منبه (فسيولوجيا)
| جزء من سلسلة عن |
| علم الأحياء |
|---|
 |
| المكونات الرئيسية |
| التخصصات الفرعية |
| الأبحاث |
| التطبيقات |
في الفسيولوجيا، المنبه (إنگليزية: stimulus)،[1] تغيير يمكن اكتشافه في التركيب الفيزيائي أو الكيميائي للبيئة الداخلية أو الخارجية للكائن. تسمى قدرة الكائن الحي أو العضو على اكتشاف المنبهات الخارجية ، بحيث يمكن إجراء التفاعل المناسب ، بالحساسية . يمكن أن تتلقى المستقبلات الحسية معلومات من خارج الجسم ، مثل مستقبلات اللمس الموجودة في الجلد أو مستقبلات الضوء في العين ، وكذلك من داخل الجسم ، كما هو الحال في المستقبلات الكيميائية والمستقبلات الميكانيكية . عندما يتم الكشف عن منبه بواسطة مستقبل حسي ، فإنه يمكن أن يثير منعكس عن طريق تنبيغ التحفيز . غالبًا ما يكون المنبه الداخلي هو المكون الأول لنظام التحكم المتماثل . المنبهات الخارجية قادرة على إنتاج استجابات جهازية في جميع أنحاء الجسم ، كما هو الحال في استجابة الضرب او الهرب . من أجل اكتشاف المنبه باحتمالية عالية ، يجب أن يتجاوز مستوى قوته العتبة المطلقة ؛ إذا وصلت الإشارة إلى العتبة ، يتم نقل المعلومات إلى الجهاز العصبي المركزي (CNS) ، حيث يتم دمجها ويتم اتخاذ قرار بشأن كيفية التفاعل. على الرغم من أن المنبهات عادة ما تتسبب في استجابة الجسم ، إلا أن الجهاز العصبي المركزي هو الذي يقرر في النهاية ما إذا كانت الإشارة تسبب رد فعل أم لا.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
الأنواع
الداخلي
الاختلالات الاستتبابية
الموازين الاستتبابية هي القوة الدافعة الرئيسية للتغييرات في الجسم. تتم مراقبة هذه المنبهات عن كثب بواسطة مستقبلات وأجهزة استشعار في أجزاء مختلفة من الجسم. هذه المستشعرات عبارة عن مستقبلات ميكانيكية ومستقبلات كيميائية ومستقبلات حرارية تستجيب على التوالي للضغط أو الشد أو التغيرات الكيميائية أو التغيرات في درجات الحرارة. تتضمن أمثلة المستقبلات الميكانيكية مستقبلات الضغط التي تكتشف التغيرات في ضغط الدم ، وأقراص ميركل التي يمكنها اكتشاف اللمس والضغط المستمرين ، والخلايا المشعرة التي تكتشف المنبهات الصوتية. تشمل الاختلالات الاستتبابية التي يمكن أن تكون بمثابة محفزات داخلية مستويات المغذيات والأيونات في الدم ومستويات الأكسجين ومستويات المياه. قد تولد الانحرافات عن الاستتبابية المثالية مشاعر استتبابية ، مثل الألم أو العطش أو التعب ، والتي تحفز السلوك الذي سيعيد الجسم إلى الاستتباب (مثل الانسحاب أو الشرب أو الراحة)).[2]
ضغط الدم
يتم قياس ضغط الدم ومعدل ضربات القلب والنتاج القلبي عن طريق مستقبلات الشد الموجودة في الشرايين السباتية . تندمج الأعصاب داخل هذه المستقبلات وعندما تكتشف الشد ، يتم تحفيزها وإطلاق كمونات الفعل للجهاز العصبي المركزي . تثبط هذه النبضات انقباض الأوعية الدموية وتخفض معدل ضربات القلب. إذا لم تكتشف هذه الأعصاب الشد ، فيحدد الجسم أن انخفاض ضغط الدم كمحفز خطير ولا يتم إرسال الإشارات ، مما يمنع تثبيط عمل الجهاز العصبي المركزي ؛ تضيق الأوعية الدموية ويزداد معدل ضربات القلب ، مما يؤدي إلى ارتفاع ضغط الدم في الجسم..[3]
الخارجي
اللمس والألم
