إمكانات متدرجة

الجهود المتدرجة هي تغيرات في جهد الغشاء تتفاوت تبعًا لشدة المحفز، على عكس الجهود الثنائية التي تحدث كليًا أو لا تحدث أبدًا . تشمل هذه الجهود أنواعًا مختلفة مثل جهود المستقبلات ، والجهود الإلكترونية ، وتذبذبات جهد الغشاء دون العتبة ، وجهد الموجة البطيئة ، وجهود منظم ضربات القلب ، والجهود المشبكية . يتحدد مقدار الجهد المتدرج بقوة المحفز. تنشأ هذه الجهود من مجموع التأثيرات الفردية لبروتينات قنوات الأيونات المرتبطة بالليجاند ، وتتناقص بمرور الوقت والمكان. ^{[ 1 ]} لا تشمل هذه الجهود عادةً قنوات الصوديوم والبوتاسيوم ذات البوابات الفولتية ، بل يمكن أن تنتج عن النواقل العصبية التي تُفرز في المشابك العصبية والتي تُنشط قنوات الأيونات المرتبطة بالليجاند. ^[²^] تحدث هذه الجهود في التغصنات بعد المشبكية استجابةً لإطلاق العصبون قبل المشبكي وإطلاق الناقل العصبي ، أو قد تحدث في العضلات الهيكلية أو الملساء أو القلبية استجابةً للمدخلات العصبية . هذه النبضات متزايدة وقد تكون مثيرة أو مثبطة.

قنوات أيونية مرتبطة بالليجاند

تتولد الجهود المتدرجة عادةً في تفرعات الخلايا العصبية حيث لا توجد قنوات حساسة للجهد. وهي تغيرات موضعية في جهد الغشاء استجابةً لمحفز، مثل ارتباط النواقل العصبية بالمستقبلات. يُحدث هذا الارتباط تغيرًا في بنية المستقبل، مما يُفعّله للتفاعل مع البروتينات. يُفعّل هذا التفاعل فتح قنوات الأيونات، مما يؤدي إلى حركة أيونات الصوديوم (Na ⁺⁾ ، والبوتاسيوم (K ⁺⁾ ، والكالسيوم (Ca2 ⁺⁾ ، والكلوريد (Cl- ⁾ عبر الغشاء، مُنتجًا الجهود المتدرجة. على عكس جهود الفعل، تبقى الجهود المتدرجة في المنطقة التي حدث فيها التحفيز، ويكون كل مشبك عصبي إما مُثيرًا أو مُثبطًا. ^{[ 3 ]}

كمونات ما بعد المشبك الاستثارية (EPSPs)

تُسمى الجهود المتدرجة التي تجعل جهد الغشاء أقل سلبية أو أكثر إيجابية، مما يزيد من احتمالية حدوث جهد فعل في الخلية بعد المشبكية، بالجهود الاستثارية بعد المشبكية (EPSPs). ^{[ 4 ]} تتجمع الجهود الموضعية المزيلة للاستقطاب ، وإذا وصل الجهد إلى جهد العتبة ، يحدث جهد فعل في تلك الخلية.

تنشأ جهد ما بعد المشبكي الاستثاري (EPSP) نتيجةً لتدفق أيونات الصوديوم (Na ⁺⁾ أو الكالسيوم (Ca2 ⁺⁾ من الفضاء خارج الخلوي إلى داخل الخلية العصبية أو العضلية. عندما يكون للخلية العصبية قبل المشبكية جهد فعل، يدخل الكالسيوم (Ca2 ⁺⁾إلى نهاية المحور العصبي عبر قنوات الكالسيوم المعتمدة على الجهد ، مما يؤدي إلى إخراج الحويصلات المشبكية وإطلاق الناقل العصبي. ينتشر الناقل العصبي عبر الشق المشبكي وينشط قنوات أيونية مرتبطة بالليجاند، والتي تتوسط جهد ما بعد المشبكي الاستثاري (EPSP). يتناسب سعة جهد ما بعد المشبكي الاستثاري (EPSP) طرديًا مع عدد الحويصلات المشبكية التي تم إطلاقها.

إذا لم يكن جهد ما بعد المشبكي الاستثاري (EPSP) كافيًا لتحفيز جهد الفعل، فإن الغشاء يعود لاحقًا إلى جهد الراحة . وهذا يدل على الطبيعة المؤقتة والقابلة للانعكاس للجهود المتدرجة.

