وظيفة الجهاز العصبي

وظيفة الجهاز العصبي

الجهاز العصبي هو كبير السيطرة والتنظيمية، والتواصل نظام في الجسم. إنه مركز كل النشاط العقلي بما في ذلك الفكر والتعلم والذاكرة. جنبا إلى جنب مع الغدد الصماء نظام ، و الجهاز العصبي هو المسؤول عن تنظيم والحفاظ على التوازن.

أولاً ، مع الجهاز العصبي ، هناك العديد من المصطلحات الجديدة التي من المحتمل أن تصادفها ، سواء كان ذلك في هذا القسم ، في كتب التشريح الأخرى وفي صناعة اللياقة البدنية. لمساعدتك على فهم بعض هذه المصطلحات الجديدة قمنا بتعريفها في الجدول التالي (ضع في اعتبارك أنك قد تحتاج إلى قراءة بعض هذه التعريفات حتى يكون لها معنى!):

مصطلحتعريف
الجهاز العصبي المركزيCNS تعني الجهاز العصبي المركزي وتشمل الدماغ والحبل الشوكي.
الجهاز العصبي المحيطيPNS تعني الجهاز العصبي المحيطي وتشمل جميع الأعصاب خارج الجهاز العصبي المركزي
عصبونالخلايا العصبية (الخلايا العصبية) هي اللبنات الأساسية لجميع الأعصاب. تتكون الأعصاب الفردية من آلاف الخلايا العصبية.
إمكانات العملإمكانات الفعل هي النبضات الكهربائية (الرسائل) التي تنتقل عبر الجهاز العصبي
EPSPEPSP تعني إمكانات ما بعد التشابك المثيرة. إنه تغيير إيجابي يجعل العصب أكثر عرضة لإطلاق جهد فعل
IPSPيرمز IPSP إلى إمكانات ما بعد التشابك المثبطة. إنه تغيير سلبي يجعل العصب أقل عرضة لإطلاق جهد فعل
إزالة الاستقطابيشير هذا إلى أن الشحنة داخل الخلية العصبية تصبح موجبة وتصل إلى العتبة. مما يؤدي إلى إطلاق عمل محتمل.
فرط الاستقطابيشير هذا إلى أن الشحنة داخل الخلية العصبية تصبح أكثر سلبية وتمنع إمكانية العمل من إطلاق النار.
إعادة الاستقطابيشير هذا إلى الخلية العصبية التي تعود إلى حالة الراحة / الاسترخاء بعد أن تزيل الاستقطاب عند إرسال جهد فعل.
التجميد الزمنييشير هذا إلى اثنين أو أكثر من إمكانات العمل التي تصل في تتابع سريع من خلية عصبية واحدة.
التجميع المكانييشير هذا إلى اثنين أو أكثر من إمكانات العمل التي تصل في نفس الوقت من اثنين أو أكثر من الخلايا العصبية المختلفة.

ما هو الجهاز العصبي؟

الجهاز العصبي هو نظام تحكم في الجسم وهو يشبه إلى حد ما الكمبيوتر. الدماغ يشبه البرنامج وهو مسؤول عن اتخاذ القرارات والأعصاب مثل الأجهزة أو الأسلاك التي توصل تلك القرارات مع باقي الجسم.

ماذا يفعل الجهاز العصبي؟

يعمل الجهاز العصبي جنبًا إلى جنب مع جهاز الغدد الصماء (الهرموني) على التحكم في جميع الأنشطة داخل جسم الإنسان. يقوم بذلك عن طريق توصيل الرسائل بين الدماغ والجسم بسرعة كبيرة باستخدام النبضات العصبية (إمكانات الفعل). 

الوظائف الأربع الرئيسية للجهاز العصبي هي:

1.      السيطرة على البيئة الداخلية للجسم للحفاظ على “التوازن”

مثال على ذلك هو تنظيم درجة حرارة الجسم. أثناء ممارسة الرياضة ، نخلق الحرارة ، من أجل الحفاظ على درجة حرارة أساسية ثابتة نسبيًا ، يرسل الجهاز العصبي رسائل إلى الأوعية الدموية للتمدد (التمدد) ، وزيادة تدفق الدم إلى الجلد ، وزيادة التعرق للمساعدة في تبديد الحرارة المتراكمة.

