین  را به عهده دارد.

 

خط جانبی

خط جانبی در ماهیان در اصل  یک حس لمس مسافت است . خط جانبى معمولا خط هاى دراز و بى وفقه قابل روئیتى پائین هر طرف ، در نزدیک سر پوش آبششى تا بخش اصلى از دم است. گاهى قسمت هایى از اندام جانبى به گیرنده هاى حسى تغییر مى کنند ، این اندام ها براى پى بردن به تکان هاى الکتریکى مورد استفاده قرار مى گیرند.

 

 جابجایی آب اطراف ماهی، توسط گیرنده های مکانیکی شبیه گیرنده هایی که در دستگاه شنوایی و تعادل وجود دارد، تعیین می شود. این گیرنده ها را نوروماست گویند و هر گیرنده سلول های مژکدار منفرد به همراه یک کوپولا است که به آن متصل است. حرکات آب، برآمدگی کوپولارا خم می کند. این امر باعث تحریک سلول مژکدار از طریق خم کردن مژه ها می شود . وقتی که کوپولاها در یک جهت خم شوند، فرکنس پیام های عصبی افزایش و چنان که در جهت دیگر خم شوند فرکانس کاهش می یابد.

 

 

 

 اندام های خط جانبی به صورت سلول های نوروماست آزاد بر روی پوست یا حفره های پوستی و گاهی به صورت یک ردیف در داخل مجاری یا شیارهای ناحیه سر و بدن قرار داشته باشند. نوروماست ها به طور مستقیم در معرض با محیط نیستند، اما به وسیله وزنه هایى با بیرون در ارتباط هستند.

به علاوه، ممکن است نوروماست ها منفردا در مکان هاى گوناگون سطح بدن به نظر برسند. ممکن است در مهره دارانى شامل کوسه ها به خوبى براى پى بردن به میدان مغناطیسى استفاده شود. در بیشتر لارو دوزیستان و بعضى از بالغین این اندام جانبى وجود دارد.

 احتمالا این دستگاه برای اجتناب از برخورد با دیواره های شفاف آکواریوم ، خصوصاً در مورد ماهی نا آشنا که برای اولین بار به آکواریوم وارد می شود ، می تواند مفید واقع شود حتی اگر ماهی در محیط کاملا تاریک قرار بگیرد.

 

حشرات دارای چشم ساده و مرکب

مگس دارای دو نوع چشم است : چشم مرکب و چشم ساده .چشم مگس معمولی ویا سایر حشرات درسر دارای دو برامدگی بزرگ و کروی دیده می شود. چشم ساده اغلب به تشخیص مقدار نور موجود در محیط (تاریکی وروشنایی) کمک می کند اما قادر به درک تصویر نیست. 

چشم های مرکب ، هر کدام از 4000 واحد تشکیل یافته است . هر چشم مرکب تصویر های بسیاری یعنی 4000 تصویر را منعکس می کند. این تصاویر به مرکز سیستم اعصاب مگس منتقل می شود. هم چنین مگس دارای سه چشم ساده نیز می باشد که در بالا و وسط چشم مرکب تشکیل یک مثلث را می دهد. راس این مثلث به طرف پایین است.

 

چشم های مرکب مگس برای فاصله دور مورد استفاده قرار می گیرد و چشم های ساده برای فاصله نزدیک که فاصله دور را از سه تا چهار متر و فاصله نزدیک را از دو تا پنج سانتی متر تشخیص می دهد. هیچ کدام از این چشم های حشرات دارای حرکت نیستند. چشم های حشرات درمقایسه با انسان دارای حرکت نبوده وقابلیت فوکوس (تطابق) نیز ندارد.

 

پروانه ها که دارای دید نسبتا بیشتری نسبت به سایر حشرات هستند، تا چند متر را می بینند درحالی که زنبوران فقط تامسافت 25 سانتی متری خود رامی بینند. البته حس بویایی حساس زنبور به آن ها در جبران این نقص کمک می کند. چشم مرکب درزنبور عسل به درک نور،رنگ و همینطور اشعه  uv آفتاب کمک می کند.

سنجاقک ها که درحال پرواز به شکار می پردازند نسبت به سایر حشرات از دید بهتری برخوردارند. آن ها دارای دو چشم مرکب بزرگ که هریک از سی هزار لنز تشکیل شده و دو چشم منفرد دارد که توانایی انجام فعالیت هایش را می دهد.

 

خزندگان نیز دارای چشم های تکامل یافته نمی باشند ، مار دید بسیار ضعیفی دارد. بیشتر آن ها فقط چیز هایی را می بینند که حرکت داشته باشند و ناشنوا هم هستند، به طوری که اطلاعات لازم از دنیای خارج را فقط از راه زبان چنگال مانند که شاید حساس ترین عضو موجود در جهان باشد کسب می کنند. این زبان چنگالی شکل هزاران نوسان را که در فضا وجود دارد و پوست بدن ما قادر به احساس آن نیست حس می کند.

 

چشمان پرندگان جالب ترین چشم هایی هستند که در روی کره زمین وجود دارد. این چشم ها اغلب تلسکوبی و میکروسکپی هستند. در پرندگان دقت دید تقریباً باور نکردنی است، در بعضی موارد صد بار بیشتر از دید انسان است. یک دانه ذرت را که چشم انسان از یک متری می تواند تشخیص دهد چشم پرنده می تواند این دانه را از یکصد متری رۆیت کند.

 

این قدرت بینایی در پرندگان از ضروریات است چون پرندگان تقریباً فاقد حس بویایی هستند. حتی لاشخور ها بر خلاف خرافاتی که وجود دارد بوی غذا بمشامشان نمی رسد ولو این که مرده تعفن پیدا کرده باشد، ولی لاشخور ها آن را از فاصله بسیار دور می بینند.

