عصب چیست؟ — به زبان ساده

عصب یک ساختار کابل مانند در بدن است که برای هدایت تکانه‌های عصبی طراحی شده است و اطلاعات را بین سیستم عصبی و قسمت‌های مختلف بدن منتقل می‌کند. در ادامه این مطلب به زبان ساده در مورد اینکه عصب چیست و چه انواعی دارد و چه کاری در بدن انجام می‌دهد توضیح داده‌ایم.

عصب چیست ؟

یک عصب معمولی از دسته‌ای از الیاف تشکیل شده است که با لایه‌های بافت چربی پیچیده شده و در سراسر بدن کشیده می‌شوند. این اعصاب اطلاعات را در امتداد آکسون‌ها به اندام‌های مربوطه منتقل می‌کنند و عناصر اساسی تشکیل‌دهنده یک عصب هستند.

فیلم آموزش علوم تجربی پایه هشتم – بخش زیست و زمین شناسی در فرادرس

کلیک کنید

اعصاب بخشی از سیستم عصبی است که در درجه اول در كنترل و هماهنگی اعمال تمام قسمت‌های بدن مانند ماهیچه‌ها و غدد و اندام‌های داخلی نقش دارند. سیستم عصبی نه تنها پیام‌ها را ارسال و دریافت می‌کند بلکه پردازش آن‌ها را به سیگنال‌های شیمیایی موسوم به تکانه در بدن انسان را نیز بر عهده دارد. شبکه گسترده‌ای از اعصاب در سراسر بدن ما پخش شده است که از مغز، نخاع و بسیاری از اندام‌ها عبور می‌کنند.

سلول عصبی چیست؟

سلول‌های عصبی که به عنوان یک نورون نیز شناخته می‌شوند، جزء فعال سیستم عصبی هستند. نورون‌ها از طریق سیگنال‌های الکتریکی (تکانه‌های عصبی) با یکدیگر و همچنین با سلول‌های دیگر ارتباط برقرار می‌کنند که به نوبه خود به اندام‌های مؤثر اجازه می‌دهد تا به محرک‌های مناسب پاسخ دهند. سلول‌های عصبی را می‌توان به عنوان گیرنده و انتقال دهنده اطلاعات توصیف کرد که به ارگانیسم امکان واکنش مناسب را می‌دهد.

فیلم آموزش علوم تجربی پایه هشتم – بخش زیست و زمین شناسی در فرادرس

کلیک کنید

در بدن انسان، سیستم عصبی (که شامل سیستم عصبی مرکزی و محیطی است) حدود 1020 نورون منفرد دارد. هر یک از سلول‌های عصبی از چندین قسمت تشکیل شده است که به آن‌ها امکان می‌دهد عملکرد خود را به طور مناسب انجام دهند. آناتومی نورون شامل موارد زیر است:

• جسم سلولی: بدنه سلول عصبی و حاوی هسته است. در مقایسه با بخش‌های دیگر سلول، جسم سلولی بزرگتر است و ممکن است در زیر میکروسکوپ کروی به نظر برسد. مجموعه‌ای از ساختارهای شاخه مانند از بدن سلول به وجود می‌آیند. جسم سلولی علاوه بر اتصال دندریت‌ها و آکسون‌ها که باعث می‌شود تکانه‌های عصبی از یک سلول به سلول دیگر منتقل شوند، محل سنتز پروتئین است (پروتئین‌ها در بدن از شبکه آندوپلاسمی خشن در جسم سلولی نورون سنتز می‌شوند).
  جسم سلولی همچنین به عنوان پریکاریون شناخته می‌شود. جسم سلولی مرکز متابولیکی سلول متشکل از سیستم‌های تولید انرژی است و در آنجا مولکول‌های زیستی ماکروسکوپی برای زنده نگه داشتن سلول، حفظ ساختار آن و عملکرد مناسب آن ساخته می‌شوند.
• دندریت: دندریت‌ها، ساختارهای شاخه‌ای و منشعبی هستند که از جسم سلول عصبی به وجود می‌آیند. بسته به نوع سلول، دندریت‌ها ممکن است به طور قابل توجهی شبیه یک درخت بسیار منشعب شده باشند. جدا از شاخه‌های اصلی، دندریت‌ها ممکن است حاوی برجستگی‌های اضافی باشند که به خارهای دندریت معروف هستند.
  این برآمدگی‌های غشایی کوچک ورودی از آکسون سلول دیگری دریافت می‌کنند و بنابراین با افزایش سطح کلی، نقش مهمی در انتقال تکانه‌های عصبی دارند. به عنوان انبساط بدن سلول، دندریت‌ها و خارهای دندریت همچنین حاوی سیتوپلاسم و انواع مختلف اندامک‌ها هستند. به طور خاص، ستون فقرات دندریت حاوی انواع میکروتوبول‌ها و برخی رشته‌های عصبی است که به تغییرات مشاهده شده در شکل آن‌ها کمک می‌کند.
• آکسون: «تپه آکسون» (Axon Hillock) یک منطقه تخصصی است که آکسون از آن گسترش می‌یابد و در واقع نقطه آغاز انشعاب آکسون از جسم سلولی است. برخلاف جسم سلولی و دندریت‌ها، آکسون فاقد بسیاری از اندامک‌ها است. با این حال، شامل عناصر مختلف اسکلت سلولی و همچنین اندکی از اندامک‌ها از جسم سلول به آکسون منتقل می‌شوند. بخش اولیه ناحیه‌ای بین آکسون و تپه آکسونی است که در قسمت جلویی غلاف میلین قرار دارد و نقطه آغاز پتانسیل عمل است.
• غلاف میلین: میلین یک ماده غنی از لیپید (چربی) است که آکسون‌های سلول عصبی را احاطه و عایق‌بندی کند و سرعت عبور پتانسیل عمل را افزایش می‌دهد. میلین در تمام طول آکسون یک غلاف طولانی ایجاد نمی‌کندبلکه هر غلاف میلین بخش زیادی از آکسون را عایق‌بندی می‌کند و به طور کلی، هر آکسون شامل چندین بخش طولانی میلین شده است که با شکاف‌های کوتاهی به نام گره رانویه، غلاف میلین از یکدیگر جدا شده‌اند.
  میلین در سیستم عصبی مرکزی توسط سلول‌های گلیال به نام الیگودندروسیت و در سیستم عصبی محیطی توسط سلول‌های گلیال به نام سلول‌های شوان تشکیل می‌شود. در CNS آکسون‌ها سیگنال‌های الکتریکی را از جسم سلول عصبی به جسم سلولی بعدی منتقل می‌کنند. در PNS، آکسون‌ها سیگنال‌هایی را به عضلات و غدد یا از اندام های حسی مانند پوست منتقل می‌کنند. هر غلاف میلین با پیچیدن متحدالمرکز یک فرآیند سلول الیگودندروسیت (در CNS) یا سلول شوان (در PNS) (یک کشش اندام مانند از جسم سلولی) در اطراف آکسون تشکیل می‌شود.
  نقش میلین برای عملکرد حرکتی طبیعی (یعنی حرکاتی مانند راه رفتن)، عملکرد حسی (به عنوان مثال شنیدن، دیدن یا احساس احساس درد) و شناخت (به عنوان مثال کسب دانش و یادآوری دانش) ضروری است و هر نوع اختلال در تولید یا از بین رفتن آن‌ها منجر به بیماری‌های متعدد سیستم عصبی مانند ام اس خواهد شد.
• گره رانویه (Node Of Ranvier): به عنوان شکاف غلاف میلین نیز شناخته می‌شود و در امتداد آکسون میلین شده وجود دارد که در آن غشای سیتوپلاسمی آکسون در معرض فضای خارج سلولی قرار دارد. گره‌های رانویه عایق‌بندی نشده و کانال‌های یونی بسیار غنی دارند که به آن‌ها امکان می‌دهد با مبادله یون‌های مورد نیاز، در بازسازی پتانسیل عمل شرکت کنند. هدایت عصبی در آکسون‌های میلین شده به عنوان جهش به دلیل روشی که به نظر می‌رسد که پتانسیل عمل از یک گره به دیگر در امتداد آکسون می‌رسد و منجر به انتقال سریع‌تر پتانسیل عمل می‌شود.
  گره‌های رانویه حاوی پمپ‌های سدیم / کلسیم و سدیم / پتاسیم ATPase و تراکم بالای کانال‌های سدیمی ولتاژدار هستند که پتانسیل عملکرد را ایجاد می‌کنند. کانال سدیم شامل یک زیر واحد آلفای تشکیل‌دهنده منفذ و دو زیر واحد بتای جانبی است که کانال را به اجزای خارج سلول و درون سلولی لنگر می‌کند. ناحیه خارج سلولی زیر واحدهای بتا می‌توانند با خود، سایر پروتئین‌ها و مولکول‌های چسبنده سلولی تحت عنوان نوروفاسین و کنتاکتین، ارتباط برقرار کنند. کنتاکتین همچنین در گره‌های رانویه سیستم عصبی مرکزی وجود دارد و تعامل با این مولکول بیان کانال‌های سدیمی را افزایش می‌دهد.
• باند انتهایی آکسون: از این قسمت انتقال‌دهنده‌های عصبی یا نروترانسمیتر‌ها در فضای سیناپسی بین دو نورون آزاد می‌شوند.