2.      برمجة ردود الفعل في الحبل الشوكي

مثال على ذلك هو منعكس التمدد. يعمل هذا المنعكس على حمايتنا من الإصابة. إذا كنا نركض في الخارج وركضنا بطريق الخطأ في فتحة وعاء ولفنا كاحلنا ، فإن رد فعل التمدد سيشعر على الفور بالتمدد في العضلات حول الكاحل ويرسل رسائل إلى تلك العضلات تخبرهم بالتقلص ومقاومة التمدد. يعمل هذا المنعكس على حماية الكاحل من الكسر وينتج عنه التواء بسيط بدلاً من كسر شديد.

3.      الذاكرة والتعلم

لم تتعلم القراءة أو الكتابة بين عشية وضحاها ، أليس كذلك؟ مطلوب قدر معين من التكرار لتعلم وحفظ هذه الوظائف الرئيسية. الأمر نفسه ينطبق على التمرين. تتطلب الحركات الجديدة ، وخاصة المعقدة منها ، وقتًا لكي يتعلمها الجهاز العصبي. تذكر هذا عند تعليم تمارين جديدة للناس – يجب أن يحدث قدر معين من التكرار قبل أن يقوم نظامهم العصبي بعمله بشكل صحيح!

4.      السيطرة الطوعية على الحركة

كل حركة تطوعية يقوم بها الشخص تكون تحت السيطرة المباشرة للجهاز العصبي حيث يرسل الجهاز العصبي الرسائل إلى أجزاء معينة من الجسم للتحرك. إذا تكررت الحركة عدة مرات (المشي لمعظمنا …) ستكون الحركة فعالة للغاية. إذا كانت الحركة جديدة ولا تزال تتطلب بعض التكرار ، فإننا نتوقع أن تكون الحركة أقل كفاءة وفي بعض الحالات تبدو محرجة وغير مريحة (مثل تعلم الشخص القرفصاء لأول مرة).

لماذا الجهاز العصبي مهم؟

يعد الجهاز العصبي جزءًا لا يتجزأ من قدرتنا على العمل في كل شيء. كما نعلم ، فإن العضلات تخلق الحركة عن طريق الانقباض والسحب على عظامنا. ومع ذلك ، فإن الجهاز العصبي هو المسؤول عن تحفيز العضلات والتسبب في تقلصها. بدون النبضات العصبية للجهاز العصبي ، لن تعمل العضلات ببساطة.

عندما يتعرض شخص ما لصدمة شديدة في النخاع الشوكي ، فغالبًا ما يؤدي ذلك إلى شلل جسمه تحت نقطة الصدمة. على سبيل المثال ، إذا تضرر الحبل الشوكي فوق الأعصاب التي تحفز الجزء السفلي من الجسم (الساقين ، إلخ) ، فلن يتمكنوا من المشي مرة أخرى. وذلك لأن الرسائل المخصصة للأرجل لم يعد بإمكانها الوصول إليها. في جوهره هو مثل قطع كابل الطاقة إلى منزلك وانطفاء الأنوار.

الجهاز العصبي ليس مسؤولاً فقط عن تحفيز العضلات ؛ يحفز كل نسيج وعضو داخل الجسم. لذلك من المهم أن تفهم الجهاز العصبي حتى تتمكن من تدريب العملاء بأمان وفعالية.

و الجهاز العصبي واللياقة البدنية

يسير الجهاز العصبي واللياقة جنبًا إلى جنب. إكمال نشاط قمت به آلاف المرات مثل الجري ، وتعلم مهارة جديدة مثل القرفصاء أو مجرد التفكير في النشاط الذي أنت على وشك القيام به ، كل ذلك باستخدام الجهاز العصبي.