اتم و ذرات بنیادی

قیزیک ذرات بنیادی چیست؟

فیزیک ذرات بنیادی بخشی از فیزیک است. موضوع مورد مطالعه ی فیزیکدانان ذرات بنیادی این است

که بدانند جهان از چه ذراتی ساخته شده و این ذرات چگونه در کنش با یکدیگر هستند. اما این ذرات چه هستند؟

در حدود سال 1900 تصور می شد که اتم سنگ بنای جهان است و غیر قابل تجزیه می باشد

بزودی مشخص شد که اتم از یک هسته ی مرکزی با الکتریکی مثبت و تعدادی الکترون که در اطراف آن در گردشند، تشکیل شده است

هنگامیکه هسته مورد مطالعه قرار گرفت، فیزیکدانان متوجه شدند که هسته از پروتون با بار الکتریکی مثبت و نوترون که از نظر الکتریکی حنثی است تشکیل شده و الکترونها در اطراف آن در گردشند

ماده از چه ذراتی ساخته شده است؟ هرچه تحقیقات روی هسته بیشتر انجام می شد، ذرات جدیدی کشف می شدند. همچنین تحقیقات بیشتر نشان داد  که پروتونها و نوترونها نیز از ذرات دیگری که  کوارک نامیده شدند ساخته شده است سرانجام فیزیکدانان ذرات سازنده ی ماده را به دو دسته  لپتونها و کوارکها  تقسیم کردند  در این تقسیم بندی هادرونها از جمله پروتون و نوترون ذره ی بنیادی نیستند و از کوارکها ساخته شده اند

 

پاد ماده یکی از کشفیات بسیار جالب، کشف پاد ماده است  برای هر ذره ی بنیادی یک ذره دیگری وجود دارد  که آن را پا ماده ی آن می نامند  به عنوان مثال پاد ماده ی الکترون، پوزیترون است  که تنها از نظر الکتریکی با هم تفاوت دارند  ماده و پاد ماده یکدیگر را جذب کرده و به انرژی تبدیل می شوند  بهمین دلیل آنها را پاد ماده می نامند  توجه شود که پاد ماده تنها یک اصطلاح است و از نظر فیزیکی هر دوی آنها ماده می باشند

 

اسپین

اسپین یکی از خواص ذرات مانند جرم و بار است. اسپین اندازه ی حرکت زاویه ای ذره است

و ساده ترین راه برای اندازه گیری اندازه حرکت زاویه ای ذره بر اثر گردش آن است

 در واقع سخن از گردش ذره درست نیست، بلکه اندازه حرکت زاویه ای ذره یکی از خواص ذاتی ذرات است

 اسپین نظیر اندازه حرکت و انرژی در تمام مراحل ثابت است

کوارکها

شش کوارک و شش پاد کوارک وجود دارد که که سه دسته دوتایی تشکیل می دهند. این گروهها عبارتند از

up-down

بالا-پایین

charm-strange

عجیب-افسون

top-bottom

سر- ته

 

یک خاصیت دیگر جالب کوارکها این است که هیچگاه کوارکها به تنهایی مشاهده نمی شوند

و آنها در کنار یکدیگر قرار دارند و ذرات مرکب را می سازند

 این ذرات مرکب هادرون نامیده می شوند

کوارکها نطیر الکترون و پروتون دارای بار الکتریکی هستند. اما بار الکتریکی کوارکها کسری از بار الکتریکی پایه است

 

Flavour		Mass (GeV/c2)	Electric Charge (e)
u	up	0.004	+2/3
d	down	0.08	-1/3
c	charm	1.5	+2/3
s	strange	0.15	-1/3
t	top	176	+2/3
b	bottom	4.7	-1/3

 

Leptons

Flavour		Mass (GeV/c2)	Electric Charge (e)
	electron neutrino	<7 x 10-9	0
	electron	0.000511	-1
	muon neutrino	<0.0003	0
	muon (mu-minus)	0.106	-1
	tau neutrino	<0.03	0
	tau (tau-minus)	1.7771	-1

نیروهای اساسی

نیروهای اساسی طبیعت عبارتند از

نیروی الکترومغناطیسی

هسته ای ضعیف

هسته ای قوی

گرانش

همه ی این نیروها توسط ذرات تبادلی حمل می شوند به عنوان مثال ذرات تبادلی نیروی الکترومغناطیسی فوتون نامیده می شود الکترون و پروتون با انتشار و جذب فوتون همدیگر را جذب می کنند همچنین نوترینو یک ذره بدون بار الکتریکی است، بنابراین فوتون منتشر یا جذب نمی کند

نیروی هسته ای ضعیف

همه ی اجسام پایدار موجود در جهان از یک نوع لپتون (الکترون) و دو کوارک (بالا-پایین) ساخته شده اند

 که ترکیب این دو کوارک بصورت پروتون و نوترون ظاهر می شود

 در هر صورت شش تای آنها پیشگویی و مشاهده شده اند و شش تای دیگر مشاهده نشده اند، زیرا

کوارکها و لپتونهای سنگین به دلیل وجود نیروی هسته ای ضعیف قابل مشاهده نمی باشند  نیروی هسته ای ضعیف باعث می شود که  کوارکها و لپتونهای سنگین به کوارکها و لپتونهای سبکتر واپاشیده شوند ذره ی حامل نیروی واپاشی لپتونها و کوارکهای سنگین  W+ and W- هر کدام از اینها شامل یک ذره ی باردار و یک ذره ی خنثای  Z است