در سطح زیرساختی هر سلول سازنده عصب، مانند هر نوع سلول دیگر حاوی انواع مختلف اندامک‌ها سلولی مانند هسته سلول، هسته شبکه آندوپلاسمی، دستگاه گلژی و میتوکندری است که آن‌ها را زنده نگه می‌دارد و به آ‌ن‌ها اجازه میدهد عملکرد داشته باشند. انواع مختلف اندامک‌ها نقش‌های مختلفی دارند که به عملکرد صحیح نورون کمک می کنند.

به عنوان مثال، در حالی که DNA موجود در هسته حاوی مواد ژنتیکی است که تمام خصوصیات سلول را کنترل می‌کند، اسکلت سلولی (که از یک ساختار لوله‌ای تشکیل شده است) به حفظ شکل نورون و همچنین حمل مواد مانند پروتئین کمک می‌کند.

از نظر آناتومی، سلول عصبی از چندین قسمت فوق الذکر تشکیل شده است. در حالی که انواع مختلف سلول‌های عصبی سیستم عصبی را تشکیل می‌دهند، همه آن‌ها حاوی این موارد هستند. پیش از این در مطلب نورون چیست؟ | ساختار، انواع و عملکرد | به زبان ساده در مورد نورون‌های مختلف، عملکرد و بیماری‌های مرتبط با نقص‌های نورونی توضیح داده‌ایم و می‌توانید برای کسب اطلاعات بیشتر در این رابطه این مطلب را مطالعه کنید.

انواع سلول عصبی چه هستند؟

انواع مختلفی از اجسام سلولی بسته به نورون وجود دارد که عبارتند از:

فیلم آموزش فیزیولوژی سیستم عصبی مرکزی

کلیک کنید

• نورون دو قطبی: جسم سلولی در وسط قرار گرفته است و در هر دو انتها یک آکسون و دندریت دارد.
• نورون قطبی کاذب: جسم سلولی مستقیما به آکسون و دندریت متصل نیست. آکسون نیز در انتهای خود به دو شاخه تقسیم می‌شود.
• نورون تک قطبی: بدنه سلول در اینجا در یک انتها قرار دارد و دارای یک آکسون است. بر خلاف سلول‌های دیگر، سلول‌های تک قطبی فاقد دندریت هستند.
• نورون چند قطبی: این نوعی از بدن سلول است و دندریت‌ها منشعب هستند در حالی که آکسون از یک طرف جسم سلولی گسترش می‌یابد.

دسته عصبی چیست؟

«فاسیکول یا فاسیکل عصبی» (Nerve Fascicle) واحدی است که حاوی تارهای عصب است و توسط یک غلاف از بافت پیوندی احاطه می‌شود. فاسیکل عصب به اعصاب موجود در سیستم عصبی محیطی اشاره دارد. در سیستم عصبی مرکزی این به عنوان یک دستگاه عصبی شناخته می شود. عصب‌های بزرگ فاسیکل‌های قطورتری دارند.

در حالی که یک عصب کوچک ممکن است از یک فاسیکل واحد تشکیل شده باشد. فاسیکل‌ها در غشای مشترکی به نام اپی‌نوریوم به هم متصل می‌شوند. فاسیکل‌های  نخاعی بخش‌هایی از ماده سفید مانند فاسیکل قدامی نخاع، فاسیکل جانبی نخاع و فاسیکل خلفی نخاع هستند.

