מערכת העצבים
Download
Report
Transcript מערכת העצבים
המוח ומערכת העצבים
אנו מגיבים למידע הנקלט על-ידינו ,בעזרת גירויים
איך זה קורה? מה מתרחש בתוך גופנו?
מידע נקלט
גירוי
התרחשות
בתוך הגוף
תגובה
מערכת העצבים – תפקידיה וחלקיה
גופנו מגיב לסביבה (החיצונית או בתוך הגוף) .בכל פעולה של הגוף
משתתפות מערכות שונות ,ופעולותיהן צריכות להיות מתואמות.
לדוגמה ,אדם רואה מרחוק את האוטובוס מתקרב לתחנה ומתחיל לרוץ
כדי להספיק להיכנס אליו.
מראה האוטובוס המתקרב נקלט בעצבים שבעין ,המידע מגיע למוח,
עובר עיבוד ופענוח ,והמוח מעביר הוראות לשרירי הרגליים לרוץ מהר.
כאשר אדם רץ אחרי אוטובוס ,המערכות והאיברים הפועלים בגופו
מתואמים ועובדים בשיתוף פעולה.
3
מערכת העצבים היא האחראית לקליטת מידע מן הסביבה
החיצונית ומתוך הגוף ,לעיבוד המידע ולתגובה אליו ,בד בבד עם
תיאום בין המערכות והאיברים השונים .המידע נקלט בעזרת
העצבים שבאברי החישה ,מועבר למוח ומעובד שם ,ואז ,דרך
עצבים אחרים ,המוח מעביר הוראות לשרירים או לבלוטות,
להפעיל תגובה מסוימת.
למעשה ,מערכת העצבים מפקחת על כלל ההתנהגויות שלנו,
בין שהן מודעות ובין שאינן מודעות .בזכות מערכת העצבים,
הגוף פועל כיחידה מבוקרת ומתואמת.
המוח ומערכת העצבים
• זוהי למעשה רשת התקשורת של
הגוף.
• מערכת העצבים כוללת 2חלקים:
מערכת עצבים מרכזית.
תפקיד :עבוד נתונים המגיעים ממערכת
ההיקפית.
העצבים
חלקים :מוח וחוט השדרה
מערכת עצבים היקפית.
תפקידים :קליטת אינפורמציה מהסביבה והולכת
מערכת העצבים המרכזית.
האינפורמציה אל
הולכת פקודות הפעלה ממערכת העצבים המרכזית
אברי פעולה בגוף (שרירים ובלוטות).
אל
חלקים :תאי עצב לאורך הגוף.
מערכת העצבים המרכזית
מערכת העצבים ההיקפית
2
© Grm wnr, Wikimedia commons
מערכת העצבים המרכזית
מערכת העצבים ההיקפית
כוללת את המוח ואת חוט השדרה
כוללת את העצבים המגיעים לכל מקום בגוף
שתי המערכות מקיימות ביניהן יחסי גומלין :מערכת העצבים ההיקפית
הסביבה
מספקת למערכת העצבים המרכזית מידע בדמות גירויים מן
6
ומוציאה לפועל את ההוראות שנתקבלו ממנה.
מערכת העצבים
•
•
•
•
•
חוט השדרה והמוח הם מרכז מערכת העצבים.
המוח בנוי מכמות עצומה של תאי עצב הקשורים ביניהם.
המידע עובר באמצעות אותות חשמליים ותקשורת כימית.
מהירות העברת המידע במערכת העצבים היא בין חצי מטר
לשנייה ועד ל 120מטר לשנייה ,תלוי בעובי של האקסון.
ככל שהאקסון עבה יותר מהירות ההולכה בו גדולה יותר.
• מערכת העצבים
המרכזית מתאמת
את כל הפעולות
הנעשות בגוף.
המוח
•
•
•
•
המוח הוא מרכז
העצבים והחשיבה.