علاوه بر بار الکتریکی، کوارکها دارای خاصیت دیگری هستند که بار - رنگ نامیده می شود

 colour charge

نیروی بین درات بار - رنگب سیار قوی است که آنرا نیروی قوی می نامند نیروی قوی بسیار سخت و جاذبه است که روی پروتونها و نوترونها اعمال می شود این نیرو بر نیروی دافعه الکتریکی بین پروتونها غلبه می کند  و موجب می شود هسته پایدار بماند

در واقع نیروی قوی بین کوارکها اعمال می شود ذره ای که این نیرو را حمل می کند گلوئون gluon  نامیده می شود

 

مدل استاندارد ذرات بنیادی

 

با توجه به مطالب بالا مدل استاندارد ذرات بنیادی به شرح زیر است شش عدد کوارک شش عدد لپتون و چهار بوزون که نیروها را حمل می کنند بطور کلی ذراتی که ماده را می سازند فرمیون و ذراتی که نیرو ها را حمل می کنند بوزون نامیده میشوند

سلول های پشتیبان

سلول های پشتیبان

 

بافت عصبی در واقع از مجموعه‌ای از سلولهای عصبی یا نورون و سلولهای گلیا تشکیل شده است. نورونها دارای اشکال و اندازه‌های مختلفی می‌باشند. با این حال هر نورون از سه قسمت پریکاریون ، اکسون و دندریت تشکیل شده است. اکسون غالبا استطاله واحدیست ولی گاهی دارای زواید جانبی به نام کلاترال می‌باشد.

 

دستگاه عصبی (Nervous system) از دو نوع سلول تشکیل شده است:
*سلول عصبی بنام نورون (Neuron) که واحد عملی دستگاه عصبی است

*سلول غیر عصبی بنام نوروگلیا (Neuroglia) یا گلیوسیت (Gliocyte) که سلول پشتیبان محسوب می شود

سلول عصبی
سلول عصبی، واحد دستگاه عصبی می‌باشد. به هر سلول عصبی یک نورون می‌گویند. هر نورون از سه قسمت تشکیل شده که شامل: جسم سلولی و دو زایده به نام‌های دندریت و آکسون می‌باشد.

اجزای یک نورون
هر نورون از دو قسمت تشکیل می گردد:
*جسم سلولی (پریکاریون یا سوما) یا تنه سلولی که شامل هسته و سیتوپلاسم است
*زوائد یا استطاله ها بنام دندریت و آکسون. هر نورون می تواند چندین دندریت داشته باشد ولی یک آکسون دارد.

اندازه پریکاریونها متفاوت است (بین 4 الی 135 میکرون) اشکال آن کروی ، ستاره‌ای ، هرمی و گاه گلابی است. احتمالا در قشر مخ تنها 14 میلیارد نورون وجود دارد. نورونها معمولا دارای هسته‌های درشت‌اند که درون آنها یک یا چند هستک وجود دارند.

نورونها علاوه بر اندامک های متداول سیتوپلاسمی مانند دستگاه گلژی ، میتوکندری دارای ویژگیهایی نیز می‌باشند مانند وجود ذرات نیسل در پریکاریون و دندریتهاست که اجسامی بازوفیلیک محسوب می‌شوند. مقدار این ذرات در سلولهای حرکتی بیش از سلولهای حسی است. ویژگی دیگر وجود تارهای نوروفیبریل در سیتوپلاسم دندریتها و اکسونهاست. اعتقاد بر این است که نورفیبریلها به انتقال مواد مثل یونها و متابولیتها کمک می‌کنند.
نورونها گاه محتوی رنگدانه‌هایی می‌باشند مانند ملانین در هسته سیاه واقع در مغز میانی و یا رنگدانه‌های محتوی آهن در هسته گلوبوس پالیدوس و همچنین در هسته قرمز. جایگاه پریکاریون نورونها و یا فقط پریکاریون آنها اغلب به صورت متراکم داخل گرههای عصبی یا گنگلیونها قرار دارند. این گرهها هم در سیستم عصبی محیطی به نام گانگلیونهای حسی نخاعی- مغزی و با گنگلیونهای حرکتی احشایی و هم درون سیستم عصبی مرکزی به نام هسته وجود دارند.

آکسون (Axon): آکسون پیام عصبی را از جسم سلولی خود دور می کند. طول یک آکسون ممکن است کوتاه یا بلند باشد (مثلا می تواند از چند میکرون تا یک متر متغیر باشد). گاهی شاخه یا شاخه هایی از یک آکسون به عنوان شاخه های جانبی (کولترال) خارج می شوند (مثلا در نورون های هرمی قشر مغز).
دندریت (Dendrite): دندریت یا دندریت ها، سیگنال عصبی را به طرف جسم سلولی هدایت می کند .این زوائد اصولا کوتاه هستند ولی گاهی بلند بوده که در این موارد ازلحاظ ساختمانی شبیه آکسون می باشند.
هر نورون، می‌تواند دارای یک یا چند دندریت باشد، اما فقط می‌تواند یک آکسون داشته باشد.

پایانه اکسون (axon terminal): به قسمت انتهایی اکسون گفته می شود که دارای ویزیکول هایی است که در آن ها نوروترانسمیترهای مختلف وجود دارد. نوروترانسمیترها موادی هستند که در موقعی که پتانسیل عمل به سلول عصبی می رسد آزاد می شوند که در ادامه بیشتر به آن ها می پردازیم.

 

(قسمت های سبز سلول های پشتیبان هستند)

جسم سلولی نورون، حاوی هسته و سیتوپلاسم است. وظیفه دندریت، هدایت تحریکات وارده به عضو، به طرف جسم سلولی است.
وظیفه آکسون، هدایت این تحریکات از جسم سلولی به طرف نرون‌های دیگر یا عضو گیرنده حرکت می‌باشد.

