تنظيم الجهاز العصبي

2-2 تنظيم الجهاز العصبي

Organization of Nervous System

الفكرة الرئيسة

الجهاز العصبي المركزي والجهاز العصبي الطرفي هما الجزآن الرئيسان للجهاز العصبي.

الربط مع الحياة

افترض أنك تؤدي اختبارًا، وعندما حاولت الإجابة عن السؤال الأول كنت غير متأكد من كيفية الإجابة عنه، ولكن عندما ركزت وتخيلت صفحة الكتاب عادت إليك ذاكرتك، وأجبت عنه. ترى، كيف يحدث ذلك؟

الأهداف

• تبتكر مخططًا يوضح الأقسام الرئيسة للجهاز العصبي.
• تقارن بين الجهاز العصبي الجسمي والجهاز العصبي الذاتي.

مراجعة المفردات

الإحساس Sensory: نقل السيالات العصبية من أعضاء الحس إلى المراكز العصبية.

المفردات الجديدة

الجهاز العصبي المركزي
الجهاز العصبي الطرفي
المخ
المخيخ
جذع الدماغ
النخاع المستطيل
القنطرة
تحت المهاد
الجهاز العصبي الجسمي
الجهاز العصبي الذاتي
الجهاز العصبي السمبثاوي
الجهاز العصبي جار السمبثاوي

---

الجهاز العصبي المركزي

Central Nervous System

يتكون الجهاز العصبي من جزأين رئيسين هما:

الجهاز العصبي المركزي Central Nervous System (CNS)، والجهاز العصبي الطرفي Peripheral Nervous System (PNS). ويتكون الجهاز العصبي المركزي من الدماغ والحبل الشوكي.

أما الجهاز العصبي الطرفي فيتكون من الخلايا العصبية الحسية، والخلايا العصبية الحركية التي تنقل المعلومات من الجهاز العصبي المركزي وإليه.

ويتكون الجهاز العصبي المركزي غالبًا من خلايا عصبية موصلة، وظيفتها تنسيق جميع نشاطات الجسم. ويوصل الجهاز العصبي المركزي الرسائل، ويعالج المعلومات، ثم يحلل الاستجابات. فعندما تحمل الخلايا العصبية الحسية المعلومات المتعلقة بالبيئة إلى الحبل الشوكي يمكن أن تستجيب الخلايا العصبية البينية، أو الموصلة، عن طريق رد الفعل المنعكس، أو توصل المعلومات إلى الدماغ، حيث يتم معالجتها.

الصورة المرتبطة

p01_خط_زمني_لتطور_دراسة_الجهاز_العصبي.png

الشكل 2-8

عصف ذهني

درس العلماء الدماغ لآلاف السنين، واستقصوا طرائق لمعالجة الأمراض العصبية.

أحداث الخط الزمني

750 B.C.
درس العلماء الدماغ لآلاف السنين، واستقصوا طرائق لمعالجة الأمراض العصبية.

2000 ق.م
استخدم الجراحون القدماء أدوات برونزية لفتح ثقوب في الجمجمة.

300 ق.م
معرفة أول تشريح للإنسان.

1681م
استخدم الطبيب الإنجليزي توماس ويليس مصطلح علم الأعصاب لأول مرة في وصف تشريح الأعصاب.

1848م
اخترق سيخ من الحديد مقدمة رأس عامل سكة حديد، فتغيرت شخصيته من هادئ ونشيط إلى عدواني ومضطرب.

---

الصفحة 43

الصورة المرتبطة

p02_أجزاء_الدماغ_وصورة_مقطع_دماغ.png

وبعض الخلايا العصبية في الدماغ ترسل رسائل عن طريق الحبل الشوكي إلى الخلايا العصبية الحركية، فيستجيب لها الجسم بصورة ملائمة. كما تستطيع خلايا عصبية أخرى في الدماغ تخزين المعلومات لتستدعيها لاحقًا.

الدماغ

The brain

يوجد في الدماغ أكثر من 100 بليون خلية عصبية. ولأن الدماغ يحافظ على الاتزان الداخلي ويؤدي دورًا في جميع نشاطات الجسم، لذا يطلق عليه أحيانًا المركز المسيطر على جسم الإنسان.

تفحص الشكل 2-8 لمعرفة الأحداث المهمة التي أدت إلى فهم وظائف الدماغ.

ويعد المخ cerebrum أكبر جزء في الدماغ، ويقسم إلى جزأين، يسمى كل منهما نصف كرة المخ. ولا يعمل نصفا كرة المخ منفصلين أحدهما عن الآخر، بل يرتبطان معًا بحزمة من الأعصاب.