المشاعر الحسية ، وخاصة الألم ، هي منبهات يمكن أن تثير استجابة كبيرة وتسبب تغيرات عصبية في الجسم. يسبب الألم أيضًا تغيرًا سلوكيًا في الجسم يتناسب مع شدة الألم. يتم تسجيل الشعور عن طريق المستقبلات الحسية على الجلد وتنتقل إلى الجهاز العصبي المركزي ، حيث يتم دمجها واتخاذ قرار بشأن كيفية الاستجابة ؛ إذا تقرر إجراء استجابة ، يتم إرسال إشارة إلى العضلات ، والتي تتصرف بشكل مناسب وفقًا للمحفز..[2] التلفيف خلف المركزي هو موقع المنطقة الحسية الجسدية الأولية ، وهي المنطقة الحسية الرئيسية المستقبلة لحاسة اللمس[4]
تُعرف مستقبلات الألم باسم مستقبلات الأذية يوجد نوعان رئيسيان من مستقبلات الأذية، مستقبلات الأذية من الألياف A ومستقبلات الأذية من الألياف [./https://ar.wikipedia.org/wiki/%D8%A7%D9%84%D9%84%D9%8A%D9%81%20%D8%A7%D9%84%D8%B9%D8%B5%D8%A8%D9%8A%20%D9%85%D9%86%20%D8%A7%D9%84%D9%85%D8%AC%D9%85%D9%88%D8%B9%D8%A9%20%D8%B3%D9%8A C.] تكون مستقبلات الألياف A مبطنة بالميالين وتوصل التيارات بسرعة. تستخدم بشكل أساسي لإجراء أنواع سريعة وحادة من الألم. على العكس من ذلك ، فإن مستقبلات الألياف C تكون غير مبطنة وتنتقل ببطء. تؤدي هذه المستقبلات إلى ألم بطيء وحارق ومنتشر..[5]
العتبة المطلقة للمس هي الحد الأدنى من الإحساس اللازم لاستنباط استجابة من مستقبلات اللمس. هذا المقدار من الإحساس له قيمة محددة ، وغالبًا ما يُنظر إليه على أنه القوة التي تمارس عن طريق إسقاط جناح نحلة على خد الشخص من مسافة سنتيمتر واحد. ستتغير هذه القيمة بناءً على جزء الجسم الذي يتم لمسه.[6]
الرؤية
توفر الرؤية فرصة للدماغ لإدراك التغييرات التي تحدث في جميع أنحاء الجسم والاستجابة لها. تدخل المعلومات ، أو المنبهات ، على شكل ضوء إلى شبكية العين ، حيث تثير نوعًا خاصًا من الخلايا العصبية تسمى خلية مستقبلة للضوء . يبدأ الجهد المتدرج المحلي في المستقبل الضوئي ، حيث يثير الخلية بدرجة كافية لتمرير النبضات عبر مسار من الخلايا العصبية إلى الجهاز العصبي المركزي . عندما تنتقل الإشارة من المستقبلات الضوئية إلى الخلايا العصبية الأكبر حجمًا ، يجب إنشاء كمونات فعل للإشارة للحصول على قوة كافية للوصول إلى الجهاز العصبي المركزي.[3] إذا كان المنبه لا يستدعي استجابة قوية بما فيه الكفاية ، يقال إنه لا يصل إلى العتبة المطلقة ، ولا يتفاعل الجسم. ومع ذلك ، إذا كان المنبه قويًا بما يكفي لخلق جهد فعل في الخلايا العصبية البعيدة عن المستقبلات الضوئية ، فسيقوم الجسم بدمج المعلومات ويتفاعل بشكل مناسب. تتم معالجة المعلومات المرئية في الفص القذالي للجهاز العصبي المركزي ، وتحديداً في القشرة البصرية الأولية.[3]
العتبة المطلقة للرؤية هي الحد الأدنى من الإحساس اللازم لاستنباط استجابة من المستقبلات الضوئية في العين. هذا القدر من الإحساس له قيمة محددة ، وغالبًا ما يُنظر إليه على أنه مقدار الضوء الموجود من شخص يحمل شمعة واحدة على بعد 30 ميلاً ، إذا تم ضبط عين المرء على الظلام.[6]
الشم