جسم سلول عصبی در مغز یا نخاع قرار دارد. از جسم هر سلول عصبی تعداد زیادی رشته های کوتاه خارج میشود که به آن دندریت Dendrite میگویند. کار دندریت ها انتقال پیام بین سلول های عصبی است یعنی پیام عصبی را از یک سلول به سلول دیگر منتقل میکند.
همچنین از هر سلول عصبی یک رشته طویل و طولانی خارج میشود که به آن آکسون Axon میگویند. از یک سلول عصبی حسی که در نخاع وجود دارد یک آکسون خارج میشود که به اندام حسی میرسد بطور مثال از یک سلول حسی که در نخاع کمر وجود دارد یک رشته آکسون خارج شده که به پوست نوک انگشت شست پا رسیده و حس آنجا را تامین میکند.
پس یک رشته آکسون میتواند بسیار طولانی و حتی بیش از یک متر باشد با این حال بسیار نازک بوده

و با چشم غیر مسلح دیده نمیشود.

این ساختارهای درخت‌مانند و رشته‌ای سلول‌های عصبی یا "نورون‌ها" هستند.

این سلو‌ل‌های به شدت نامتقارن دارای یک تنه اصلی به نام "آکسون" و مجموعه‌ای بازوهای شاخه‌مانند باریک به نام "دندریت‌ها" هستند.
نورون‌ها دندریت‌های‌شان را به نوک آکسون‌های سلول‌های عصبی دیگر متصل می‌کنند تا شبکه‌های عصبی را تشکیل دهند. برخی از شبکه‌های عصبی، مانند آنهایی که مسئول بازتاب عصبی پرش زانو هستند نسبتا ساده‌آند و اتصالات معدودی دارند. شبکه‌های عصبی دیگر مانند آنهایی که در مغز هستند، بسیار پیچیده‌اند.

در مورد سلول حرکتی هم همینطور است. بطور مثال از یک سلول عصبی حرکتی که در نخاع گردن وجود دارد یک رشته آکسون خارج شده که پس از طی مسیری طولانی به عضله کف دست رفته و موجب حرکت شست دست میشود. پس این تک رشته آکسون میتواند بسیار طولانی باشد ولی در عین حال آنقدر نازک است که فقط با میکروسکوپ دیده میشود. هزاران و میلیونها آکسون در کنار هم قرار میگیرند تا یک عصب را درست کنند. این عصب که در واقع دسته ای از آکسون ها است با چشم دیده میشود.

دورتادور هر آکسون را در طول مسیرش سلول هایی میپوشانند که به آنها سلول شوان Schwann cell میگویند. در هر یک میلیمتر طول هر آکسون حدود ده سلول شوان وجود دارد. اینها سلول های محافظ عصب هستند.

این سلول ها صفحه هایی را درست میکنند که به آن میلین Myelin میگویند. میلین مانند یک چسب نواری که دور حلقه مرکزی پیچیده شده دور آکسون میپیچد و به همین خاطر به آن غلاف میلین هم میگویند. وظیفه سلول شوان و غلاف میلین محافظت از آکسون و کمک به کارکرد و فعالیت صحیح آن است.

برحسب تعداد زواید، نورون‌ها را به سه گروه تقسیم می‌کنند:
انواع نورون ها ازنظر شکل و ساختار

*نورون یک قطبی (Monopolar neuron): ابتدا یک زایده خارج می گردد که خود به دو شاخه تقسیم می شود. این دو شاخه ازنظر ساختمانی شبیه آکسون هستند. یکی از شاخه ها پیام عصبی را به جسم سلولی منتقل می کند (به عنوان دندریت) و دیگری پیام را از جسم سلولی دور می کند (به عنوان آکسون).
نورون های حسی دارای دندریت بلند و آکسون کوتاه هستند. دندریت این نورون ها ازنظر ساختمانی شبیه آکسون است.
به این نورون ها، نورون های یک قطبی کاذب نیز می گویند. مثلا می توان به نورون های گانگلیون (عقده) ریشه خلفی اعصاب نخاعی اشاره کرد که به عنوان نورون های حسی، پیام های عصبی محیط را به نخاع منتقل می کنند.

*نورون دو قطبی (Bipolar neuron): دندریت و آکسون از دو قطب جسم سلولی خارج می شود (همانند نورون های دو قطبی شبکیه چشم)

*نورون چند قطبی (Multipolar neuron): دارای دندریت های فراوان و یک آکسون است (مانند نورون های پورکنژ مخچه، نورون های شاخ قدامی نخاع و نورون های هرمی در قشر مغز)

انواع نورون ها از نظر عملکرد
انواع نورون ها ازنظر عملکرد تقسیم بندی نورون ها برطبق عملکرد عبارتنداز:
*نورون حسی یا آوران (Sensory, or Afferent neuron):
این نورون ها، پیام های عصبی را به طرف دستگاه عصبی مرکزی می برند. نورون های حسی محیطی را نورون های آوران اولیه (Primary afferent neurons) می نامند.
نورون‌های حسی یا آوران، تحریکات را از اعضای بدن به نخاع و یا مغز منتقل می‌کنند.

*نورون حرکتی یا وابران (Motor, or Efferent neuron):
نورون‌های وابران، دستورها را از نخاع و یا مغز به اعضای بدن برمی‌گردانند. یعنی 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 اتونوم (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 های رابط یا ارتباطی (Connector, or association neuron) یا نورون بینابینی یا واسطه ای (Interneuron):
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.
نورون‌های رابط، کلا تحریکات یا دستورها را از یک نرون به نرون دیگر انتقال می‌دهند.