والمخ مسؤول عن عمليات التفكير، والتعلم، والكلام، واللغة، وحركات الجسم الإرادية، والذاكرة، والإدراك الحسي. وتحدث معظم عمليات التفكير المعقدة قريبًا من سطح الدماغ، وتزيد التلافيف والثنيات المتثنية على سطح المخ، كما في الشكل 2-9، من مساحة سطح الدماغ؛ لتسمح بعمليات تفكير أكثر تعقيدًا.

الشكل 2-9

يمين: صورة دماغ إنسان تبين مقاطع واضحة محددة.
يسار: الأجزاء الرئيسة في الدماغ هي المخ، والمخيخ، وجذع الدماغ.

الصورة المرتبطة

p02_خط_زمني_لتطور_دراسة_الدماغ.png

تابع أحداث الخط الزمني

1885م
أصبحت استجابة رد الفعل المنعكس للركبة أحد العناصر الرئيسة في الفحص العصبي، بعد أن وجد أن مرضى الزهري يفقدون هذه الاستجابة.

1901م
تم تشخيص أول حالة عرفت بمرض الزهايمر، الخرف، لرجل يدعى أوغستي يبلغ من العمر 51 عامًا.

1963م
تم وصف نظرية جهد الفعل التي تفسر العمليات الكيميائية في إرسال الرسائل في الجسم لأول مرة.

1981م
تم استعمال الفلوكسيتين بوصفه أول علاج لمرض الاكتئاب.

2005م
استطاع الباحثون الحصول على خلايا دماغ فعالة من زراعة خلايا جذعية لدماغ في الفئران.

---

الصفحة 44

يقع المخيخ cerebellum في الجهة الخلفية أسفل المخ، ويسيطر على اتزان الجسم، ويحافظ على وضعه وتنسيق حركاته. كما ينظم المخيخ المهارات الحركية البسيطة التلقائية، ومنها النقر على لوحة مفاتيح الحاسوب، أو ركوب الدراجة.

أما جذع الدماغ brain stem فيربط الدماغ بالحبل الشوكي، ويتكون من جزأين، هما: النخاع المستطيل، والقنطرة.

ويوصل النخاع المستطيل medulla oblongata الإشارات بين الدماغ والحبل الشوكي، كما يساعد على تنظيم سرعة التنفس، وسرعة ضربات القلب، أو ضغط الدم.

وتوصل القنطرة pons الإشارات بين المخ والمخيخ، وتسيطر على معدل التنفس.

هل أحسست يومًا بالتقيؤ عندما ضغط الطبيب بأداته على لسانك لفحص الحلق؟ إن الخلايا العصبية الموصلة التي تعد مركزًا لرد الفعل المنعكس للبلع والتقيؤ والسعال والعطس توجد في النخاع المستطيل.

ماذا قرأت؟

صف الجهاز العصبي المركزي.

تحت المهاد

تقع منطقة تحت المهاد hypothalamus بين جذع الدماغ والمخ، وهي ضرورية للحفاظ على الاتزان الداخلي، وتنظم أيضًا درجة حرارة الجسم، والعطش، والشهية للطعام، والتوازن المائي، والنوم، والخوف، والسلوك الجنسي.

وهي بحجم ظفر الإبهام، وتؤدي وظائف أكثر من أي تركيب آخر بحجمها في الدماغ.

الحبل الشوكي

Spinal cord

يمتد الحبل الشوكي Spinal cord من الدماغ إلى أسفل الظهر، وتحميه الفقرات. وتمتد أعصاب الحبل الشوكي من الحبل الشوكي إلى أجزاء في الجسم، فتربطها بالجهاز العصبي المركزي، وتعالج ردود الفعل المنعكسة في الحبل الشوكي.

---

مهن مرتبطة مع علم الأحياء

فني تخطيط الدماغ EEG

يستعمل فني تخطيط الدماغ آلات تخطيط الدماغ التي تسجل نشاطات الدماغ، الموجات الدماغية. وتقدم المستشفيات وبعض الجامعات والمعاهد التدريب لمن يرغب منهم في العمل في المستشفيات والعيادات.

الصورة المرتبطة

p03_مهنة_فني_تخطيط_الدماغ_EEG.png

---

مختبر تحليل البيانات 2-1

بناء على بيانات حقيقية

تفسير البيانات

هل هناك ارتباط بين حجم الرأس والمستوى التعليمي وخطر ظهور أعراض العته؟

في دراسة استغرقت 10 سنوات، تم متابعة حالة 294 امرأة آسيوية من ذوات التعليم المتوسط ولم يسبق لهن الإنجاب، من حيث الفقدان المزمن للوظائف العقلية أو العته. وسجلت بيانات عن كل منهن، تتعلق بمحيط الرأس، وحجم الدماغ، ومستوى التعليم الذي وصلت إليه.