تسمح الرائحة للجسم بالتعرف على الجزيئات الكيميائية في الهواء من خلال الاستنشاق. تتكون الأعضاء الشمية الموجودة على جانبي الحاجز الأنفي من ظهارة شمية والصفيحة المخصوصة . تغطي الظهارة الشمية ، التي تحتوي على خلايا مستقبلات شمية ، السطح السفلي للصفيحة المصفوية ، الجزء العلوي من الصفيحة العمودية ، المحارة الأنفية العلوية. يتم نقل ما يقرب من 2 في المائة فقط من المركبات المحمولة جواً المستنشقة إلى الأعضاء الشمية كعينة صغيرة من الهواء الذي يتم استنشاقه. تمتد المستقبلات الشمية إلى ما وراء السطح الظهاري مما يوفر قاعدة للعديد من الأهداب التي تقع في المخاط المحيط. تتفاعل البروتينات المرتبطة بالرائحة مع هذه الأهداب لتحفيز المستقبلات. الروائح بشكل عام هي جزيئات عضوية صغيرة. زيادة قابلية الذوبان في الماء والدهون مرتبطة مباشرة برائحة أقوى. يؤدي الارتباط بالرائحة إلى المستقبلات المقترنة ببروتين G إلى تنشيط محلقة الأدينيلات ، والتي تحول أدينوزين ثلاثي الفوسفات إلى معسكر. أدينوزين احادي الفوسفات الحلقي ، بدوره ، يعزز فتح قنوات الصوديوم مما يؤدي إلى كمونات محلية.[7]
العتبة المطلقة للشم هي الحد الأدنى من الإحساس اللازم لاستنباط استجابة من المستقبلات في الأنف. هذا القدر من الإحساس له قيمة محددة وغالبًا ما يُعتبر قطرة عطر واحدة في منزل من ست غرف. ستتغير هذه القيمة اعتمادًا على المادة التي يتم شمها.[6]
التذوق
يسجل المذاق نكهة الطعام والمواد الأخرى التي تمر عبر اللسان ومن خلال الفم. توجد الخلايا الذوقية على سطح اللسان والأجزاء المجاورة من البلعوم والحنجرة . تتشكل الخلايا الذوقية على براعم التذوق ، والخلايا الظهارية المتخصصة ، ويتم تقليبها بشكل عام كل عشرة أيام. من كل خلية ، تبرز الزغابات الدقيقة ، التي تسمى أحيانًا شعر الذوق ، من خلال أيضًا مسام الذوق وفي تجويف الفم. تتفاعل المواد الكيميائية الذائبة مع هذه الخلايا المستقبلة ؛ الأذواق المختلفة ترتبط بمستقبلات محددة. مستقبلات الملح والحامض عبارة عن قنوات أيونية ذات بوابات كيميائية ، مما يؤدي إلى إزالة استقطاب الخلية. تسمى مستقبلات الحلو والمر والأومامي gustducins ، وهي مستقبلات متخصصة مقترنة ببروتين G. يطلق كلا قسمي الخلايا المستقبلة نواقل عصبية إلى ألياف واردة تسبب إطلاقًا لكمون الفعل.[7]
العتبة المطلقة للتذوق هي الحد الأدنى من الإحساس اللازم لاستنباط استجابة من المستقبلات في الفم. هذه الكمية من الإحساس لها قيمة محددة وغالبًا ما تعتبر قطرة واحدة من كبريتات الكينين في 250 جالونًا من الماء.[6]
الصوت
التغييرات في الضغط الناتجة عن الصوت الذي يصل إلى الأذن الخارجية يتردد صداها في الغشاء الطبلي ، الذي يتمفصل مع العظم السمعي ، أو عظام الأذن الوسطى. تضاعف هذه العظام الصغيرة تقلبات الضغط أثناء تمرير الاضطراب إلى القوقعة ، وهي بنية عظمية حلزونية الشكل داخل الأذن الداخلية. تنحرف الخلايا المشعرة في قناة القوقعة ، وتحديداً عضو كورتي ، حيث تنتقل موجات السوائل وحركة الغشاء عبر غرف القوقعة. تقوم الخلايا العصبية الحسية ثنائية القطب الموجودة في وسط القوقعة بمراقبة المعلومات من هذه الخلايا المستقبلة وتمريرها إلى جذع الدماغ عبر الفرع القوقعي للعصب القحفي الثامن . تتم معالجة المعلومات الصوتية في الفص الصدغي للجهاز العصبي المركزي ، وتحديداً في القشرة السمعية الأولية[7]