ساختار عصب چگونه است؟

اعصاب اندام‌هایی هستند که سیستم عصبی محیطی را تشکیل می‌دهند. از یک ساختار بند ناف مانند تشکیل شده‌اند که دارای چندین انشعاب به نام آکسون و دندریت در دو سوی خود هستند و در لایه‌های بافت و چربی پیچیده شده‌اند. آکسون لایه‌هایی از بافت همبند در اطراف خود دارد که به آن «اندونوریوم» (Endoneurium) گفته می‌شود. کل عصب در لایه دیگری از بافت همبند به نام اپی‌نوریوم محصور شده است.

هر عصب در خارج توسط یک غلاف متراکم از بافت همبند، اپی‌نوریوم پوشانده شده است. در زیر این لایه، سلول‌های چربی وجود دارد، پرینوریوم، که یک آستر کامل در اطراف یک بسته آکسون تشکیل می‌دهد. سپتوم‌های پرینوریال به داخل عصب گسترش یافته‌اند و آن را به چند دسته فیبر تقسیم می‌کنند. اطراف هریک از این فیبرها، اندونوریوم است. این یک لوله شکسته نشده از سطح نخاع تا سطحی است که آکسون با فیبرهای عضلانی خود سیناپس یا به گیرنده‌های حسی ختم می‌شود.

اندونوریوم از یک آستر داخلی از مواد به نام گلیکوکالیکس و یک شبکه بیرونی و ظریف از الیاف کلاژن تشکیل شده است. اعصاب به هم پیوسته و غالباً همراه با رگ‌های خونی حرکت می‌کنند زیرا نورون‌های عصب تقریباً به انرژی زیادی نیاز دارند. درون اندونوریوم، رشته‌های عصبی منفرد توسط مایع حاوی اندکی پروتئین به نام مایع اندونوریایی احاطه شده‌اند. این ساختار به روشی مشابه مایع مغزی نخاعی در سیستم عصبی مرکزی انجام می‌شود و یک سد عصبی خون مانند سد خونی مغزی را تشکیل می‌دهد.

بدین ترتیب از عبور خون به داخل مایع سلول عصبی جلوگیری می‌شود. در طول ایجاد ادم عصب ناشی از تحریک عصب (یا آسیب)، ممکن است مقدار مایع اندونوریک در محل تحریک افزایش یابد. این افزایش مایعات را می توان با استفاده از نوروگرافی رزونانس مغناطیسی مشاهده کرد و بنابراین نوروگرافی MR می‌تواند تحریک عصبی یا آسیب را شناسایی کند.

به طور خلاصه می‌توان برخی نکات در مورد ساختار عصب عبارتند از:

• گروهی از نورون‌ها به صورت دسته‌ای در داخل اعصاب سازمان یافته‌اند. این بسته نرم افزاری به عنوان فاسیکل شناخته می‌شود.
• پری‌نوریوم هر فاسیکول را احاطه کرده و به هم نزدیک می‌کند.
• پری‌نوریوم به صورت متمرکز و لایه لایه شده و از سلول‌های مسطح شده الیاف کلاژن و غشای پایه تشکیل شده است.
• سلول‌های عصبی و رگ‌های خونی توسط بافت همبند شل معروف به اندونوریوم در داخل فاسیکل‌ها نگه داشته می‌شوند که سطح خارجی اعصاب را می‌پوشاند و نگه می‌دارد.
• رگ‌ها و عروق بین استخوان‌ها وجود دارند. این رگ‌های خونی مواد مغذی و گازهای لازم را به سلول‌های عصبی درون استخوان‌ها می‌دهند.

با مطالعه مطلب بافت پیوندی یا بافت همبند چیست؟ | ساختار، عملکرد، انواع و بیماری‌ها می‌توانید اطلاعات کامل‌تری در مورد بافت همبند یا بافت پیوندی و عملکرد آن کسب کنید.

آیا عصب رگ خونی دارد؟

به رگ‌های کوچکی که خون‌رسانی اعصاب محیطی را انجام می‌دهند، رگ عصب‌ها (Vasa Nervorum‎) گفته می‌شود. این رگ‌ها خونرسانی قسمت‌های داخلی اعصاب و پوشش آن‌ها را بر عهده دارند. کاهش جریان خون از طریق گلدان عصبی در ایجاد نوروپاتی دیابتی نقش دارد. آرتریت عروق خونی عصب منجر به مونونوریت مولتی پلکس یا پلی نوروپاتی می‌شود.