البيانات والملاحظات

يبين المنحنى في الشكل المجاور النتائج الكلية لهذه الدراسة.

التفكير الناقد

• حلل: ما العلاقة بين خطر الإصابة بالعته وحجم الدماغ والمستوى التعليمي؟
• فسر: كيف يمكن شرح الفرق بين المستوى التعليمي وخطر ظهور أعراض العته؟
• استنتج: لماذا اختار الباحثون هذه المجموعة لدراستها؟

أخذت البيانات في هذا المختبر من:
Mortimer, James A., et al. 2003. Head circumference, education and risk of dementia. Journal of Clinical and Experimental Neuropsychology 25: 671-679.

الصورة المرتبطة

p03_مختبر_تحليل_البيانات_الخرف_وحجم_الرأس.png

---

الصفحة 45

الجهاز العصبي الطرفي

Peripheral Nervous System

عندما تسمع كلمة عصب ربما تفكر مبدئيًا في الخلية العصبية، إلا أن العصب في الحقيقة حزمة من المحاور العصبية. وهناك العديد من الأعصاب التي تحوي خلايا عصبية حسية وحركية.

فهناك مثلًا 12 زوجًا من الأعصاب الدماغية تمتد من الدماغ وإليه، وكذلك 31 زوجًا من الأعصاب الشوكية وفروعها، تخرج من الحبل الشوكي، كما في الشكل 2-10.

وتنتقل المعلومات العصبية من الدماغ وإليه عن طريق الخلايا العصبية الحسية والحركية، حيث تشبه الأعصاب الشارع ذا الاتجاهين.

انظر الشكل 2-11، وأنت تقرأ عن الجهاز العصبي الطرفي. يحوي هذا الجهاز جميع الخلايا العصبية التي لا تعد جزءًا من الجهاز العصبي المركزي، ومنها الخلايا العصبية الحسية والحركية. ويمكن تصنيف الخلايا العصبية في الجهاز العصبي الطرفي أيضًا على أنها جزء من الجهاز العصبي الجسمي، أو جزء من الجهاز العصبي الذاتي.

الصورة المرتبطة

p04_الجهاز_العصبي_الطرفي_والأعصاب_الشوكية.png

الشكل 2-10

يمتد من الحبل الشوكي 31 زوجًا من الأعصاب الشوكية.

فسر

ما العلاقة بين الخلية العصبية والعصب؟

---

الجهاز العصبي الجسمي

Somatic Nervous System

توصل الأعصاب في الجهاز العصبي الجسمي المعلومات من المستقبلات الحسية الخارجية إلى الجهاز العصبي المركزي. كما توصل الأعصاب الحركية المعلومات من الجهاز العصبي المركزي إلى العضلات الهيكلية. وهذه العملية إرادية.

ولكن ليست كل استجابات الجهاز العصبي المركزي إرادية؛ فبعض الاستجابات تحدث نتيجة رد الفعل المنعكس، الذي تكون استجابته سريعة لأي تغير في البيئة المحيطة.

ولا تتطلب ردود الفعل المنعكسة تفكيرًا واعيًا، وهي لا إرادية. وتذهب إشارات معظم ردود الفعل المنعكسة إلى الحبل الشوكي فقط، لا إلى الدماغ.

تذكر مثال اصطدام إصبع قدمك. عد إلى الشكل 2-2، ولاحظ رد الفعل المنعكس الموضح على أنه جزء من الجهاز العصبي الجسمي.

الصورة المرتبطة

p04_مخطط_تنظيم_الجهاز_العصبي.png

الشكل 2-11

يعمل كل جزء من الجهاز العصبي على تنظيم الجسم، والتواصل مع الأجزاء الأخرى.

مخطط تنظيم الجهاز العصبي

| القسم | الوظيفة |
| ------------------------------- | ------------------------------------------------- |
| الجهاز العصبي المركزي CNS | مركز استقبال ومعالجة المعلومات |
| الجهاز العصبي الطرفي PNS | ينقل المعلومات بين الجهاز المركزي وبقية الجسم |
| الجهاز العصبي الجسمي، الإرادي | يوصل المعلومات من الجلد والعضلات الهيكلية وإليهما |
| الجهاز العصبي الذاتي، اللاإرادي | يوصل المعلومات إلى الأعضاء الداخلية |
| الجهاز العصبي السمبثاوي | ينظم عمل الأعضاء وقت الشدة والإجهاد |
| الجهاز العصبي جار السمبثاوي | ينظم عمل الأعضاء عندما يكون الجسم في حالة راحة |

---

الصفحة 46

الجهاز العصبي الذاتي

Autonomic Nervous System

هل تذكر آخر مرة رأيت فيها حلمًا مزعجًا؟ ربما استيقظت وقتها وأدركت أن قلبك يخفق. هذا النوع من الاستجابة ناتج عن عمل الجهاز العصبي الذاتي.