العتبة المطلقة للصوت هو الحد الأدنى من الإحساس اللازم لاستنباط استجابة من المستقبلات في الأذنين. هذا القدر من الإحساس له قيمة محددة ، وغالبًا ما يُنظر إليه على أنه ساعة تدق في بيئة صامتة على بعد 20 قدمًا..[6]
التوازن
يمكن للقنوات شبه الدائرية ، المتصلة مباشرة بالقوقعة ، أن تفسر وتنقل إلى الدماغ معلومات عن التوازن بطريقة مماثلة لتلك المستخدمة في السمع. تبرز الخلايا المشعرة في هذه الأجزاء من الأذن الاهداب المتحركة و الاهداب الساكنة إلى مادة هلامية تبطن قنوات هذه القناة. في أجزاء من هذه القنوات شبه الدائرية ، وتحديداً البقعة ، ترتكز بلورات كربونات الكالسيوم المعروفة باسم غبار التوازن على سطح هذه المادة الجيلاتينية. عند إمالة الرأس أو عندما يخضع الجسم لتسارع خطي ، تتحرك هذه البلورات مزعجة أهداب الخلايا المشعرة ، وبالتالي ، تؤثر على إطلاق الناقل العصبي الذي يتم امتصاصه من قبل الأعصاب الحسية المحيطة. في مناطق أخرى من القناة شبه الدائرية ، وتحديدًا الأمبولة ، فإن بنية تُعرف باسم القبة - تشبه المادة الجيلاتينية في البقعة - تشوه خلايا الشعر بطريقة مماثلة عندما يتسبب الوسط السائل المحيط بها في تحريك القبة نفسها. تنقل الأمبولة إلى الدماغ معلومات حول الدوران الأفقي للرأس. تراقب الخلايا العصبية في العقد الدهليزية المجاورة الخلايا المشعرة في هذه القنوات. تشكل هذه الألياف الحسية الفرع الدهليزي للعصب القحفي الثامن[7]
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
الاستجابة الخلوية
بشكل عام ، يتم تعريف الاستجابة الخلوية للمنبهات على أنها تغيير في حالة أو نشاط الخلية من حيث الحركة أو الإفراز أو إنتاج الإنزيم أو التعبير الجيني.[8] المستقبلات الموجودة على أسطح الخلايا هي مكونات استشعار تراقب المنبهات وتستجيب للتغيرات في البيئة عن طريق نقل الإشارة إلى مركز تحكم لمزيد من المعالجة والاستجابة. يتم تحويل المحفزات دائما إلى إشارات كهربائية عبر التنبيغ . تأخذ هذه الإشارة الكهربائية ، أو كمونات المستقبل ، مسارًا محددًا عبر الجهاز العصبي لبدء استجابة منهجية. كل نوع من المستقبلات متخصص للاستجابة بشكل تفضيلي لنوع واحد فقط من طاقة التحفيز ، يسمى التحفيز المناسب . تحتوي المستقبلات الحسية على مجموعة محددة جيدًا من المحفزات التي تستجيب لها ، ويتم ضبط كل منها وفقًا للاحتياجات الخاصة للكائن الحي. تنتقل المنبهات في جميع أنحاء الجسم عن طريق النقل الميكانيكي أو النقل الكيميائي ، اعتمادًا على طبيعة المنبه..[3]
الميكانيكية
استجاباً لمنبه ميكانيكي ، يُقترح أن تكون مستشعرات القوة الخلوية عبارة عن جزيئات مصفوفة خارج الخلية ، وهيكل خلوي ، وبروتينات عبر الغشاء ، وبروتينات في واجهة الغشاء- فوسفوليبيد ، وعناصر من المصفوفة النووية ، وكروماتين ، وطبقة ثنائية للدهون. يمكن أن تكون الاستجابة ذات شقين: المصفوفة خارج الخلية ، على سبيل المثال ، هي موصل للقوى الميكانيكية ولكن هيكلها وتكوينها يتأثران أيضًا بالاستجابات الخلوية لتلك القوى المطبقة أو المتولدة داخليًا..[9] توجد قنوات أيونية حساسة للحركة الميكانيكية في العديد من أنواع الخلايا وقد ثبت أن نفاذية هذه القنوات للكاتيونات تتأثر بمستقبلات الشد والمنبهات الميكانيكية.[10] إن نفاذية القنوات الأيونية هي الأساس لتحويل التحفيز الميكانيكي إلى إشارة كهربائية...
