تنتقل الرسالة العصبية في العصبون الواحد كهربائيًا، لكنها كيف تنتقل من عصبون إلى عصبون آخر، أو من عصبون إلى عضلة تنقبض؟ بين الخليتين فراغ صغير لا تعبره الإشارة الكهربائية مباشرة، فيحتاج الأمر إلى ناقل كيميائي. هذه الظاهرة تسمى النقل المشبكي، وهي الدرس الثالث من وحدة التنسيق العصبي في السنة الثانية ثانوي شعبة العلوم التجريبية، ويحتاجها التلميذ في امتحان البكالوريا. تعرض هذه الصفحة تعريف المشبك، ثم أنواعه، ثم مراحل نقل الرسالة، ثم اتجاه الانتقال، وتنتهي بتأثير بعض المواد وأخطاء شائعة وأسئلة محلولة.
تذكير: المنعكس العضلي
في الحصة السابقة عرفنا أن الرسالة العصبية تكون في خلية عصبية ثم تنتقل إلى خلية أخرى. فمثلًا في المنعكس العضلي تنتقل الرسالة في العصبون الحسي إلى العصبون الحركي ثم إلى العضلة. ومنطقة الاتصال بين الخليتين تسمى المشبك.
تعريف المشبك
المشبك نقطة اتصال (تماس) بين خليتين: بين عصبونين، أو بين عصبون وعضلة. ولا تتلامس الخليتان تلامسًا مباشرًا، بل بينهما فراغ ضيق يسمى الشق المشبكي.
أنواع المشابك
من حيث البنية
- المشبك العصبي العصبي: الخلية قبل المشبكية والخلية بعد المشبكية كلتاهما عصبون.
- المشبك العصبي العضلي: يتصل فيه العصبون بـ عضلة، ويسمى منطقة اتصاله اللوحة المحركة.
- المشبك العصبي الغدي: يتصل فيه العصبون بـ غدة تفرز مادة (هرمونًا مثلًا). وهو مذكور للتوسع في الدرس وليس مطلوبًا بالتفصيل.
والنتيجة تختلف بحسب الخلية بعد المشبكية: إذا كانت عصبونًا تنتقل الرسالة أو يثبط انتقالها، وإذا كانت عضلة فإنها تنقبض وتنتج حركة، وإذا كانت غدة فإنها تفرز.
من حيث الدور
- مشبك منبه (مثير): يسمح بانتقال الرسالة العصبية إلى الخلية بعد المشبكية.
- مشبك مثبط: يمنع انتقال الرسالة العصبية إلى الخلية بعد المشبكية.
مراحل النقل المشبكي
نأخذ المشبك العصبي العضلي مثالًا، والوسيط الكيميائي فيه الأسيتيل كولين:
- وصول الرسالة: تصل الرسالة العصبية (كمون عمل) إلى النهاية قبل المشبكية.
- دخول الكالسيوم: تنفتح قنوات الكالسيوم فتدخل شوارد
Ca²⁺إلى النهاية قبل المشبكية. - تحرر الوسيط الكيميائي: تندمج الحويصلات المشبكية (الحاوية على الأسيتيل كولين) بغشاء النهاية وتفرغ محتواها في الشق المشبكي.
- التثبيت على المستقبلات: ينتشر الوسيط عبر الشق ويرتبط بـ مستقبلات نوعية على غشاء الخلية بعد المشبكية.
- فتح القنوات: يؤدي الارتباط إلى فتح قنوات شاردية فتدخل شوارد
Na⁺، فيتشكل كمون بعد مشبكي (يسمى مثيرًا إذا كان المشبك منبهًا). - تولد رسالة جديدة: إذا بلغ الكمون العتبة ينشأ كمون عمل في الخلية بعد المشبكية، وفي العضلة يؤدي إلى الانقباض.
- إنهاء الفعل: يتخرب الوسيط في الشق المشبكي بواسطة إنزيم هو أسيتيل كولين استراز (أو يُعاد امتصاصه)، فتعود الحالة الأولى ويستعد المشبك لرسالة جديدة.
اتجاه انتقال الرسالة
الانتقال المشبكي في اتجاه واحد: من الخلية قبل المشبكية إلى الخلية بعد المشبكية فقط، ولا يعود في الاتجاه المعاكس، لأن الوسيط الكيميائي يتحرر من قبل المشبكية، ومستقبلاته موجودة في بعد المشبكية فقط.
وفي سلسلة عصبونات تنتقل الرسالة إذن من عصبون إلى الذي بعده بالاتجاه نفسه.
تأثير بعض المواد
- الكورار: مادة تثبت على مستقبلات الأسيتيل كولين وتحجبها، فلا يرتبط بها الوسيط ولا تنقبض العضلة، فيحدث شلل.
- مبيدات حشرية معينة: تثبط إنزيم أسيتيل كولين استراز فيبقى الوسيط في الشق وتبقى العضلة متقلصة مدة أطول.
وهذه الأمثلة تبين أهمية كل خطوة من خطوات النقل.
أخطاء شائعة
- القول إن الرسالة تنتقل كهربائيًا مباشرة عبر الشق المشبكي. هي تنتقل بوسيط كيميائي.
- الخلط بين الخلية قبل المشبكية (التي تحرر الوسيط) وبعد المشبكية (التي تستقبله).
- القول إن المشبك المثبط يمنع الرسالة داخل العصبون الأول، وهو يمنع انتقالها للخلية التالية.
- نسيان دور الكالسيوم في تحرر الوسيط.
- القول إن النقل المشبكي يتم في الاتجاهين.
- نسيان إنزيم الأسيتيل كولين استراز ودوره في إنهاء الفعل.
أسئلة للتدرب
- عرّف المشبك واذكر نوعيه من حيث البنية.
- ما دور شوارد الكالسيوم في النقل المشبكي؟
- رتب مراحل النقل المشبكي من وصول الرسالة إلى انقباض العضلة.
- لماذا يتم الانتقال المشبكي في اتجاه واحد؟
- ما تأثير الكورار على العضلة؟
الأجوبة النموذجية:
- نقطة اتصال بين خليتين. نوعاه: عصبي عصبي، وعصبي عضلي.
- تدخل النهاية قبل المشبكية فتحفز تحرر الوسيط الكيميائي من الحويصلات.
- وصول الرسالة، دخول الكالسيوم، تحرر الوسيط، ارتباطه بالمستقبلات، فتح القنوات ودخول الصوديوم، ظهور كمون بعد مشبكي، تولد كمون عمل، انقباض العضلة.
- لأن الوسيط يتحرر من الجهة قبل المشبكية ومستقبلاته في الجهة بعد المشبكية فقط.
- يحجب المستقبلات فلا تنقبض العضلة وتصاب بالشلل.
الشرح المصوّر
لمن يفضل المتابعة بالصوت والصورة، يشرح الأستاذ شاوش في فيديو «شرح درس النقل المشبكي بالتفصيل، 2 ثانوي علوم طبيعية» الدرس في نحو ست وعشرين دقيقة، وهو الدرس الثالث من الوحدة، ويبين فيه أن منطقة اتصال الخلايا تسمى المشبك، ثم يعرض أنواع المشابك من حيث البنية والدور واتجاه انتقال الرسالة.