فیلم آموزش بافت شناسی عمومی در فرادرس

کلیک کنید

انسداد گلدان عصبی در سطح آرتریول‌های اپینوریال منجر به ایسکمی اعصاب می‌شود و منجر به نوروپاتی عروقی می‌شود و در چند مورد از فلج عصب صورت به عنوان علت نقش دارد. در طی مراحل تشخیصی یا درمانی تهاجمی، تزریق انقباض کننده عروق نزدیک به عصب می‌تواند باعث کاهش پرفیوژن در رگ تأمین کننده آن شود و آسیب عصب ایسکمیک را به خطر بیندازد.

تغذیه عصب چگونه انجام می‌شود ؟

مغز از نظر وزنی، فقط 2 درصد از حجم بدن است و با این وجود حدود 20 درصد از کل گلوکز را مصرف می‌کند، این نشان می‌دهد که انرژی مورد نیاز مغز زیاد و گلوکز منبع اصلی انرژی برای سیستم عصبی است. مغز بدون اکسیژن فقط برای چند دقیقه زنده می‌ماند. انتقال پیام عصبی در امتداد نورون‌ها به انرژی زیادی نیاز دارد و به همین دلیل مغز اکسیژن و گلوکز زیادی استفاده می‌کند. به عنوان مثال، مغز از 20 درصد از مقدار گلوکز بدن استفاده می‌کند.

کارخانه‌های تولید کننده انرژی سلول به نام میتوکندری، در آکسون‌های بلند و باریک سلول‌های عصبی پراکنده شده‌اند تا انرژی دائمی در تمام قسمت‌های سلول فراهم کنند. بر اساس مطالعه جدید، هرچه نورون‌ها بزرگتر می‌شوند، تعداد میتوکندری‌ها نیز افزایش می‌یابد. سلول‌های عصبی در دوران جنینی تولید می‌شوند و این روند پس از تولد نیز ادامه دارد. حتی چند قسمت در مغز بزرگسالان در طول زندگی به ایجاد نورون‌های جدید ادامه می‌دهند.

سلول‌هایی که در نهایت به سلول‌های عصبی تبدیل می‌شوند در ابتدا از مسیری به نام گلیکولیز برای تولید انرژی استفاده می‌کنند که در سیتوپلاسم سلول انجام می‌شود و گلوکز را به شکل آدنوزین تری فسفات (ATP) به انرژی تبدیل می‌کند. گاهی سلول‌ها به مسیری کارآمدتر برای تولید انرژی موسوم به فسفوریلاسیون اکسیداتیو روی می‌آورند، فرایندی که در آن از اکسیژن برای تولید ATP استفاده می‌شود و در داخل میتوکندری رخ می‌دهد.

انواع عصب چه هستند؟

در بدن انسان سه نوع اعصاب وجود دارد که براساس عملکرد یعنی مسیر انتقال پیام عصبی به سه دسته عصب حسی، اعصاب حرکتی و اعصاب مرکب تقسیم‌بندی کرد. در نوع دیگری از تقسیم‌بندی، عصب‌ها بر اساس مکانی که به سیستم عصبی مرکزی متصل می‌شوند دو نوع عصل جمجمه‌ای و نخاعی دارند.

عصب حسی چیست؟

این اعصاب از اندام های حسی به مغز یا نخاع پیام می دهند. این‌ها به صورت یک بسته نرم افزاری مانند ساختارها یا رشته‌های عصبی در سیستم عصبی محیطی محصور شده‌اند. آن‌ها اطلاعات را از دستگاه عصبی محیطی یا PNS به سیستم عصبی مرکزی یا CNS منتقل می‌کنند.

عصب حرکتی چیست؟

اعصابی هستند که پیام‌ها را به صورت پاسخی از مغز یا نخاع به سایر قسمت‌های بدن مانند عضلات و غدد منتقل می‌کنند. آن‌ها عکس عصل حسی، مسئول انتقال اطلاعات از دستگاه عصبی مرکزی به دستگاه عصبی محیطی هستند.

عصب مرکب چیست؟

اعصابی هستند که هم عملکرد اعصاب حسی و هم عصب حرکتی را انجام می‌دهند. آن‌ها تکانه‌های الکتریکی را از سیستم عصبی مرکزی به عضلات بدن تبدیل می‌کنند. به طور کلی، اعصاب مرکب قادر هستند که تکانه‌ها را با سرعت 120 متر در ثانیه یا 432 کیلومتر در ساعت انتقال دهند.