الكيميائية
يتم استقبال المنبهات الكيميائية ، مثل الروائح ، عن طريق المستقبلات الخلوية التي غالبًا ما تقترن بالقنوات الأيونية المسؤولة عن النقل الكيميائي. هذا هو الحال في الخلايا الشمية.[11] ينتج نزع الاستقطاب في هذه الخلايا عن فتح قنوات الكاتيون غير الانتقائية عند ارتباط الرائحة بالمستقبل المحدد. يمكن للمستقبلات المقترنة ببروتين G في غشاء البلازما لهذه الخلايا أن تبدأ مسارات مرسال ثانية تتسبب في فتح قنوات الكاتيون
استجابة للمنبهات ، يبدأ المستقبل الحسي التنبيغ الحسي عن طريق إنشاء كمونات متدرجة أو كمونات فعلية في نفس الخلية أو في خلية مجاورة. يتم الحصول على الحساسية للمنبهات عن طريق التضخيم الكيميائي من خلال مسارات الرسول الثانية حيث تنتج التسلسلات الأنزيمية أعدادًا كبيرة من المنتجات الوسيطة ، مما يزيد من تأثير جزيء مستقبل واحد.[3]
الاستجابة المنهجية
استجابة الجهاز العصبي
على الرغم من تنوع المستقبلات والمنبهات ، فإن معظم المنبهات الخارجية تولد أولاً كمونات متدرجة موضعية في الخلايا العصبية المرتبطة بالعضو أو الأنسجة الحسية المحددة.[7] في الجهاز العصبي ، يمكن للمنبهات الداخلية والخارجية أن تثير فئتين مختلفتين من الاستجابات: استجابة استثارة ، عادة في شكل كمون فعل ، واستجابة مثبطة.[12] عندما يتم تنبيه الخلايا العصبية بواسطة نبضة مثيرة ، ترتبط التغصنات العصبية بالناقلات العصبية التي تجعل الخلية قابلة للاختراق لنوع معين من الأيونات ؛ يحدد نوع الناقل العصبي الأيون الذي يصبح له الناقل العصبي منفذاً. في كمونات ما بعد المشبكي المثيرة ، يتم إنشاء استجابة مثيرة. يحدث هذا بسبب ناقل عصبي مثير ، يرتبط عادةً الجلوتامات بتغصنات الخلايا العصبية ، مما يتسبب في تدفق أيونات الصوديوم عبر القنوات الموجودة بالقرب من موقع الارتباط..
يُعرف هذا التغيير في نفاذية الغشاء في التغصنات بجهد متدرج محلي ويتسبب في تغيير جهد الغشاء من جهد راحة سلبي إلى جهد أكثر إيجابية ، وهي عملية تعرف باسم إزالة الاستقطاب . يسمح فتح قنوات الصوديوم بفتح قنوات الصوديوم القريبة ، مما يسمح للتغيير في النفاذية بالانتشار من التغصنات إلى جسم الخلية . إذا كانت الجهود المتدرجة قوية بدرجة كافية ، أو إذا حدثت عدة جهود متدرجة بتردد سريع كافٍ ، فإن إزالة الاستقطاب تكون قادرة على الانتشار عبر جسم الخلية إلى ربوة المحور العصبي . من ربوة المحور العصبي ، يمكن إنشاء جهد فعل وانتشاره أسفل محور العصبون ، مما يتسبب في فتح قنوات أيون الصوديوم في المحور العصبي أثناء انتقال النبضة. بمجرد أن تبدأ الإشارة في الانتقال إلى أسفل المحور العصبي ، تكون جهود الغشاء قد تجاوزت بالفعل العتبة ، مما يعني أنه لا يمكن إيقافها. تُعرف هذه الظاهرة باستجابة الكل أو لا شيء. تعمل مجموعات قنوات الصوديوم التي يتم فتحها عن طريق التغيير في إمكانات الغشاء على تقوية الإشارة أثناء انتقالها بعيدًا عن ربوة المحور العصبي ، مما يسمح لها بتحريك طول المحور العصبي. عندما يصل نزع الاستقطاب إلى نهاية المحور العصبي ، أو نهاية المحوار ، تصبح نهاية العصبون منفذة لأيونات الكالسيوم ، التي تدخل الخلية عبر قنوات أيونات الكالسيوم. يتسبب الكالسيوم في إطلاق النواقل العصبية المخزنة في الحويصلات المشبكية ، والتي تدخل في المشابك بين خليتين عصبيتين تعرفان بالخلايا العصبية قبل المشبكية وما بعد المشبكية. إذا كانت الإشارة من الخلايا العصبية قبل المشبكية مثيرة ، فسوف تتسبب في إطلاق ناقل عصبي مثير ، مما يتسبب في استجابة مماثلة في الخلايا العصبية بعد المشبكية[3] قد تتواصل هذه الخلايا العصبية مع آلاف المستقبلات الأخرى والخلايا المستهدفة من خلال شبكات تغصنية معقدة وشاملة. يتيح الاتصال بين المستقبلات بهذه الطريقة التمييز والتفسير الأكثر وضوحًا للمحفزات الخارجية. بشكل فعال ، تؤدي هذه الجهود المتدرجة الموضعية إلى جهود فعلية تتواصل ، بترددها ، على طول المحاور العصبية التي تصل في النهاية إلى قشرة دماغية معينة. في هذه الأجزاء عالية التخصص أيضًا من الدماغ ، يتم تنسيق هذه الإشارات مع الآخرين لاحتمال إطلاق استجابة جديدة..