تقوم الخلايا العصبية في الجهاز العصبي بتوصيل الدماغ بالعضلات و باقي أعضاء الجسم، و هذا يشبه إلى حد ما اسلاك الهاتف التي تربط جميع المنازل معا، و عندما ترغب في تحريك ذراعك مثلا يقوم الدماغ بإرسال رسالة إلى الخلية العصبية الحركية في ذراعك و لكن الرسالة لن تكون كأن يقول الدماغ مثلا
" هلا قمت بتحريك يدك قليلا "، الموضوع أعقد من ذلك بكثير، فكما لدى الإنسان لغة يفهمها و يتواصل بها مع غيره، كذلك الخلايا العصبية تتواصل مع بعضها بطريقة مختلفة حيث ترسل إشارات قد تكون كهربائية أو كيميائية، الأمر يشبه شفرة من خلالها يتواصل دماغك مع باقي أعضاء جسدك.
تعرفنا في الجزء الأول على حالة الخلية العصبية عندما تكون في حالة راحة، أي أنها لا تقوم بنقل أي إشارات عصبية. **الجزء الأول من هنا **
و باختصار ما يحدث هو أن السيتوبلازم الخلية العصبية يكون ذا شحنة سالبة اكبر من الحيز الخارجي المحيط بالخلية، و تحافظ كل من قنوات التسريب و مضخة الصوديوم و البوتاسيوم على هذه الحالة، إلا أن يتم تحفيز الخلية و استثارتها لارسال سيال عصبي...
و يبدأ الأمر كما قلنا عن طريق تغير في البيئة الداخلية أو الخارجية، مثل أن يتم مطاردتك من قبل حيوان مفترس... بمجرد حدوث هذا دماغك يعلن انتهاء وقت الراحة و دخول حالة جهد الفاعلية أو
Action Potential
جهد الفاعلية عبارة عن اشارة كهربائية تنقل المعلومات من خلال حركة الأيونات المشحونة عبر غشاء الخلية العصبية أثناء مرور جهد الفاعلية عبره، فهو عبارة عن تغير مؤقت في قيمة فرق الجهد عند نقطة معينة في الخلية العصبية.
مراحل جهد الفاعلية:_
1. إزالة الاستقطاب:_
عند تحفيز الخلية العصبية، تفتح قنوات جديدة في الخلية و تسمح هذه المرة بدخول الصوديوم Na+ إلى داخل الخلية سالبة الشحنة، تسمى القنوات المبوبة بفرق الجهد
Voltage Gated Channels
و هذه القنوات تفتح و تغلق بناء على التغير في قيمة فرق الجهد.
بمجرد دخول الصوديوم تبدأ الخلية في اكتساب شحنات موجبة أكثر و يزيد معدل انتشار الصوديوم حتى تصل قيمة فرق الجهد إلى قيمة
( حوالي 40mV+ ).
2. إعادة الاستقطاب:_
عندما تصل قيمة فرق الجهد إلى 40mV، تغلق قنوات الصوديوم المبوبة بفرق الجهد و تفتح قنوات البوتاسيوم المبوبة بفرق الجهد، و لا يسمح للمزيد من ايونات الصوديوم من الدخول مجددا إلى الخلية، و في هذه الحالة تباشر مضخة الصوديوم و البوتاسيوم عملها بالتزامن مع انضمام قناة البوتاسيوم المبوبة و تبدأ قيمة فرق الجهد في الانخفاض، لكي تعود الخلية إلى حالة الراحة.
3. فرط الاستقطاب:_
تستمر قيمة فرق الجهد في الانخفاض إلى قيمة أقل من قيمة جهد الراحة، و تليها فترة الجموح و التي تكون فيها الخلية العصبية غير قادرة على الاستجابة لمزيد من التحفيز و تستمر لمدة قصيرة، و بعدها تعود الخلية العصبية مجددا لحالة الراحة.
كما هو موضح في هذه الصور:_
المرحلة الأولى:_
يتجه جهد الفاعلية من أحد طرفي محور الخلية العصبية إلى الطرف الآخر في اتجاه واحد، و يشار إلى هذا الانتشار بموجة ازالة الاستقطاب.
عند ازالة الاستقطاب هذا يعني أن كمية كبيرة من ايونات الصوديوم قد دخلت إلى الخلية.
المرحلة الثانية:_
يستمر الصوديوم في الانتشار على هيئة موجة و يفتح المزيد من قنوات الصوديوم المبوبة بفرق الجهد لزيادة قيمة جهد الغشاء.
المرحلة الثالثة:_
نلاحظ مع تقدم انتشار الصوديوم على طول الخلية العصبية، بدأت اجزاء من الخلية العصبية في استعادة حالة الاستقطاب كما هو موضح في الصورة، و من هذا نفهم لماذا سمي هذا الانتشار على هيئة موجات.
و الجدير بالذكر أن الخلايا العصبية الميالينية
( التي تحتوي على غلاف الميالين)، تنقل الإشارات الكهربائية بصورة أسرع من الخلايا العصبية العادية، و هذا بسبب تواجد عقد رانفييه
Nodes of Ranvier
توجد القنوات المبوبة بفرق الجهد عند عقد رانفييه فقط في الخلايا العصبية الميالينية، لذا تحدث عملية إزالة الاستقطاب عند هذه النقاط فقط، هذا يعني أن جهد الفاعلية يقفز من عقدة إلى أخرى مجاورة، و يسمى هذا " بالتوصيل القفزي ".
الحلقة القادمة بعنوان: Synapse
" التشابك العصبي "