سیناپس
انتقال هر تحریک یا دستور از یک نورون به نورون دیگر، در محل خاصی  که دو نورون با هم تماس حاصل می‌کنند انجام می‌شود. محل ارتباط دو نورون را «سیناپس» گویند.

پس سیناپس، محل تبادل اطلاعات از اکسون یک نورون به دندریت نورون دیگر سیناپس نامیده می شود. به خاطر داشته باشید که تبادل اطلاعات سلول های عصبی به هم از طریق این قسمت هاست.

انواع سیناپس :
عبارتند از :
الف ) سیناپس الکتریکی
ب ) سیناپس شیمیایی
در کتاب سیناپس شیمیایی مطرح گردیده است ( بیش از 90 درصد سیناپس ها )

 اجزاء سیناپس عبارتند از:
1-نورون پیش سیناپسی : نورونی که پیام را از طریق پایانه اکسونی خود منتقل می کند
2-فضای سیناپسی : فاصله کمی که بین پایانه اکسونی و سلول دریافت کننده وجود دارد.
3-نورون یا سلول پس سیناپسی : دریافت کننده پیام عصبی
4-انتقال دهنده عصبی : ماده ای شیمیایی که باعث ارتبااط نورون پیش سیناپسی و پس سیناپسی می گردد. مانند استیل کولین در ماهیچه ها و گلوتامات در مغز .

مراحل انتقال پیام عصبی در محل سیناپس : هنگامیکه جریان عصبی به پایانه اکسونی نورون پیش سیناپسی می رسد ، وزیکول های محتوی انتقال دهنده ها با غشای سلول آمیخته می شوند و مولکول های انتقال دهنده به فضای سیناپسی آزاد و به گیرنده های موجود در غشاء نورون پس سیناپسی متصل و سبب تغییر پتانسیل الکتریکی آن می شوند. این تغییر ممکن است در جهت فعال کردن یا مهار کردن نورون پس سیناپسی عمل کند.

در سیناپس سیگنال الکتریکی تبدیل به سیگنال شیمیایی (نوروترانسمیترها) می شود. این نوروترانسمیترها به شکاف سیناپسی (فاصله کوچک بین دندریت و اکسون) ریخته می شوند و به دندریت سلول مجاور می رسد و این انتقال ادامه پیدا می کند.

 

انتقال سیناپسی به زبان دیگر
وقتی یک تکانه عصبی به انتهای آکسون می‌رسد، این تکانه می‌تواند به سلول دیگری منتقل شود. محل ارتباط یک نرون با سلول دیگر سیناپس نامیده می‌شود. در محل سیناپس‌ها به طور معمول نرون‌ها به یکدیگر یا سلول‌هایی که توسط آنها تحریک می‌شوند، نمی‌چسبند، بلکه بین آنها فاصله‌ای وجود دارد که شکاف سیناپسی نامیده می‌شود.
در یک سیناپس، نرون انتقال دهنده پیام عصبی سلول پیش سیناپسی و سلول دریافت کننده سلول‌ پس سیناپسی نامیده می‌شود. بیشتر تکانه‌های عصبی به وسیله مولکول‌هایی به نام پیام‌رسان عصبی از خلال شکاف سیناپسی منتقل می‌شوند. پیام‌رسان‌های عصبی به وسیله نرون‌ها تولید و درون ریزکیسه‌هایی به نام وزیکول ذخیره می‌شوند. پیام‌رسان‌های عصبی انواع گوناگونی دارند و به روش‌های مختلفی عمل انتقال دهندگی خود را انجام می‌دهند. برای مثال در ماهیچه‌های انسان پیام‌رسان عصبی اصل ی استیل کولین است، در حالی که در مغز گلوتامات پیام‌رسان اصلی است.

 

طرز عمل یک سلول عصبی:
وقتی نورون توسط یک محرک تحریک می شود این پیام توسط دندریت ها که به صورت شاخه شاخه هستند دریافت می شود. این پیام توسط دندریت به جسم سلولی یا soma مخابره می شود. هسته پاسخ مناسب را به اکسونها می دهد. این پاسخ به صورت یک پالس الکتریکی بوده که توسط کانال های سدیم و پتاسیم ایجاد می شود( پمپ سدیم).این پالس به انتهای اکسون می رسد.

فیلم: طرز عمل یک سلول عصبی

رهایی پیام‌رسان‌های عصبی

تکانه عصبی باعث رهایی پیام‌رسان عصبی از نرون پیش سیناپسی به شکاف سیناپسی می‌شود. وقتی پتانسیل‌ عمل به انتهای آکسون نرون پیش‌ سیناپسی می‌رسد، وزیکول‌های حاوی پیام‌رسان عصبی به غشای پلاسمایی این سلول متصل و در آن ادغام می‌شوند.
در نتیجه پیام‌رسان‌های عصبی به درون فضای شکاف سیناپسی رها می‌شوند. وقتی این مولکول‌ها در شکاف سیناپسی منتشر شدند و به سلول پس سیناپسی رسیدند، باعث تغییر نفوذ پذیری غشای این سلول به یون‌ها می‌شوند.
بعضی از پیام‌رسان‌ها به گیرنده‌های پروتئینی ویژه‌ای که بر سطح سلول پس سیناپسی وجود دارند، متصل می‌شوند. در بعضی سلول‌ها مجاری یون‌ها زمانی باز می‌شوند که پیام‌رسان عصبی به این گیرنده‌های پروتئینی متصل شوند.
در واقع این گیرنده‌ها خود مجاری عبور یون‌ها هستند. این مجاری را مجاری حساس به مولکول می‌نامند. باز بودن یا بسته بودن این نوع مجاری به اتصال مولکول خاصی (برای مثال، پیام رسان عصبی) وابسته است.
پیام‌رسان عصبی باعث تحریک فعالیت سلول پس سیناپسی می‌شود یا فعالیت آن را مهار می‌کند. برای مثال وقتی پیام‌رسان عصبی، دریچه مجاری حساس به مولکول را باز می‌کند، یون‌ها از خلال غشای پلاسمایی سلول پس سیناپسی جا به جا می‌شوند. این واقعه باعث می‌شود پتانسیل غشای سلول پس سیناپسی بسته به بار یونی که وارد این سلول یا از آن خارج می‌شود، تغییر کند. اگر یون‌های مثبت وارد نرون پس سیناپسی شوند، ممکن است پتانسیل عمل تشکیل شود (تحریک).