המידע מועבר
במוח בעזרת
זרמים חשמליים
בין תאי העצב
(נוירונים).
במוח האדם יש 100,000,000,000,000נוירונים.
המוח מוגן בתוך הגולגולת ,הוא נראה כמו גוש ג'לי רך.
בנוסף לקופסת הגולגולת הוא טבול בנוזל להגנה
ובלימת זעזועים.
פעולת המוח
• הנוירונים במוח פועלים בקבוצות.
• על כל התנהגות אחראית קבוצת נוירונים
שונה.
חלקי המוח
מוח הגולגולת מורכב מארבעה חלקים:
המוח הגדול.
מוח הביניים.
המוח הקטן.
גזע המוח.
(מרכז בקרה מערכת נשימה ולב)
מוח השדרה
העצבים האלה הם חלק ממערכת העצבים
האוטונומית ,הפועלת גם בלא פיקוח המוח .מערכת
זו מווסתת את קוטרם של כלי הדם ,משפיעה על
הלב ועל פעילות של בלוטות כמו יותרת הכליה
והלבלב.
מעבר המידע
•
•
•
•
מידע נקלט בתאי העצב הפרושים לאורך הגוף
המידה מועבר בתאי העצב למוח השדרה.
המידע מועבר ממוח השדרה אל מוח הגולגולת.
לאחר עיבוד המידע במוח ,התגובה/מידע עובר בחזרה
מהמוח אל מוח השדרה וממנו אל אברי הגוף.
תאי העצב (נוירונים)
תאי העצב ,הקרויים גם נוירונים ,הם יחידות הפעולה הבסיסיות של
מערכת העצבים.
המידע העובר במערכת העצבים שלנו ,נקלט בתאי העצב של מערכת
העצבים ההיקפית ,וברוב המקרים ,מועבר אל המוח ,לתאי העצב של
מערכת העצבים המרכזית ,שם הוא מעובד .מסלולי העברת המידע
יכולים להכיל תאי עצב רבים – כל תא מקבל מידע מאלפי תאים ומעביר
מידע אל אלפי תאים אחרים.
למעשה ,מערכת העצבים היא מעין רשת תקשורת מסועפת ומורכבת
הבנויה מתאי עצב רבים שמעבירים אותות בין חלקי הגוף השונים.
בגוף האדם יש כ 100-מיליארד תאי עצב ,רובם המכריע נמצא במוח!
תאי עצב (נוירונים)
•
•
•
•
•
תא עצב מורכב מ – 3חלקים:
.1חלק קולט מידע – דנדריטים.
.2גוף התא.
.3חלק מוסר מידע – אקסון.
המידע מועבר בדרך כימית.
הנוירונים -פועלים במקביל כ"רשת
נוירונים".
יש נוירונים שאוספים מידע מהחושים או
מפעילים שרירים ,ולכן יש להם שלוחות
ארוכות ,ויש נוירונים שעוסקים בחישובים
והחלטות והם מרוכזים במקום מצומצם.
תאי עצב שמתים -אינם מתחדשים.
.1דנדריטים
.2גוף התא
.3אקסון
תאים נוספים במערכת העצבים
מלבד תאי העצבים ,קיימים גם תאים תומכים ומזינים
המכונים תאי גליה .מרבית התאים במוח הם תאי גליה,
תאים המספקים לנוירונים שרותים שונים .מספרם של תאי
הגליה גדול פי 10עד פי 50ממספר תאי העצב במוח).
חלק מתאי הגליה מייצרים ומפרישים חומר הנקרא מיאלין.
חומר שומני העוטף את האקסון .מעטפת זו מבודדת את
האקסון מהסביבה החיצונית של התא ומגבירה את מהירות
ההולכה.
מעבר הגירוי העצבי
.1תא העצב קולט מידע
.2המידע עובר בתא העצב
.3המידע עובר מתא העצב אל תא המטרה
כיצד תא העצב קולט מידע וכיצד מידע זה עובר בתוכו?