كمونات ما بعد المشبك التثبيطية (IPSPs)

تُسمى الجهود المتدرجة التي تجعل جهد الغشاء أكثر سلبية، وتقلل من احتمالية توليد جهد فعل في الخلية بعد المشبكية، بجهود ما بعد المشبكية التثبيطية (IPSPs). وينتج فرط استقطاب الأغشية عن تدفق أيونات الكلوريد (Cl⁻ ⁾ إلى الداخل أو تدفق أيونات البوتاسيوم (K⁺ ⁾ إلى الخارج. وكما هو الحال مع جهود ما بعد المشبكية الاستثارية (EPSPs)، فإن سعة جهد ما بعد المشبكية التثبيطي (IPSP) تتناسب طرديًا مع عدد الحويصلات المشبكية التي تم إطلاقها. ^{[ 5 ]}

الخلاصة

يبلغ جهد غشاء الراحة عادةً حوالي -70 ملي فولت. ويتراوح جهد العتبة للعصبون النموذجي بين -40 ملي فولت و-55 ملي فولت. يحدث التجميع الزمني عندما تتراكم الجهود المتدرجة داخل الخلية بعد المشبكية بسرعة كبيرة قبل أن تتلاشى الجهود السابقة. أما التجميع المكاني فيحدث عندما تتراكم الجهود بعد المشبكية من المشابك المتجاورة على الخلية في وقت واحد. وينشأ جهد الفعل عندما يصل مجموع الجهود الاستثارية بعد المشبكية (EPSPs)، مطروحًا منه مجموع الجهود التثبيطية بعد المشبكية (IPSPs)، في منطقة من الغشاء إلى جهد العتبة للخلية.

ملحوظات

↑ ميشر، أنتوني ل. (2013). كتاب جونكويرا الأساسي في علم الأنسجة وأطلسه ( الطبعة الثالثة عشرة). ماكجرو هيل للتعليم. الصفحات 165-167 . ISBN 978-0-07-180720-3.
↑ سليش، دونالد ف. (2018). علم الأدوية للمخدرات الترفيهية: علم الأعصاب لكيفية عمل المخدرات ( الطبعة الأولى). الولايات المتحدة الأمريكية: كوجنيلا، ص 26. ISBN 978-1-5165-0441-1.
↑ سليش، دونالد ف. (2018). علم الأدوية للمخدرات الترفيهية: علم الأعصاب لكيفية عمل المخدرات ( الطبعة الأولى). الولايات المتحدة الأمريكية: كوجنيلا، ص 26. ISBN 978-1-5165-0441-1.
↑ بيتس، جيه جوردون؛ ديسايكس، بيتر؛ جونسون، إيدي؛ جونسون، جودي إي؛ كورول، أوكسانا؛ كروز، دين؛ بو، براندون؛ وايز، جيمس؛ وومبل، مارك دي؛ يونغ، كيلي إيه (6 يوليو 2023). علم التشريح وعلم وظائف الأعضاء . هيوستن: أوبن ستاكس سي إن إكس. 12.5 التواصل بين الخلايا العصبية. ISBN 978-1-947172-04-3.
↑ نارتسيسوف، ياروسلاف ر.؛ إيفونتسين، ليونيد أ. (29 مايو 2023). "النمذجة الرياضية للتأثيرات الفيزيولوجية الناتجة عن تعدد الأشكال المكانية لكثافة ما بعد المشبك لمستقبلات الجلايسين" (ملف PDF) . الرياضيات (بازل) . 11 (11): 2499 - عبر مكتبة بلاتسبورغ الحكومية فاينبورغ.

مراجع

هيل، بيرتيل (2001). قنوات الأيونات في الأغشية القابلة للاستثارة ( الطبعة الثالثة). سندرلاند، ماساتشوستس: سيناور. ISBN 0-87893-321-2.

[1] ميشر، أنتوني ل. (2013). كتاب جونكويرا الأساسي في علم الأنسجة وأطلسه ( الطبعة الثالثة عشرة). ماكجرو هيل للتعليم. الصفحات 165-167 . ISBN 978-0-07-180720-3.

[:0-2] سليش، دونالد ف. (2018). علم الأدوية للمخدرات الترفيهية: علم الأعصاب لكيفية عمل المخدرات ( الطبعة الأولى). الولايات المتحدة الأمريكية: كوجنيلا، ص 26. ISBN 978-1-5165-0441-1.

[:02-3] سليش، دونالد ف. (2018). علم الأدوية للمخدرات الترفيهية: علم الأعصاب لكيفية عمل المخدرات ( الطبعة الأولى). الولايات المتحدة الأمريكية: كوجنيلا، ص 26. ISBN 978-1-5165-0441-1.

[Openstax_Anatomy_&_Physiology_attribution-4] بيتس، جيه جوردون؛ ديسايكس، بيتر؛ جونسون، إيدي؛ جونسون، جودي إي؛ كورول، أوكسانا؛ كروز، دين؛ بو، براندون؛ وايز، جيمس؛ وومبل، مارك دي؛ يونغ، كيلي إيه (6 يوليو 2023). علم التشريح وعلم وظائف الأعضاء . هيوستن: أوبن ستاكس سي إن إكس. 12.5 التواصل بين الخلايا العصبية. ISBN 978-1-947172-04-3.

[5] نارتسيسوف، ياروسلاف ر.؛ إيفونتسين، ليونيد أ. (29 مايو 2023). "النمذجة الرياضية للتأثيرات الفيزيولوجية الناتجة عن تعدد الأشكال المكانية لكثافة ما بعد المشبك لمستقبلات الجلايسين" (ملف PDF) . الرياضيات (بازل) . 11 (11): 2499 - عبر مكتبة بلاتسبورغ الحكومية فاينبورغ.

[ 1 ]

[ 4 ]

[ 5 ]