اعصاب نخاعی

قسمت اعظم بدن را عصب کشی و توزیع می‌کنند و از طریق ستون مهره به نخاع و در نتیجه به سیستم عصبی مرکزی متصل می‌شوند. با توجه به مهره‌ای که از طریق آن به ستون فقرات متصل می‌شوند، به آن‌ها شماره‌ای اختصاص داده می‌شود.

اعصاب جمجمه

بخشی از سر را عصب‌رسانی می‌کند و مستقیماً به مغز (به ویژه به ساقه مغز) متصل می‌شود. به طور معمول از 1 تا 12 اعداد رومی اختصاص دارد، اگرچه گاهی اوقات عصب جمجمه نیز شامل می‌شود. علاوه بر این، اعصاب جمجمه نام‌های توصیفی دارند.

کار عصب چیست؟

عملکرد اصلی اعصاب آغاز یک محرک الکتروشیمیایی و انتقال اطلاعات از طریق این پتانسیل است. این تکانه‌ها توسط سلول‌های عصبی جداگانه که عصب را تشکیل می‌دهند حمل می‌شوند. تکانه‌ها با عبور از یک سیناپس از یک نورون به نورون دیگر می‌روند. پیام‌ها از الکتریکی به شیمیایی تبدیل می‌شوند و سپس به الکتریکی بر می‌گردند. اعصاب حسی اطلاعات را از گیرنده به سیستم عصبی مرکزی منتقل می‌کنند، جایی که اطلاعات پردازش می‌شود. از طرف دیگر، اعصاب حرکتی اطلاعات را از سیستم عصبی مرکزی به عضلات منتقل می‌کنند.

سیستم عصبی چیست؟

سیستم عصبی بخشی از حیوان است که با انتقال سیگنال‌ها از و به قسمت‌های مختلف بدن فعالیت‌های خود را هماهنگ می‌کند. در مهره‌داران از دو قسمت اصلی، سیستم عصبی مرکزی و سیستم عصبی محیطی تشکیل شده است. سیستم عصبی مرکزی از مغز و نخاع تشکیل شده است. دستگاه عصبی محیطی عمدتا از اعصاب تشکیل شده که بسته‌هایی از الیاف بلند یا آکسون‌ها هستند و سیستم عصبی مرکزی را به سایر قسمت‌های بدن متصل می‌کنند. به اعصابی که از مغز سیگنال منتقل می‌کنند، اعصاب حرکتی یا بازدارنده گفته می‌شود.

در حالی که به آن اعصابی که اطلاعات را از بدن به سیستم عصبی مرکزی منتقل می‌کنند، حسی یا آوران می‌گویند. اعصاب نخاعی هر دو عملکرد را دارند و به آنها اعصاب مختلط گفته می‌شود. سیستم عصبی محیطی به سه زیر سیستم جداگانه تقسیم می‌شود، سیستم‌های عصبی سوماتیک، خودمختار و روده هستند. اعصاب سوماتیک واسطه حرکت ارادی هستند. سیستم عصبی خودمختار بیشتر به سیستم های عصبی سمپاتیک و پاراسمپاتیک تقسیم می شود.

سیستم عصبی سمپاتیک در مواقع اضطراری برای تحریک انرژی فعال می‌شود اما سیستم عصبی پاراسمپاتیک هنگامی که ارگانیسم‌ها در حالت آرام هستند، فعال می‌شود. سیستم عصبی روده برای کنترل سیستم گوارشی کار می‌کند. هر دو سیستم عصبی خودمختار و روده به طور غیر ارادی عمل می‌کنند.

انتقال پیام در طول عصب

با ارسال سیگنال از طریق سلول‌های عصبی در سیستم عصبی، مغز امکان حرکت دست، پاها یا سایر قسمت‌های بدن را از طریق عملکرد خود روی عضله فراهم می‌کند. این فرایند، شامل چندین فرایند است که در این بخش مورد بحث قرار خواهد گرفت. بیشتر اوقات، یک نورون در حالت استراحت غشایی است (شیب غلظت منفی). در این حالت، غلظت یون‌های با بار مثبت در خارج از سلول بیشتر از داخل است. این ویژگی با غلظت یون سدیم بالاتر از سلول نسبت به داخل و غلظت یون پتاسیم بیشتر در داخل سلول نسبت به خارج مشخص می‌شود.

