هرچه فکر کردم تا مقدمه‌ای درخور و مناسب با دستگاه عصبی انسان بنویسم هیچ‌چیز جز بیان سپاس و شکرگزاری بر آفریدگار هستی به ذهنم خطور نکرد. اگر فلسفی‌تر نگاه کنیم، هر معلول، علتی دارد و این بیانگر این است که در بدن ما انسان‌ها هیچ اتفاقی بی‌خود و بی‌جهت رخ نمی‌دهد و برای پاسخ به جهان هستی یک پردازشگر عظیم پاسخ همه رخدادها را از طریق شبکه‌ای مخوف، پیچیده و بس شگرف ارسال می‌کند تا واکنش مناسب رخ دهد. درست حدس زدید مبنای نوشتن این متن آشنایی شما با سیستم عصبی است.
تمامی فعالیت‌های انسان تحت تأثیر دستگاه عصبی است. مغز انسان یک پردازشگر بزرگ و عظیم است که اطلاعات دریافتی را پردازش و پاسخ انتخابی را از طریق تکانه‌های الکتریکی به‌وسیله نورون‌ها به سرتاسر بدن ارسال می‌کند و درنهایت بخش‌های درگیر را برای عملکرد هدایت می‌کند.
اگر به تمام ورزشکاران حرفه‌ای نگاهی بیندازید عمده تفاوت آن‌ها با غیر حرفه‌ای‌ها دارا بودن فاکتور آمادگی جسمانی است که آن‌ها را متمایز می‌سازد. به‌طورکلی هدف آمادگی جسمانی در هر ورزشی رساندن ورزشکار به سطح مطلوب هماهنگی عصب و عضله در آن ورزش است.
نورون‌ها در دستگاه عصبی
تارهای عصبی یا به‌عبارت‌دیگر سلول‌های عصبی که وظیفه پیام‌رسانی به مغز و برگرداندن پاسخ به پیرامون بدن را دارند نورون یا عصب می‌گویند. هر نورون از ۳ بخش تشکیل‌شده: ۱. جسم سلولی ۲. دندریت ۳. آکسون
جسم سلولی دارای هسته می‌باشد و زائده‌های خاصی بنام دندریت و آکسون از آن‌ها بیرون زده است در محل شروع آکسون جسم سلولی باریک می‌شود و برجستگی آکسونی را تشکیل می‌دهد که نقش مهمی در هدایت تکانه عصبی دارد.
دندریت گیرنده نورون عصبی است بیشتر تکانه‌ها از گیرنده‌های حسی و نورون‌های مجاور از این مکان وارد جسم سلولی می‌شوند.
آکسون فرستنده سلول عصبی است که در بخش انتهایی خود به شاخه‌های متعددی بنام پایانه‌های آکسونی منتهی می‌شوند، نوک انتهایی این پایانه‌های آکسونی به‌صورت پیازچه‌های کوچکی است که پر از مواد شیمایی است که مایع میانجی عصبی است، این پیازچه‌های کوچک گره‌های سیناپسی نام دارد این مواد واسطه‌هایی هستند که برای برقراری ارتباط بین یک نورون با نورون دیگر را فراهم می‌کنند.
تکانه عصبی
به‌عنوان بار الکتریکی- پیامی است که از یک نورون به یک نورون دیگر یا به یک اندام خاصی از بدن (مثلاً گروهی از تارهای عضلانی) یا به دستگاه عصبی مرکزی ارسال می‌گردد.
