المراقبة المنسقة للعضلات المتضادة: المنعكس العضلي والعصبون الجامع والمشبك المنبه والمشبك المثبط - السنة الثانية ثانوي علوم تجريبية

حين تمد ذراعك لتتناول كوبًا من الماء، تتقلص عضلة في الجزء الأمامي من ذراعك فتنثني، وفي الوقت نفسه تسترخي عضلة أخرى في الجزء الخلفي حتى لا تعيق الحركة. فلو تقلصت العضلتان معًا لتصلب الذراع ولم تتحرك. هذا التناسق الدقيق بين عضلتين لا يحدث بالصدفة، وإنما تتحكم فيه أجهزة عصبية. وهذا ما تسميه الكتب المراقبة المنسقة للعضلات المتضادة، وهو عنصر مهم من المجال التعلمي الأول، وحدة التنظيم العصبي، في برنامج السنة الثانية ثانوي لشعبة العلوم التجريبية، وهو تابع لدرس النقل المشبكي. تعرض هذه الصفحة معنى العضلات المتضادة، ثم المنعكس العضلي الرضفي، ثم دور النخاع الشوكي والعصبون الجامع، ثم المشبك المنبه والمشبك المثبط، ثم ملخص آلية التنسيق، وتنتهي بأخطاء شائعة وأسئلة محلولة.

العضلات المتضادة

العضلات المتضادة زوج من العضلات تعمل كل منهما في عكس عمل الأخرى على المفصل نفسه:

• عضلة قابضة تقرب العظمين فتثني المفصل.
• عضلة باسطة تبعد العظمين فتمد المفصل.

وعندما تتقلص إحداهما تسترخي الأخرى تلقائيًا. أمثلة: العضلة ذات الرأسين والعضلة ثلاثية الرؤوس في الذراع، والعضلة رباعية الرؤوس في مقدم الفخذ والعضلات خلف الفخذ.

المنعكس العضلي الرضفي

المنعكس العضلي هو استجابة حركية لا إرادية سريعة تحدث عند تنبيه معين. ومن أشهر الأمثلة المنعكس الرضفي: يضرب الطبيب بمطرقة صغيرة وتر الرضفة (أسفل الركبة) والساق متدلية، فيرتفع أسفل الساق إلى الأمام دون أن يريد الشخص ذلك.

القوس المنعكس

عناصر القوس المنعكس التشريحية هي:

1. المستقبل: المغازل العصبية العضلية داخل العضلة، وهي حساسة لتمدد العضلة. فالطرقة تمد العضلة رباعية الرؤوس فتنبه مستقبلاتها.
2. الألياف العصبية الحسية: تنقل الرسالة العصبية من المستقبل إلى النخاع الشوكي عبر الجذر الخلفي.
3. المركز العصبي: النخاع الشوكي، حيث توجد المشابك.
4. الألياف العصبية الحركية: تخرج من النخاع عبر الجذر الأمامي وتنقل الرسالة إلى العضلة.
5. المنفذ: العضلة التي تتقلص.

وتؤدي العضلة هنا دورًا مزدوجًا: فهي مستقبل (تتمدد فتنبه مغازلها) ومنفذ (تتقلص في الجواب).

كيف تنسق الاستجابة بين العضلتين؟

عند الطرق على وتر الرضفة تتمدد العضلة الباسطة (رباعية الرؤوس) فتنبه مغازلها. فتنقل الألياف الحسية الرسالة إلى النخاع الشوكي حيث تتفرع:

1. فرع يتصل مباشرة بالعصبون الحركي الذي يغذي العضلة الباسطة نفسها، عبر مشبك منبه. فيتنبه هذا العصبون وتتقلص العضلة الباسطة، فتمتد الساق.
2. فرع آخر يتصل بعصبون جامع (وسيط) يقع داخل النخاع الشوكي. هذا العصبون الجامع يثبط العصبون الحركي الذي يغذي العضلة المتضادة (القابضة) عبر مشبك مثبط. فتبقى العضلة القابضة مسترخية فلا تعيق حركة الباسطة.