[7]
إذا كانت إشارة من الخلايا العصبية قبل المشبكية مثبطة ، فإن الناقلات العصبية المثبطة ، عادة ما يتم إطلاق حمض الغاما-أمينوبيوتيريك في المشبك.[3] يتسبب هذا الناقل العصبي في كمون تثبيط ما بعد المشبكي في الخلايا العصبية بعد المشبكية. ستؤدي هذه الاستجابة إلى أن تصبح الخلايا العصبية بعد المشبكية قابلة للاختراق لأيونات الكلوريد ، مما يجعل غشاء الخلية سالبًا ؛ تجعل إمكانات الغشاء السالبة من الصعب على الخلية إطلاق جهد فعل وتمنع أي إشارة من المرور عبر الخلايا العصبية. اعتمادًا على نوع التحفيز ، يمكن أن يكون العصبون إما مثيرًا أو مثبطًا..[13]
استجابة الجهاز العضلي
تنتشر الأعصاب في الجهاز العصبي المحيطي إلى أجزاء مختلفة من الجسم ، بما في ذلك ألياف العضلات . الاألياف العضلية والعصبون الحركي الذي يتصل بها.[14] تُعرف البقعة التي تتصل فيها الخلايا العصبية الحركية بالألياف العضلية باسم الموصل العصبي العضلي . عندما تتلقى العضلات معلومات من محفزات داخلية أو خارجية ، يتم تحفيز ألياف العضلات بواسطة الخلايا العصبية الحركية الخاصة بكل منها. يتم تمرير النبضات من الجهاز العصبي المركزي إلى الخلايا العصبية حتى تصل إلى الخلايا العصبية الحركية ، والتي تطلق الناقل العصبي أستايل كولين (ACh) إلى الموصل العصبي العضلي. يرتبط أستيل كولين بمستقبلات الأسيتايل كولين النيكوتينية على سطح الخلية العضلية ويفتح القنوات الأيونية ، مما يسمح بتدفق أيونات الصوديوم إلى الخلية وتتدفق أيونات البوتاسيوم ؛ تؤدي حركة الأيونات هذه إلى إزالة الاستقطاب ، مما يسمح بإطلاق أيونات الكالسيوم داخل الخلية. ترتبط أيونات الكالسيوم بالبروتينات داخل الخلية العضلية للسماح بتقلص العضلات ؛ النتيجة النهائية للحافز..[3]
استجابة جهاز الغدد الصماء
الڤاسوپروسين
يتأثر نظام الغدد الصماء إلى حد كبير بالعديد من المنبهات الداخلية والخارجية. أحد المحفزات الداخلية التي تسبب إفراز الهرمونات هو ضغط الدم . يعتبر انخفاض ضغط الدم قوة دافعة كبيرة لإفراز هرمون فاسوبوريسين ، وهو هرمون يسبب احتباس الماء في الكلى. تؤدي هذه العملية أيضًا إلى زيادة عطش الأفراد. عن طريق احتباس السوائل أو عن طريق استهلاك السوائل ، إذا عاد ضغط دم الفرد إلى طبيعته ، يتباطأ إطلاق الفازوبريسين ويحتفظ الكلى بكمية أقل من السوائل. يمكن أن يعمل نقص حجم الدم ، أو انخفاض مستويات السوائل في الجسم ، كمحفز لإحداث هذه الاستجابة.[15]
الإپينفرين
يستخدم الأيبينفرين ، المعروف أيضًا باسم الأدرينالين ، بشكل شائع للاستجابة للتغيرات الداخلية والخارجية. أحد الأسباب الشائعة لإفراز هذا الهرمون هو استجابة القتال أو الهروب . عندما يواجه الجسم محفزًا خارجيًا يحتمل أن يكون خطيرًا ، يتم إطلاق الإبينفرين من الغدد الكظرية . يسبب الإبينفرين تغيرات فسيولوجية في الجسم ، مثل انقباض الأوعية الدموية ، واتساع حدقة العين ، وزيادة معدل ضربات القلب والجهاز التنفسي ، واستقلاب الجلوكوز. كل هذه الاستجابات لمحفز واحد تساعد في حماية الفرد ، سواء تم اتخاذ القرار بالبقاء والقتال ، أو الهروب وتجنب الخطر.[16][17]