גירוי כלשהו נקלט בדנדריטים ומתורגם בהם לאות חשמלי ,כמעין זרם חשמלי קטן אשר מגיע
אל גוף התא וממשיך ממנו אל האקסון .האות החשמלי עובר במהירות גבוהה מאוד ,הנמדדת
באלפיות השנייה (!) ,לאורך האקסון עד לקצהו ,כמו זרם העובר בחוט חשמל.
כיצד המידע עובר מתא העצב אל תא המטרה?
בקצה האקסון נמצאת נקודת המפגש בין תא העצב לתא המטרה .צומת זה ,שבו עובר מידע
מתא העצב אל תא המטרה ,נקרא סינפסה .הגירוי עובר בסינפסה בתור אות כימי.
תא עצב
.1גירוי נקלט
בדנדריטים
ומתורגם
לאות חשמלי
.2הגירוי העצבי עובר בתור זרם
חשמלי לאורך האקסון
סינפסה
תא שריר
.3הגירוי העצבי
מועבר אל תא
המטרה דרך
הסינפסה
)16
(בתור אות כימי
מעבר הגירוי העצבי בסינפסה
מבנה הסינפסה:
תא עצב המוסר מידע ,קרוי תא קדם-סינפטי .תא מטרה הקולט מידע ,קרוי תא אחר-סינפטי
(הוא יכול להיות תא עצב או תא אחר) .בין שני התאים יש מרווח הקרוי מרווח סינפטי.
כיצד הגירוי העצבי עובר מתא העצב אל תא המטרה דרך הסינפסה?
.1הגירוי העצבי עובר בתור אות חשמלי לאורך האקסון של תא העצב (התא הקדם-סינפטי).
כאשר הוא מגיע לקצה האקסון ,הוא גורם לשחרור חומר הקרוי נוירוטרנסמיטור משלפוחיות
קטנטנות המצויות בקצה האקסון.
.2הנוירוטרנסמיטר מופרש מקצה האקסון אל המרווח הסינפטי ,עובר דרכו בדיפוזיה ומגיע אל
קרום התא של תא המטרה האחר-סינפטי ,שם הוא נקשר לקולטנים מיוחדים הנמצאים בקרום.
.3קישור החומר לקולטנים מעורר תגובה בתא המטרה ,שתלויה בסוג התא האחר-סינפטי
גירוי עצבי עובר בתא עצב בתור אות חשמלי ובסינפסה ,בתור אות כימי
מה גורם גירוי חשמלי בתא המטרה?
• תא שריר – התגובה היא התכווצות התא.
• תא בלוטה – התגובה היא הפרשה של תוצר
הבלוטה.
• תא עצב – התגובה היא יצירת גירוי עצבי,
כלומר אות חשמלי העובר לאורך האקסון ,מגיע
לסינפסה הבאה במסלול ,וכן הלאה (המידע
עובר לעוד תא מטרה).
מעבר הגירוי העצבי בסינפסה
.1הגירוי העצבי מגיע לקצה האקסון וגורם לשחרור
מולקולות של נוירוטרנסמיטר מן השלפוחיות בתא
הקדם-סינפטי
נוירוטרנסמיטר
.2מולקולות הנוירוטרנסמיטר עוברות בדיפוזיה דרך
המרווח הסינפטי ונקשרות לקולטנים הנמצאים בקרום
של התא האחר-סינפטי (תא המטרה)
.3קישור מולקולות הנוירוטרנסמיטר לקולטנים
מעורר תגובה בתא האחר-סינפטי (יצירת גירוי עצבי
בנוירון הקולט)
19
מעבר הגירוי העצבי בסינפסה
צפו בהדמיה וראו – כיצד הסינפסה
?פועלת
http://storage.cet.ac.il/resources/bio
logy/11grade/guf/synapse.swf
20
קשת רפלקס – תגובה מהירה
מאוד
• כאשר נוגעים בגוף חם
מאוד ,מיד מזיזים את
היד.