فالنتيجة: تنبيه العضلة الباسطة بمشبك منبه، وتثبيط العضلة القابضة بمشبك مثبط عن طريق العصبون الجامع. وهذا هو التنسيق.

المشبك المنبه والمشبك المثبط

يتصل العصبون الحركي بنهايات عصبية متعددة، بعضها منبه وبعضها مثبط.

المشبك المنبه

• يطلق وسيطًا كيميائيًا (مبلغًا عصبيًا) في الشق المشبكي يرتبط بمستقبلات الغشاء بعد المشبكي.
• يحدث زوال استقطاب للغشاء بعد المشبكي، ويسمى الكمون بعد مشبكي المنبه (PPSE).
• يقرب الغشاء من عتبة توليد كمون العمل، فيزيد احتمال إطلاق رسالة عصبية.

المشبك المثبط

• يطلق مبلغًا عصبيًا مختلفًا يرتبط بمستقبلات تفتح قنوات تدخل منها شوارد سالبة (الكلور)، أو تخرج منها شوارد موجبة.
• يحدث فرط استقطاب للغشاء بعد المشبكي، ويسمى الكمون بعد مشبكي المثبط (PPSI).
• يبعد الغشاء عن عتبة توليد كمون العمل، فيصعب إطلاق رسالة عصبية.

الجمع (التركيب)

العصبون الحركي يتلقى في وقت واحد عدة تأثيرات منبهة ومثبطة. فيجمع جبريًا بين الكمونات بعد المشبكية المنبهة والمثبطة. فإذا غلب التنبيه وبلغ الكمون الكلي العتبة نشأ كمون عمل وصدرت الرسالة، وإذا غلب التثبيط فلا تصدر رسالة.

ملخص

1. الطرق على الوتر يمدد العضلة الباسطة وينبه مستقبلاتها.
2. تنقل الألياف الحسية الرسالة إلى النخاع الشوكي.
3. تنبه مباشرة العصبون الحركي للعضلة الباسطة بمشبك منبه، فتتقلص.
4. تنبه في الوقت نفسه عصبونًا جامعًا يثبط العصبون الحركي للعضلة القابضة بمشبك مثبط، فتسترخي.
5. هكذا تنسق الحركة بين العضلتين المتضادتين.

أخطاء شائعة

• القول إن الدماغ يتدخل في المنعكس العضلي. مركز هذا المنعكس هو النخاع الشوكي.
• الخلط بين الجذر الخلفي (حسي) والجذر الأمامي (حركي).
• نسيان دور العصبون الجامع في تثبيط العضلة المتضادة.
• القول إن المشبك المثبط يحدث زوال استقطاب. هو يحدث فرط استقطاب.
• نسيان أن العضلة مستقبل ومنفذ معًا.
• الخلط بين المنعكس الرضفي والمنعكس الأخيلي من حيث العضلة المنبهة.

أسئلة للتدرب

1. ما المقصود بالعضلات المتضادة؟ اذكر مثالًا.
2. عدد عناصر القوس المنعكس في المنعكس الرضفي.
3. ما دور العصبون الجامع؟
4. ما الفرق بين المشبك المنبه والمشبك المثبط؟

الأجوبة النموذجية:

1. عضلتان تعمل إحداهما عكس الأخرى على المفصل نفسه، كالعضلة القابضة والباسطة في الذراع.
2. المستقبل (المغزل العضلي)، الليف الحسي، النخاع الشوكي، الليف الحركي، العضلة المنفذة.
3. يربط بين الليف الحسي والعصبون الحركي للعضلة المتضادة ويثبطه.
4. المنبه يحدث زوال استقطاب ويساعد على توليد الرسالة، والمثبط يحدث فرط استقطاب ويمنع توليدها.

الشرح المصوّر

لمن يفضل المتابعة بالصوت والصورة، تقدم الأستاذة كتفي شريف زينة في فيديو «المراقبة المنسقة للعضلات المتضادة بأبسط شرح، الحلقة 7، ثانية ثانوي» هذا الدرس في نحو ست وعشرين دقيقة، وتنبه إلى أنه تابع لدرس النقل المشبكي وأن فيه تفاصيل كثيرة تستحق التركيز والتدوين.