از طرف دیگر، اگر یون‌های مثبت از سلول خارج شوند یا یون‌های منفی وارد آن شوند، ممکن است جلو تشکیل پتانسیل عمل گرفته شود (مهار).

 

دوپامین باعث تحریک تکانه عصبی می‌شود. این پیام رسان عصبی دریچه سدیم را باز می‌کند.

گابا تکانه عصبی را مهار می‌کند. این پیام رسان عصبی دریچه پتاسیم را باز می‌کند. همه پیام‌رسان‌های عصبی که به شکاف سیناپسی آزاد می‌شوند، به گیرنده‌های پروتئینی متصل نمی‌شوند.
پیام‌رسان‌هایی که مورد استفاده قرار نمی‌گیرند، برای همیشه در شکاف سیناپسی باقی نمی‌مانند. در واقع، بیشتر پیام‌رسان‌های عصبی پس از رهایی از شکاف سیناپسی پاک می‌شوند.
بسیاری از نرون‌های پیش سیناپسی پیام‌رسان‌های عصبی را باز جذب می‌کنند و دوباره از آنها استفاده می‌کنند. علاوه بر این، پیام‌رسان‌های عصبی به وسیله آنزیم‌های شکاف سیناپسی نیز تخریب می‌شوند. تخریب و باز جذب پیام‌رسان‌های عصبی باعث می‌شود سلول‌های پس سیناپسی بیش از اندازه تحریک نشوند.

فعالیت نورون :
بین دو سمت غشای نورون اختلاف پتانسیل الکتریکی وجود دارد .
پتانسیل آرامش: اختلاف پتانسیل الکتریکی بین دو سمت غشاء در حالتی که نورون در حال فعالیت عصبی نمی باشد.
نکته : درهنگام پتانسیل آرامش ، پتانسیل درون سلول نسبت به بیرون آن منفی می باشد که علت آن به قرار زیر است. بطور معمول غلظت یون سدیم در خارج از داخل بیشتر و غلظت پتاسیم در داخل بیشتر از خارج است ، بنابراین سدیم بر اساس شیب غلظت ( انتشار ) تمایل به ورود به داخل و پتاسیم تمایل به خروج دارد ، اما بعلت اینکه یون هیدراته پتاسیم نسبت به سدیم کوچکتر است ، نفوذپذیری غشا ء نسبت به پتاسیم در حالت استراحت بیشتر از سدیم خواهد بود. بنابراین تعداد یون های مثبتی (یون پتاسیم ) که از نورون خارج می شود بیشتر از یون های مثبتی ( یون سدیم ) است که وارد آن می گردد در نتیجه بارهای منفی درون نورون خود را نشان می دهند.

نکته : اگر این فرآیند دائما اتفاق بیفتد تراکم پتاسیم داخل به شدت کاهش یافته و سدیم درون سلول انباشته خواهد گردید، سلول برای رفع این مشکل از پمپ سدیم-پتاسیم کمک می گیرد.
پمپ سدیم –پتاسیم : پروتئینی در غشاء که با مصررف ATP (انرژی ) یون های سدیم را به خارج و پتاسیم را به داخل نورون می راند و باعث می گردد که اختلاف غلظت یون های سدیم و پتاسیم در دو سمت غشاء حفظ گردد.( حفظ حالت اولیه )

پتانسیل عمل : تغییر ناگهانی و شدید اختلاف پتانسیل بین دو سمت غشاء که طی آن در زمان بسیار کوتاهی پتانسیل داخل نسبت به خارج مثبت تر می شود و بلافاصله به حالت اول بر می گردد. ( منفی شدن داخل )

مراحل پتانسیل عمل : عبارت است از :
1-باز شدن کانال های دریچه دار سدیمی و ورود سدیم به داخل نورون که باعث مثبت شدن داخل می گردد.
2-بسته شدن کانل های سدیمی ، و باز شدن کانال های دریچه دار پتاسیمی که باعث خروج یون های پتاسیم از داخل نورون می گردد و نتیجه آن منفی شدن داخل نورون است
3- بسته شدن کانال های دریچه دار پتاسیمی و باز گشت پتانسیل غشا به حالت استراحت
نکته : بعد از پتانسیل عمل ، فعالیت بیشتر پمپ سدیم – پتاسیم سبب بازگشت غلظت یون های سدیم و پتاسیم در دو سمت سلول به حالت اولیه می گردد.