على سبيل المثال ، عندما يتعلم العميل تمرينًا جديدًا ، مثل تمرين ضغط الدمبل على مقاعد البدلاء ، فقد تجد أن الحركة محرجة جدًا وصعبة بالنسبة له. هذا لأن نظامهم العصبي يحاول تعلم شيء جديد. ومع ذلك ، فكلما كرروا وصقلوا نفس الحركة كلما أصبحت أكثر كفاءة وسلاسة ، حتى تصبح طبيعة ثانية.

عند العمل مع العملاء ، تأتي الكثير من المكاسب الأولية من التحسينات في الجهاز العصبي حيث يتعلم أنماط حركة جديدة ويصبح أكثر كفاءة في أداء وظيفته. ومع ذلك ، تجدر الإشارة أيضًا إلى أنه إذا أعطيت عميلًا تمرينًا متقدمًا جدًا بالنسبة له ، فقد يتم ردعه عن التمرين. هذا لأن تجربة عدم القدرة على القيام بالتمرين ، والشعور بالضعف أثناء رفع الأثقال أو الشعور بالألم الشديد في اليوم التالي قد يؤدي إلى تأخرهم.

التأكد من أن عميلك يواجه تحديًا كافيًا ومناسبًا لتحقيق أهدافه يعد أمرًا أساسيًا عند العمل في مجال اللياقة. لمساعدتك على القيام بذلك ، من المهم فهم الجهاز العصبي وقدرة عملائك. هذا لأنه سيساعدك على اختيار الأنواع الصحيحة من التمارين والشدة للعملاء ، وكذلك معرفة متى تتقدم أو تتراجع عن التمرين.

كيف يتم تنظيم الجهاز العصبي؟

يحتوي الجهاز العصبي على العديد من الأقسام ، ولكل قسم غرضه المميز الخاص به. يمثل الرسم البياني التالي الجهاز العصبي وتقسيماته المختلفة ، متبوعًا بشرح لكل قسم.

الجهاز العصبي المركزي (CNS)

هياكل الجهاز العصبي المركزي هي الدماغ والنخاع الشوكي. وظيفتهم هي دمج المعلومات القادمة من الجهاز العصبي المحيطي والاستجابة تلقائيًا أو اتخاذ قرارات بشأن الإجراءات التي ينبغي اتخاذها. يمكنك التفكير في الجهاز العصبي المركزي باعتباره “المكتب الرئيسي” للجسم ، فهو يعمل بوعي ودون وعي للتحكم في جميع الأنشطة داخل الجسم.

المحيطي الجهاز العصبي (السندات الإذنية)

تشمل هياكل الجهاز العصبي المحيطي الأعصاب القحفية (أعصاب الرأس) والأعصاب الشوكية. 

وظيفتهم هي توصيل المعلومات بين الجهاز العصبي المركزي وبقية الجسم. 

الانقسام الحسي

يحتوي التقسيم الحسي (المعروف أيضًا باسم وارد) للجهاز العصبي على أعصاب تأتي من الأحشاء (الأعضاء الداخلية) والمناطق الجسدية (العضلات والأوتار والأربطة والأذنين والعينين والجلد). 

تقوم هذه الأعصاب بتوصيل النبضات إلى الجهاز العصبي المحيطي / الجهاز العصبي المركزي لتوفير معلومات حول ما يحدث داخل وخارج الجسم. تشمل الحواس ؛ السمع ، والبصر ، واللمس ، وحس الحس العميق (الوعي بمكان وجودك في الفضاء والموقع الذي أنت فيه).

تقسيم المحرك (الصادر)

يحتوي القسم الحركي (المعروف أيضًا باسم الصادر) للجهاز العصبي على أعصاب حركية. 

تقوم هذه الأعصاب بتوصيل نبضات من الجهاز العصبي المركزي والجهاز العصبي المحيطي إلى العضلات والأعضاء والغدد ، مما يؤثر على ما يحدث في تلك الأنسجة.

الجهاز العصبي الجسدي

يحتوي التقسيم الجسدي للجهاز العصبي على أعصاب تنتهي بالعضلات الهيكلية. 