چگونه این تکانه‌ها ارسال می‌گردند؟
غشای سلول نورون در حالت استراحت دارای پتانسیل الکتریکی ۷۰- میلی ولت است. داخل سلول نسبت به بیرون آن منفی است. علت این امر وجود بارهای الکتریکی در دو سوی غشای سلول عصبی است که به‌اصطلاح آن را پولاریزه شدن یا قطبی شدن می‌گویند. به‌عبارت‌دیگر در داخل غشا، سلول عصبی دارای غلظت بالایی از یون‌های پتاسیم (k+) است و در خارج از سلول دارای غلظت بالایی از یون‌های سدیم (Na+) است. علت قطبی بودن سلول عصبی ورود و خروج یون‌های سدیم و پتاسیم توسط پمپ سدیبم-پتاسیم است. این پمپ در قبال خارج کردن سدیم، پتاسیم را به درون سلول می‌فرستد غشای سلول نسبت به یون‌های پتاسیم نفوذپذیری بیشتری دارد به همین جهت یون‌های پتاسیم به نواحی با غلظت کمتر حرکت می‌کنند تا تعادل را در سلول به وجود بیاورند؛ اما یون‌های سدیم نمی‌توانند این‌گونه حرکت داشته باشند نتیجه اینکه چون در داخل سلول باید قطب منفی باشد و بیرون سلول مثبت در حالت استراحت پمپ سدیم-پتاسیم برای برقراری این تعادل به ما کمک می‌کند.
در علم فیزیولوژی ورزشی باید برای درک چگونگی انتقال تکانه الکتریکی در دستگاه عصبی دو اصطلاح دی‌پولاریزاسیون و هایپرپولاریزاسیون را درک کرد. همان‌طور که فهمیدیم داخل سلول عصبی دارای بار الکتریکی منفی ۷۰- است هرگاه گرایش داخل سلول به سمت مثبت شدن باشد یعنی بار الکتریکی ما به سمت صفر باشد حالت دی‌پولاریزاسیون رخ‌داده است یعنی نفوذپذیری سدیم بیشتر است؛ و هرگاه اختلاف‌پتانسیل غشا سلولی به سمت ۷۰- بار الکتریکی باشد حالت هایپرپلاریزاسیون رخ داده یعنی نفوذپذیری پتاسیم بیشتر است. به عبارت ساده‌تر داخل سلول مثبت‌تر شود و بیرون منفی (دی‌پلاریزاسیون) و داخل سلول منفی‌تر شود و بیرون سلول مثبت‌تر (هایپرپلاریزاسیون).
تغییراتی که در پتانسیل غشای سلول برای دریافت، انتقال و یکپارچه نمودن اطلاعات به درون و بین سلول‌ها استفاده می‌شود، به دو صورت اتفاق می‌افتد ۱. پتانسیل شیب‌دار ۲. پتانسیل عمل
انواع پتانسیل
پتانسیل شیب‌دار: این‌ها تغییرات موضعی است که در پتانسیل غشا روی می‌دهد. غشا دارای کانال‌هایی است که دارای دروازه‌های یونی هستند و به‌عنوان ورودی و خروجی یون‌ها عمل می‌کنند در اصل به‌منظور عدم ارتباط یونی بسته هستند اما درنتیجه تحریک باز می‌شوند و به یون‌ها اجازه ورود و خروج می‌دهند. پس بسته به موقعیت و نوع نورون‌های درگیر، این کانال‌ها می‌توانند در پاسخ به انتقال تکانه به نورون‌های دیگر و یا در پاسخ به محرک‌های گوناگون نظیر تغییرات در غلظت مواد یا حرارت و گرما بازشوند.
به خاطر داشته باشید گیرنده‌های نورون روی دندریت‌ها قرارگرفته‌اند البته برخی هم به روی جسم سلولی هستند. البته برای اینکه تکانه عصبی در طول نورون حرکت کند باید پتانسیل عمل تولید شود.
پتانسیل عمل: دی‌پولاریزاسیون (مثبت شدن درون سلول از ۷۰- به سمت ۳۰+) سریع غشا سلول که در یک‌هزارم ثانیه اتفاق می‌افتد و سپس به‌سرعت به حالت استراحت خود برمی‌گردد.
آستانه تحریک: تمامی پتانسیل عمل‌ها با پتانسیل شیب‌دار شروع می‌شوند و زمانی که به‌اندازه ۱۵ الی ۲۰ میلی ولت تحریک وجود داشته باشد پتانسیل عمل اتفاق می‌افتد؛ یعنی غشا سلول اگر تا ۵۰- الی ۵۵- میلی ولت دیپولاریزه شود پتانسیل عمل رخ‌داده است. به یاد داشته باشید حداقل دیپولاریزه موردنیاز برای پتانسیل عمل را آستانه تحریک می‌گویند.