-

تصویر بزرگتر

 

انتقال پیام عصبی
وقتی محرکی باعث دپلاریزه شدن نقطه‌ای از غشای آکسون شود، دریچه‌های حساس به ولتاژ باز می‌شوند و در آن نقطه از غشای آکسون پتانسیل عمل شکل می‌گیرد. زمانی که ولتاژ غشا از mV 70- به mV 40+ می‌رسد ظرف هزارم ثانیه جریانی از Na + از طریق مجاری باز شده به درون سلول انتشار می‌یابد.
بنابراین، هر پتانسیل عمل بارهای مثبت (یون‌های Na + ) را به درون آکسون تزریق می‌کند. این ی ون‌های سدیم دارای بار مثبت به ناحیه مجا ور که هنوز پتانسیل غشای آن mV 70- است، جا به جا می‌شوند و آن ناحیه از غشای آکسون را دپلاریزه می‌کنند.
در واقع جابه‌جایی یون‌های Na + باعث تغییر ولتاژ ناحیه مجاو ر ، باز شدن دریچه‌های مجاری Na + آن و تولید پتانسیل عمل دیگری می‌شود. بنابراین، هر پتانسل عمل به عنوان محرکی برای تولید پتانسیل عمل در ناحیه بعدی غشای آکسون عمل می‌کند.

 

هدایت تکانه عصبی در آکسون فاقد میلین؛ هر پتانسیل عملی باعث سرازیر شدن یون های سدیم به درون سلول می‌شود. این بارهای مثبت به نواحی مجاور جابه‌جا می‌شوند و آن ها را به طور جزئی دپلاریزه می کنند. در نتیجه کانال‌های حساس به ولتاژ سدیم باز می‌شوند و این فرآیند تکرار می‌شود.

هدایت تکانه عصبی در آکسون میلین دار؛ چون غلاف میلین از جریان یون‌های سدیم به داخل سلول جلوگیری می‌کند، پتانسیل عمل فقط در نقاط فاقد میلین به وجود می‌آید. در نتیجه پتانسیل عمل از نقطه ای به نقطه دیگر می‌پرد.
توجه داشته باشید که پتانسیل‌های عمل در واقع منتقل نمی‌شوند، گرچه استفاده از این واژه مرسوم است. هر پتانسیل عمل واقعه‌ای مجزا و کامل است که در طول آکسون تکرار می‌شود یا به تعبیری از نو زاده می‌شود. بنابراین، پتانسیل عملی که در انتهای آکسون تولید می‌شود، واقعه‌ای جدید ی است که در پاسخ به پتانسیل عمل قبلی به وجود می‌آید. پتانسیل عمل آخر دارای همان وسعت و توان پتانسیل عمل نخست است.

 

انواع نوروگلیا
این سلول ها در انتقال پیام عصبی نقشی ندارند. وظیفه این سلول های غیر عصبی، ترمیم و تغذیه و همچنین حفاظت و پشتیبانی از سیستم عصبی است.

سلول های نوروگلیا شامل:
 *آستروسیت. آستروسیت ها فضاهای بین نورون ها را پر می کنند. در شکل ها و اندازه های مختلفی وجود دارند. از ویژگی های این سلول ها داشتن زوائد متعدد است. بسیاری از زوائد آنها در ارتباط نزدیک با عروق خونی هستند که پاهای انتهایی دور عروقی می نامند.
بنابراین احتمال دارد که در نگهداری عروق یا تبادل متابولیک میان نورون ها و دستگاه عروقی نقش داشته باشند.
*الیگودندروسیت که وظیفه ساخت میلین را در دستگاه عصبی مرکزی (CNS) برعهده دارد
*میکروگلیا. این گروه از سلول ها، ماکروفاژ بوده و بیشتر آنها در بالغین دور عروق هستند.
*سلول اپندیمی. این سلول ها دستگاه بطنی مغز و مجرای مرکزی نخاع را مفروش می کنند.
*سلول شوان که در ساختن میلین نورون های دستگاه عصبی محیطی (PNS) نقش دارد
انواع سلولهای نوروگلیای سیستم عصبی مرکزی (CNS) در تصویر زیر:

مخلوط و جداسازی مواد

مخلوط و جداسازی مواد

تمام مواد موجود در طبیعت را به دو گروه بزرگ ماده مخلوط و ماده خالص طبقه بندی می کنند.
ادامه این دسته بندی را در نمودار زیر مشاهده کنید.

 

الف: ماده مخلوط

 

ماده ای است که از در هم آمیختن دو یا چند ماده حاصل می شود به شرطی که هر ماده ویژگی های خود را حفظ کند.
آب نمک، خاک باغچه ، سالاد، شربت خاک شیر، هوا ، شیشه، انواع آلیاژها و ... نمونه هایی از مخلوط هستند.
 

در محلول های جامد در مایع همیشه جزئ مایع  حلال و جزء دیگر حل شونده است
در محلول های مایع در مایع جزئی که مقدارش بیشتر است حلال و جزء دیگر حل شونده است

 

سالاد، آجیل، شربت خاکشیر، آب گل آلود و ... همگی مخلوط ناهمگن هستند.

 

ب) ماده خالص:

 

ماده ای است که تنها از یک جزء ساخته شده اند به عبارت دیگر ماده خالص ماده ای است که تنها از یک نوع عنصر و یا یک نوع ماده مرکب تشکیل شده است.
اکسیژن، گوگرد ، ئیدروژن و فسفر عنصر خالصند یعنی از مولکولهایی با اتمهای یکسان تشکیل شده اند و آب مقطر، کربن دی اکسید، الکل و نمک طعام مواد مرکب خالصند.

 

عنصر یا ماده ساده:

 

ماده ای است که از اتم های یکسان ساخته شده است.

فلز:

عناصری مانند آهن، مس، طلا، نقره، آلومینیوم و جیوه را فلز می گویند تقریبا همه این عناصر دارای ویژگی های زیر هستند.

نافلزها:

عناصری مانند کربن، گوگرد، فسفر، ید ، برم و ... را نافلز می گویند نافلزها دارای ویژگی های زیر هستند.