يحمل الجهاز العصبي الذاتي autonomic nervous system السيال العصبي من الجهاز العصبي المركزي إلى القلب والأعضاء الداخلية الأخرى. ويستجيب الجسم لا إراديًا، وليس تحت سيطرة الوعي.

ويعد دور الجهاز العصبي الذاتي مهمًا في حالتين مختلفتين؛ فعندما تمر بك أحلام مزعجة، أو تكون في وضع مخيف، يستجيب الجسم بما يسمى استجابة المواجهة أو الهروب. وعندما يهدأ يستريح الجسم، ويقوم بعملية الهضم.

الربط مع الصحة

يتكون الجهاز العصبي الذاتي من جزأين يعملان معًا، هما: الجهاز العصبي السمبثاوي sympathetic nervous system الذي يعمل في حالات الطوارئ والإجهاد، وعندئذ تزداد سرعة التنفس والقلب.

ماذا قرأت؟

قارن بين الاستجابات الإرادية والاستجابات اللاإرادية.

---

الجدول 2-1

الجهاز العصبي الذاتي

الصورة المرتبطة

p05_جدول_الجهاز_العصبي_الذاتي.png

| التركيب | المنبه السمبثاوي | المنبه جار السمبثاوي |
| ------------------- | ---------------------------------------------- | ------------------------------------------------ |
| القزحية، عضلة العين | تتسع القزحية | تضيق القزحية |
| الغدد اللعابية | يقل إفراز اللعاب | يزداد إفراز اللعاب |
| مخاط الفم والأنف | ينخفض إفراز المخاط | يزداد إفراز المخاط |
| القلب | يزداد معدل نبض القلب | يقل معدل نبض القلب |
| الرئة | تنبسط عضلات القصيبات | تنقبض عضلات القصيبات |
| المعدة | يقل انقباض العضلات، ويقل إفراز العصارة الهضمية | يزيد انقباض العضلات، ويزيد إفراز العصارة الهضمية |
| الأمعاء الدقيقة | يقل انقباض العضلات، ويقل إفراز العصارة الهضمية | يزيد انقباض العضلات، ويزيد إفراز العصارة الهضمية |
| الأمعاء الغليظة | يقل انقباض العضلات | يزيد انقباض العضلات |

---

الصفحة 47

أما الجزء الثاني وهو الجهاز العصبي جار السمبثاوي parasympathetic nervous system فيعمل عندما يكون الجسم في حالة الراحة؛ إذ يعادل أو يخفض من أثر الجهاز العصبي السمبثاوي، ويعيد الجسم إلى حالة الاسترخاء بعد المرور بالضغط النفسي والجسدي والإجهاد.

ويبين الجدول 2-1 مقارنة بين الجهازين، ويوصل هذان الجهازان السيالات العصبية إلى الأعضاء نفسها، ولكن تعتمد الاستجابة الكلية على شدة الإشارات المتضادة.

---

التقويم 2-2

الصورة المرتبطة

p06_تقويم_تنظيم_الجهاز_العصبي.png

الخلاصة

• يتكون الجهاز العصبي من جزأين رئيسين، هما: الجهاز العصبي المركزي، والجهاز العصبي الطرفي.
• يتكون الجهاز العصبي المركزي من الدماغ، والحبل الشوكي.
• يتكون الجهاز العصبي الطرفي من الجهاز العصبي الجسمي، والجهاز العصبي الذاتي.
• الجهاز العصبي السمبثاوي والجهاز العصبي جار السمبثاوي فرعان من الجهاز العصبي الذاتي.

فهم الأفكار الرئيسة

• الفكرة الرئيسة: قارن بين تركيب الجهاز العصبي المركزي وتركيب الجهاز العصبي الطرفي، وفسر العلاقات بينهما.
• حدد أوجه الشبه والاختلاف بين الجهاز العصبي الجسمي والجهاز العصبي الذاتي.
• فسر أي أجزاء الجهاز العصبي ذو علاقة باستجابة المواجهة أو الهروب؟ ولماذا تعد هذه الاستجابة مهمة؟

التفكير الناقد

• كوّن فرضية: ما نوع الفحوص التي يجريها الباحث للتأكد من عمل أجزاء الدماغ المختلفة؟
• صمم تجربة تظهر فيها بالأدلة عمل الجهازين العصبي السمبثاوي وجار السمبثاوي في قزحية العين.
• الكتابة في علم الأحياء: اكتب قصة قصيرة تصف فيها وضعًا للقلب يعمل فيه الجهازان العصبي السمبثاوي وجار السمبثاوي معًا للحفاظ على الاتزان الداخلي.