• כאשר דורכים על קוץ
מיד מרימים את הרגל.
• האם מעורבת החלטה שלנו בתגובות מהירות?
• מדוע חשובה תגובה מהירה במקרים מסוימים?
•
•
•
•
•
קשת רפלקס – תגובה מהירה
מאוד
מידע – קיבלתי מכה בברך ,עובר
דרך עצב מהרגל אל חוט השדרה.
תגובה – מחוט השדרה דרך עצב
שני עוברת אל שרירי הרגל.
התגובה אינה באה מהמוח אלא
מחוט השדרה ,הקרוב יותר לרגל,
ובכך מתאפשרת תגובה מהירה,
הנקראת קשת רפלקס.
המוח נכנס לפעולה לאחר התגובה
הראשונית – הזזת הרגל.
מידע עובר למוח – ואז מרגישים
כאב ברגל.
רפלקס
לרוב ,מסלולי העברת המידע במערכת העצבים מורכבים מאוד – הם עוברים דרך המוח וכוללים
תאי עצב רבים וסינפסות רבות.
ואולם ,במערכת העצבים קיימים גם מסלולים פחות מורכבים .צורת הפעולה הפשוטה ביותר של
מערכת העצבים נקראת רפלקס.
כאשר אדם נוגע באצבעו בחפץ חם ,מיד ידו נרתעת לאחור.
מה התהליך שגרם לרתיעת היד?
.1הטמפרטורה הגבוהה נקלטה בתאי העצב שבין תאי העור של האצבע
.2הגירוי העצבי הועבר לתאי עצב אחרים ,המצויים בחוט השדרה
.3הגירוי העצבי הגיע אל תאי השריר של היד וגרם להם להתכווץ
בתגובת הרפלקס ,רק שניים או שלושה תאי עצב משתתפים בתגובה ,והיא אינה תלויה
בהעברת המידע אל המוח – לכן היא מתרחשת במהירות.
רפלקס
האם המוח משתתף בתגובת הרפלקס?
ברפלקס הרתיעה מחפץ חם ,הגירוי עובר ישירות מתא העצב הקולט אל תא העצב הבא ,אשר
מפעיל את תא השריר להתכווצות.
אף על פי שהתגובה אינה רצונית ,אנו מודעים לתחושת החום באצבע ,מכיוון שהגירוי מועבר
גם אל המוח .העברת המידע אל תאי העצב במוח ועיבודו שם הם תהליכים מורכבים ופחות
מהירים ,מפני שסינפסות ותאי עצב רבים משתתפים בהם.
לעומת זאת ,בתגובות רפלקס אחרות ,לדוגמה "רפלקס זיע הברך" ,שבו הרגל קופצת בעקבות
הקשה על נקודה מסוימת מתחת לברך ,אין כלל מעורבות של המוח.
עוד רפלקסים :
מצמוץ בעיניים כאשר רואים לפתע חפץ או תנועה סמוך מאוד לפנים.
כאשר מושיטים אצבע או יד לתינוק הוא תופס בה בכפות ידיו ונאחז בה.
שאלה:
איזה יתרון יש לתגובת רפלקס מהירה מאוד?
רמז :מה עלול לקרות אם לא נרחיק את היד מן התנור החם? מה עלול
לקרות אם לא נמצמץ בעיניים כאשר נקלוט לפתע כי משהו מתקרב אל
פנינו?
תשובה:
תגובת הרפלקס המהירה היא מעין אמצעי הגנה על הגוף – הרחקת
היד ממוקד החום תעזור למנוע נזק של כווייה קשה יותר ,סגירת
העפעפיים בעת מצמוץ תעזור להגן על העיניים מפגיעה.
היתרון ברפלקס ,שהוא מאפשר תגובה מיָּדית מהירה ביותר לגורם
שעלול לגרום נזק לגוף.