استجابة الجهاز الهضمي
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
المرحلة الرأسية
يمكن أن يستجيب الجهاز الهضمي للمنبهات الخارجية ، مثل رؤية الطعام أو رائحته ، ويسبب تغيرات فسيولوجية قبل دخول الطعام إلى الجسم. يُعرف هذا المنعكس بالمرحلة الرأسية لعملية الهضم . إن رؤية ورائحة الطعام محفزات قوية بما يكفي لإفراز اللعاب وإفراز إنزيم المعدة والبنكرياس وإفراز الغدد الصماء استعدادًا للعناصر الغذائية الواردة ؛ من خلال بدء عملية الهضم قبل وصول الطعام إلى المعدة ، يكون الجسم قادرًا على استقلاب الطعام بشكل أكثر فاعلية وكفاءة إلى العناصر الغذائية الضرورية..[18] بمجرد أن يصطدم الطعام بالفم ، فإن الطعم والمعلومات من المستقبلات في الفم تضيف إلى استجابة الجهاز الهضمي. تعمل المستقبلات الكيميائية والمستقبلات الميكانيكية ، التي يتم تنشيطها عن طريق المضغ والبلع ، على زيادة إفراز الإنزيم في المعدة والأمعاء .[19]
الجهاز العصبي الداخلي
الجهاز الهضمي قادر أيضًا على الاستجابة للمنبهات الداخلية. يحتوي الجهاز الهضمي أو الجهاز العصبي المعوي وحده على ملايين الخلايا العصبية. تعمل هذه الخلايا العصبية كمستقبلات حسية يمكنها اكتشاف التغيرات ، مثل دخول الطعام إلى الأمعاء الدقيقة في الجهاز الهضمي. اعتمادًا على ما تكتشفه هذه المستقبلات الحسية ، يمكن إفراز بعض الإنزيمات والعصائر الهضمية من البنكرياس والكبد للمساعدة في التمثيل الغذائي وتكسير الطعام.[3]
طرق وتقنيات البحث
تقنيات الإلتقاط
يمكن الحصول على القياسات داخل الخلايا للجهد الكهربائي عبر الغشاء عن طريق تسجيل مسرى مكروي. تسمح تقنيات مشبك التصحيح بمعالجة التركيز الأيوني أو الدهني داخل الخلايا أو خارج الخلية مع استمرار تسجيل الإمكانات. بهذه الطريقة ، يمكن تقييم تأثير الظروف المختلفة على العتبة والانتشار.[3]
المسح العصبي الغير جراحي
يسمح التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET) والتصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) بالتبصر الغير الجارح للمناطق المنشطة في الدماغ بينما يتعرض موضوع الاختبار لمنبهات مختلفة. تتم مراقبة النشاط فيما يتعلق بتدفق الدم إلى منطقة معينة من الدماغ.[3]
طرق أخرى
وقت انسحاب الاطراف الخلفية هو طريقة أخرى. سورين باراك وآخرون. في ورقة بحثية نُشرت مؤخرًا في مجلة الجراحة المجهرية الترميمية ، رصدت استجابة فئران الاختبار لمحفزات الألم عن طريق تحفيز محفز حراري خارجي حاد وقياس أوقات انسحاب الأطراف الخلفية (HLWT).[20]
انظر أيضاً
المصادر
- ^ Prescriptivist’s Corner: Foreign Plurals: "Biologists use stimuli, but stimuluses is in general use."
- ^ أ ب Craig, A D (2003). "A new view of pain as a homeostatic emotion". Trends in Neurosciences. 26 (6): 303–7. doi:10.1016/S0166-2236(03)00123-1. PMID 12798599. S2CID 19794544.
- ^ أ ب ت ث ج ح خ د ذ ر ز Nicholls, John; Martin, A. Robert; Wallace, Bruce; Fuchs, Paul (2001). From Neuron to Brain (4th ed.). Sunderland, MA: Sinauer. ISBN 0-87893-439-1.[صفحة مطلوبة]
- ^ Purves, Dale (2012). Neuroscience (5th ed.). Sunderland, MA: Sinauer. ISBN 978-0-87893-695-3.[صفحة مطلوبة]
- ^ Stucky, C. L.; Gold, M. S.; Zhang, X. (2001). "From the Academy: Mechanisms of pain". Proceedings of the National Academy of Sciences. 98 (21): 11845–6. doi:10.1073/pnas.211373398. PMC 59728. PMID 11562504.