شبه فلز :

عناصری که خواص آنها از بین فلز و نافلز قرار می گیرد شبه فلز نامیده می شوند. عناصری مانند: سیلسیوم، آرسنیک، آنتیموان، تلوریم، ژرمانیوم جزء شبه فلز ها محسوب می شوند.

ترکیب:

ماده ای است که ذرات سازنده آن از دو یا چند نوع اتم متفاوت تشکیل شده است.
مولکول یک ماه مرکب ممکن است از دو ، سه و ... و یا تعداد بسیاری زیادی اتم تشیکل شده باشد.

 

ناخالصی:

 ماده خالص در طبیعت کمیاب است و به همراه هر ماده مقداری مواد دیگر وجود دارد به این مواد همراه ناخالصی گفته می شود.
در بیشتر مواقع سعی می شود درجه خلوص مواد را بالا ببرند اما گاهی ناخالصی های همراه مواد سبب بهبود ویژگی ها و افزایش استحکام مواد می شود: مثلا با افزودن ناخالصی به فلزات آلیاژ یا همجوشه ساخته می شود که از نظر استحکام و دوام مطلوب تر است.
در جدول زیر با برخی از آلیاژها و کاربردآنها آشنا می شوید.

 

 

نوع آلیاژ	فلزات تشکیل دهنده	برخی کاربردها
برنج	مس+ روی	چرخ دنده- ابزارهای علمی
برنز	مس+ قلع	ابزار علمی
مفرغ	قلع+ سرب+ مس+ آشیموان	لوازم آشپزخانه
آمالگان	جیوه + مس	پرکردن دندان
فولاد	آهن+ کروم+ کربن	تیرآهن- ماشین- ابزار
نقره استرلنیگ	نقره+ مس	قاشق و چنگال

انحلال پذیری :

اگر حل کردن شکر در آب را ادامه دهیم به جایی می رسیم که دیگر شکر در آب حل نمی شود به چنین محلولی سیرشده می گوییم.

اگر حلال را گرم کنیم مقدار بیشتری از حل شونده را در خود حل خواهد کرد به این محلول فوق اشباع یا فراسیر شده می گویند بنابراین افزایش دما سبب افزایش انحلال پذیری می شود.
اگر چنین محلول هایی سرد شوند مقداری از ماده حل شده بصورت بلور از محلول جدا می شود یعنی قابلیت حل شدن با کاهش دما کم می شود.
بطور کلی انحلال پذیری یعنی بیشترین مقدار ماده ای که در یک دمای معینی می توانند در 100 گرم آب حل شود.
انحلال پذیری گازها: گازها هم مانند جامدات و مایعات در آب حل می شوند، ماهیها از اکسیژن محلول در آب استفاده می کنند. کربن دی اکسیدکربن محلول در نوشابه از ایجاد تغییرات شیمیایی نامطلوب در نوشابه جلوگیری می کند.
البته بر خلاف آنچه در بالا گفته شد انحلال پذیری گازها با افزایش دما کاهش می یابند نمودار مقابل این مطلب را نشان می دهد.
همانطورکه از نمودار بر می آید هر چه آب گرمتر شود از مقدار اکسیژن محلول در آن کاسته می شود.

جداسازی اجزاء یک مخلوط:
در بیشتر مواقع لازم است که اجزاء یک مخلوط را از هم جدا کنیم. برای تهیه آب شیرین نمک و سایر املاح را از آب جدا می کنند . فراورده های نفتی هم بصورت مخلوط با یکدیگر تحت عنوان نفت خام یافت می شوند.
زمانی می توان اجزاء یک مخلوط را از هم جدا کرد که اجزاء حداقل در یک ویژگی با هم اختلاف داشته باشند.

الف) صاف کردن:

از این روش هنگامی استفاده می شود که اجزاء مخلوط از نظر اندازه ذرات با هم تفاوت داشته باشند. الک کردن آرد، جداکردن شن و ماسه از یکدیگر، جداکردن تفاله از چای نمونه هایی از صاف کردن هستند.
 

ب) سرریز کردن:

هنگامی از این روش استفاده می شود که یک جزء از جزء دیگر سبک تر باشد. اگر مخلوط آب روغن بی حرکت بماند چون روغن از آب سبک تر است بر روی آب قرار می گرید و می توان با سر ریز کردن و یا با استفاده از وسیله مقابل که قیف جدا کننده یا قیف دکانتور نامیده می شود آنها را از هم جدا کرد.
 

ج) تبلور:

از روش تبلور برای جدا کردن جزء جامد از مایع استفاده می شود . اگر مخلوط جامد در مایعی مانند آب نمک را سرد کنیم از آنجا که انحلال پذیری با کاهش دما کم می شود مقداری از حل شونده بصورت بلور در ته ظرف ته نشین می شود
 

د) تقطیر ساده:

از تقطیر ساده برای جداکردن دو جزء مایع مخلوط که نقطه جوش متفاوت دارند استفاده می شود مثل الکل از آب

ه) تقطیر جزء به جزء:

از این روش برای جدا کردن اجزاء مخلوط چند مایع که نقطه جوش متفاوت دارند استفاده می شود اجزاء نفت خام را به همین روش از هم جدا می کنند. به این ترتیب که نفت خام را تا 400 درجه سانتیگراد حرارت می دهند تا بسیاری از اجزاء آن بجوش آیند و بصورت بخار در آیند. نفت خام حرارت داده شده را به قسمت پایین دستگاهی به نام برج تقطیر می فرستند بخارات حاصل هنگام صعود از دستگاه به سینی های نصب شده برخورد کرده و بر اساس تفاوت نقطه جوش به مایع تبدیل و از هم جدا می شوند.