فیلم آموزش فیزیولوژی غشای سلولی در فرادرس

کلیک کنید

در حالی که یون‌ها همچنان به داخل و خارج سلول جریان دارند، سلول به منظور حفظ شیب غلظت منفی غلظت آن‌ها را به طور مداوم کنترل می‌کند. این شامل پمپاژ فعال پتاسیم به داخل سلول در حالی که سدیم را بیرون می‌فرستد. پتانسیل استراحت (پتانسیل غشای استراحت) حدود منفی 70 میلی ولت است. در حالی که یون‌های پتاسیم مانند سدیم بار مثبت دارند آن‌ها با پروتئین‌های بزرگ منفی در نورون مخلوط می‌شوند که باعث خواهد شد قسمت داخلی سلول نسبت به خارج بار منفی داشته باشد.

در طول استراحت، نورون حالت قطبی دارد. به ازای هر دو پتاسیم که توسط پمپ سدیم - پتاسیم به سلول پمپ می‌شود، سه یون سدیم پمپاژ می‌شود که حالت پتانسیل استراحت را حفظ می‌کند. برخلاف پتانسیل غشا منفی استراحت، پتانسیل عمل تغییر از حالت منفی به حالت مثبت است. به همین ترتیب، حالتی است که در آن سیگنال‌ها از طریق سلول‌های عصبی به اطراف بدن ارسال می شوند. در طی پتانسیل عملی که توسط یک محرک تحریک می‌شود، وقایعی در نورون اتفاق می‌افتند که عبارتند از:

• رپولاریزاسیون (Repolarization): با غیرفعال شدن کانال‌های سدیمی، آن‌ها شروع به بسته شدن می‌کنند و در نتیجه جریان یون‌های مثبت به داخل سلول متوقف می‌شود. کانال‌های پتاسیم باز خواهند شد و یون‌های پتاسیم بیشتری به خارج از سلول انتقال می‌یابند. در نهایت، سلول با بازگشت به حالت استراحت، منفی‌تر شود.
• هاپرپلاریزاسیون (Hyperpolarization): در حال عبور پتانسیل عمل، کانال‌های پتاسیم کمی بیشتر باز می‌مانند که این باعث می‌شود یون‌های مثبت به خارج از سلول جریان داشته باشند و پتانسیل سلول به طور فزاینده‌ای منفی شود (بیشتر از حد معمول در زمان پتانسیل غشا). این مرحله موقتی است و بعد از اتمام آن با فعالیت پمپ سدیم / پتاسیم، عصب به حالت استراحت برمی‌گردد.

نورون در هر لحظه قادر به ارسال یک سیگنال است که با قدرت و سرعت یکنواخت منتقل می‌شود. فرکانس سیگنال‌های ارسال شده (تعداد پالس‌های ارسال شده)، ممکن است متفاوت باشند و عامل انتقال آن‌ها پتانسیل عمل است. وقتی که آکسون در فعالیت فعلی نقش دارد، نمی‌تواند به محرک دیگری پاسخ دهد و این دوره از فعالیت آن به عنوان «دوره بی پاسخ» (Refractory Period) شناخته می‌شود.

پیش از این در مجله فرادرس در مطلبی تحت عنوان پیام عصبی و پتانسیل عمل در نورون ها — به زبان ساده در ارتباط با نحوه انتقال سیگنال در طول یک نورون و بین سلول‌های عصبی در بافت عصبی توضیح داده شده است، که می‌توانید آن را مطالعه کنید.

اختلالات عصب چه هستند؟

سرطان می‌تواند با حمله به فضاهای اطراف عصب گسترش پیدا کند و این مسئله خصوصاً در سرطان سر و گردن و سرطان پروستات و روده بزرگ شایع است. اعصاب می‌توانند در اثر آسیب جسمی و همچنین شرایطی مانند سندرم تونل کارپ و آسیب تکراری آسیب ببینند. بیماری‌های خود ایمنی مانند سندرم گیلن باره، بیماری‌های نورودژنراتیو، پلی نوروپاتی، عفونت، نوریت، دیابت یا نارسایی رگ‌های خونی اطراف عصب همگی باعث آسیب عصبی می‌شوند که از نظر شدت می‌توانند متفاوت باشند.