- ^ أ ب ت ث ج "Absolute Threshold". Gale Encyclopedia of Psychology. 2001. Retrieved July 14, 2010.
- ^ أ ب ت ث ج ح Martini, Frederic; Nath, Judi (2010). Anatomy & Physiology (2nd ed.). San Frascisco, CA: Benjamin Cummings. ISBN 978-0-321-59713-7.[صفحة مطلوبة]
- ^ Botstein, David; Ball, J. Michael; Blake, Michael; Botstein, Catherine A.; Butler, Judith A.; Cherry, Heather; Davis, Allan P.; Dolinski, Kara; Dwight, Selina S.; Eppig, Janan T.; Harris, Midori A.; Hill, David P.; Issel-Tarver, Laurie; Kasarskis, Andrew; Lewis, Suzanna; Matese, John C.; Richardson, Joel E.; Ringwald, Martin; Rubin, Gerald M.; Sherlock, Gavin; Sherlock, G (2000). "Gene ontology: Tool for the unification of biology. The Gene Ontology Consortium TEGAN LOURENS". Nature Genetics. 25 (1): 25–9. doi:10.1038/75556. PMC 3037419. PMID 10802651.
- ^ Janmey, Paul A.; McCulloch, Christopher A. (2007). "Cell Mechanics: Integrating Cell Responses to Mechanical Stimuli". Annual Review of Biomedical Engineering. 9: 1–34. doi:10.1146/annurev.bioeng.9.060906.151927. PMID 17461730.
- ^ Ingber, D. E. (1997). "Tensegrity: The Architectural Basis of Cellular Mechanotransduction". Annual Review of Physiology. 59: 575–99. doi:10.1146/annurev.physiol.59.1.575. PMID 9074778. S2CID 16979268.
- ^ Nakamura, Tadashi; Gold, Geoffrey H. (1987). "A cyclic nucleotide-gated conductance in olfactory receptor cilia". Nature. 325 (6103): 442–4. Bibcode:1987Natur.325..442N. doi:10.1038/325442a0. PMID 3027574. S2CID 4278737.
- ^ Eccles, J. C. (1966). "The Ionic Mechanisms of Excitatory and Inhibitory Synaptic Action". Annals of the New York Academy of Sciences. 137 (2): 473–94. Bibcode:1966NYASA.137..473E. doi:10.1111/j.1749-6632.1966.tb50176.x. PMID 5338549. S2CID 31383756.
- ^ Pitman, Robert M (1984). "The versatile synapse". The Journal of Experimental Biology. 112: 199–224. PMID 6150966.
- ^ English, Arthur W; Wolf, Steven L (1982). "The motor unit. Anatomy and physiology". Physical Therapy. 62 (12): 1763–72. doi:10.1093/ptj/62.12.1763. PMID 6216490.
- ^ Baylis, PH (1987). "Osmoregulation and control of vasopressin secretion in healthy humans". The American Journal of Physiology. 253 (5 Pt 2): R671–8. doi:10.1152/ajpregu.1987.253.5.R671. PMID 3318505.
- ^ Goligorsky, Michael S. (2001). "The concept of cellular 'fight-or-flight' reaction to stress". American Journal of Physiology. Renal Physiology. 280 (4): F551–61. doi:10.1152/ajprenal.2001.280.4.f551. PMID 11249846.
- ^ Fluck, D C (1972). "Catecholamines". Heart. 34 (9): 869–73. doi:10.1136/hrt.34.9.869. PMC 487013. PMID 4561627.
- ^ Power, Michael L.; Schulkin, Jay (2008). "Anticipatory physiological regulation in feeding biology: Cephalic phase responses". Appetite. 50 (2–3): 194–206. doi:10.1016/j.appet.2007.10.006. PMC 2297467. PMID 18045735.
- ^ Giduck, SA; Threatte, RM; Kare, MR (1987). "Cephalic reflexes: Their role in digestion and possible roles in absorption and metabolism". The Journal of Nutrition. 117 (7): 1191–6. doi:10.1093/jn/117.7.1191. PMID 3302135.
- ^ Ionac, Mihai; Jiga, A.; Barac, Teodora; Hoinoiu, Beatrice; Dellon, Sorin; Ionac, Lucian (2012). "Hindpaw Withdrawal from a Painful Thermal Stimulus after Sciatic Nerve Compression and Decompression in the Diabetic Rat". Journal of Reconstructive Microsurgery. 29 (1): 63–6. doi:10.1055/s-0032-1328917. PMID 23161393.