دی‌پلاریزاسیون: این آخرین مرحله پتانسیل عمل است. به هنگامی‌که پتانسیل عمل رخ می‌دهد در پاسخ به افزایش بار مثبت دروازه‌های پتاسیم باز می‌شود یون‌های پتاسیم چون بار مثبت دارند به سمت خارج سلول کشیده می‌شوند چون منفی‌تر است در این حالت بیرون سلول مثبت می‌شود و داخل سلول به حالت استراحت ۷۰- میلی ولت برمی‌گردد.
تمام گفته‌های فوق را بررسی کردیم تا به آیت مسئله پی ببریم چگونه پتانسیل عمل در طول آکسون به حرکت درمی‌آید؟ در بررسی این دو مورد ۲ ویژگی بسیار اهمیت دارد: ۱. غلاف میلین ۲. قطر نورون
غلاف میلین: آکسون که وظیفه انتقال تکانه عصبی را به عهده دارد پوشیده از ماده میلین است. این ماده یک نوع لیپوپروتئین است که غشای سلول آکسونی را می‌پوشاند. نقش اصلی این غلاف ایجاد نارسایی بیشتر روی سطح آکسون است که باعث افزایش سرعت انتقال تکانه عصبی می‌شود. در طول آکسون در غلاف میلین بریدگی‌های دیده می‌شود که در این میان آکسون فاقد عایق‌بندی است. این بریدگی‌ها را گره‌های رانویه (nods of ranvier) می‌گویند. پتانسیل عمل در جریان انتقال گره به گره جهش می‌کند
قطر نورون در دستگاه عصبی: هر چه قطر نورون‌ها بیشتر باشد سرعت تکانه عصبی بیشتر است. علت این است که آکسون هرچه قطورتر باشد مقاومت کمتری نسبت جریان تکانه از خود نشان می‌دهد.
سیناپس چیست؟
برای اینکه نورونی با نورون دیگر ارتباط برقرار کند باید پتانسیل عمل تشکیل شود در این حال تکانه عصبی کل طول آکسون را می‌پیماید و به پایانه‌های آکسونی (axon terminal) می‌رسد. نورون‌ها در محلی بنام سیناپس (synapse) به هم متصل می‌شوند. به‌عبارت‌دیگر جایگاه انتقال تکانه عصبی به نورون دیگر سیناپس است. سیناپس در بین دو نورون شامل ۳ بخش است. ۱. پایانه آکسونی نورون حمل‌کننده تکانه ۲. گیرنده نورون دریافت‌کننده ۳. فضای بین پایانه آکسونی و نورون گیرنده
نکته اینکه بین پایانه آکسون و گیرنده نورون بعدی اتصال برقرار نیست و شکافی مابین آن‌ها است، در پایانه‌های آکسونی تعداد زیادی ساختار کیسه‌ای شکل وجود داد که وزیکول‌های سیناپسی نام دارند که این کیسه‌ها حاوی محتوای مایع میانجی شیمایی است. زمانی که تکانه به پایانه اکسونی می‌رسد این مایع میانجی در شکاف سیناپسی تخلیه می‌شود و ارتباط بین پایانه آکسونی و گیرنده‌های سیناپسی دندریت نورون بعدی برقرار می‌گردد و تکانه انتشار می‌یابد
تا به این لحظه ما تقریباً با دستگاه عصبی و نحوه کارکرد آن آشنا شدیم. چون در ورزش ما با کارکرد عضلات بیشتر سروکار داریم در مقاله بعد تلاش بر تشریح همکاری دستگاه عصبی با عضلات برای شما خواهیم داشت. برای مطالعه قسمت بعدی این مقاله، اینجا کلیک کنید.
ثبت ديدگاه