مولتیپل اسکلروزیس نوعی بیماری است که همراه با آسیب عصبی گسترده است. این اتفاق زمانی رخ می‌دهد که ماکروفاژهای سیستم ایمنی بدن خود فرد به غلاف‌های میلین آسیب می‌رساند که آکسون عصب را عایق‌بندی می‌کند. عصب ناخوشایند هنگامی رخ می‌دهد که به عصب فشار وارد شود، معمولاً از تورم ناشی از آسیب‌دیدگی یا بارداری است و می‌تواند منجر به درد، ضعف، بی‌حسی یا فلج شود، به عنوان مثال می‌توان به سندرم تونل کارپ اشاره کرد. علائم را می‌توان در مناطق دور از محل واقعی آسیب احساس کرد که پدیده‌ای به نام درد ارجاعی است.

درد ارجاعی ممکن است زمانی اتفاق بیفتد که آسیب منجر به تغییر سیگنالینگ به مناطق دیگر شود. متخصصان مغز و اعصاب معمولاً اختلالات اعصاب را با معاینه فیزیکی از جمله آزمایش رفلکس، راه رفتن و سایر حرکات جهت‌دار، ضعف عضلانی، قدرت تولید حس و لمس تشخیص می‌دهند. این معاینه اولیه را می‌توان با آزمایشاتی مانند مطالعه هدایت عصب، الکترومیوگرافی (EMG) و توموگرافی کامپیوتری (CT) دنبال کرد.

برخی از اختلالات عصبی رایج عبارتند از:

• درد
• سوء عملکرد عضله
• تغییرات در احساس
• تغییر در حواس
• سرگیجه
• دیس آرتریا (Dysarthria): نوعیا ختلال در تکلم
• مشکلات خواب
• ناتوانی ذهنی

مشاهده عصب زیر میکروسکوپ

برای مشاهده مورفولوژی سلول‌های عصبی به میکروسکوپ با وضوح فوق العاده لازم است اما می‌توان قسمت‌هایی از نورون (مانند میلین و آکسون) را با میکروسکوپ نوری و رنگ آمیزی با استفاده از رنگ Luxol Fast Blue (در روش اصلاح شده Kluver-Barrera) استفاده کرد. تجهیزات لازم  عبارتند از:

• فرمالین 10 درصد
• ۱۰ میکرون از نمونه
• محلول Luxol فوری
• محلول ائوزین Y
• میکروسکوپ مرکب
• زایلن
• الکل
• کرزیل بنفش
• کربنات لیتیوم
• آب مقطر
• لامل

روش رنگ آمیزی و مشاهده طبق مراحل زیر انجام می‌شود:

• با استفاده از الكل 95 درصد، پارافین را از نمونه جدا و آن را هیدراته کنید.
• نمونه را به مدت یک شب و در دمای ۶۰ درجه سانتی‌گراد در محلول Luxol فوری قرار دهید.
• نمونه را در الکل بریزید.
• نمونه را در آب بشویید.
• نمونه را حدود 5 ثانیه در محلول کربنات لیتیوم قرار دهید.
• نمونه را در الکل 70 درصد الکل بگذارید (این کار را بعد از 10 ثانیه با الکل تازه تکرار کنید).
• نمونه را با استفاده از آب مقطر بشویید.
• مراحل 5 تا 7 را تکرار کنید تا یک تضاد شدید بین قسمت آبی ماده سفید و ماده خاکستری بی‌رنگ مشاهده شود.
• نمونه را در الکل ۷۰ درصد شستشو دهید.
• نمونه را 60 ثانیه در محلول ائوزین قرار دهید.
• نمونه را در آب مقطر بشویید.
• نمونه را حدود 60 ثانیه در بنفش کرزیل قرار دهید.
• نمونه را در آب مقطر بشویید.
• با استفاده از الکل 95 درصد، از نمونه آبگیری کنید.
• برای دومین بار نمونه را در اتانول ۱۰۰ درصد دهیدراته کنید.
• با استفاده از زایلن نمونه را پاک کنید و روی آن لامل بگذارید.

غلاف‌های میلین زیر میکروسکوپ به رنگ آبی مشاهده می‌شوند در حالی‌که قسمت‌های دیگر سلول عصبی بنفش به نظر می‌رسند.