تقوم هذه الأعصاب بإجراء نبضات تتحكم في عضلات الهيكل العظمي استجابةً لتوجيه يصدر من الدماغ. هذا التحكم الواعي يعني أننا نطلق على نشاط هذا التقسيم اسم “اختياري”.

الجهاز العصبي اللاإرادي

يحتوي التقسيم اللاإرادي للجهاز العصبي على أعصاب تنتهي في الأحشاء (الأعضاء الداخلية). لذلك يطلق عليهم اسم الأعصاب الحشوية الحركية.

تقوم هذه الأعصاب بإجراء نبضات تتحكم في القلب والرئتين والعضلات الملساء في الأوعية الدموية والجهاز الهضمي والغدد. تنشط هذه الأعصاب دون تدخل واعي من الدماغ لذا يقال إنها “لا إرادية”. 

قسم متعاطف

الانقسام الودي للجهاز العصبي هو جزء من الجهاز العصبي اللاإرادي. إنه يعمل “تلقائيًا” لتعبئة أجهزة الجسم أثناء النشاط (على سبيل المثال استجابة القتال أو الطيران). 

إذا كنت قد شعرت بالخوف من قبل وأدركت بعد ذلك أن قلبك لا يزال ينبض بسرعة ، وأنك متوترة وراحتا تتعرقان ، فأنت قد اختبرت نشاط الجزء الودي من الجهاز العصبي اللاإرادي.

قسم السمبتاوي

يعتبر القسم السمبتاوي في الجهاز العصبي جزءًا من الجهاز العصبي اللاإرادي أيضًا. إنه يعمل “تلقائيًا” لتثبيط أو إرخاء أنظمة الجسم. يعزز الهضم ووظائف “التدبير المنزلي” الأخرى عندما يكون الجسم في حالة راحة. يوضح الرسم البياني التالي كيف يكون للقسم السمبثاوي والباراسمبثاوي تأثيرات مختلفة على الأعضاء المختلفة.

الجهاز العصبي المركزي – ماذا يفعل الدماغ والنخاع الشوكي؟

على الدماغ

يتم تنظيم الدماغ في مناطق مسؤولة عن معالجة المعلومات واتخاذ القرارات ثم تنفيذ المهمة المناسبة. كما تعلم من القسم السابق ، يمكنه القيام بذلك بوعي ودون وعي. أمثلة على بعض هذه المهام هي:

1.      الحفاظ على التوازن

2.      تفسير المعلومات الحسية

3.      خلق استجابات حركية (حركة)

4.      التعلم

5.      التفكير

6.      الحديث

من خلال النظر إلى الرسم البياني التالي ، يمكنك أن ترى أن الدماغ لديه أقسام تشريحية مميزة تعمل في وقت واحد. بشكل أساسي ، يكون الدماغ نمطيًا حسب التصميم ، حيث تكون كل وحدة مسؤولة عن وظيفة معينة ، ولكن يمتلك الدماغ أيضًا القدرة على دمج المعلومات في جزء من الثانية بين الوحدات. 

و الحبل الشوكي

يوفر الحبل الشوكي مسارًا تصاعديًا للمعلومات الحسية التي تنتقل من المستقبلات الحسية في الجسم إلى الدماغ ومسار تنازلي للمعلومات الحركية التي تنتقل من الدماغ إلى الوحدات الحركية. 

يعمل الحبل الشوكي أيضًا مثل لوحة مفاتيح لردود الفعل أو الحركات التي تتطلب السرعة. مع ردود الفعل ، تبدأ الاستجابات الحركية (الحركات) في النخاع الشوكي بدلاً من الدماغ. هذا لأنه مع ردود الفعل السرعة هي المفتاح المطلق – سوف يضيع الوقت الثمين إذا كان على الرسالة أن تنتقل من وإلى الدماغ. الانسحاب والنفض هما أكثر أنواع ردود الفعل شيوعًا.  

مثال على رد الفعل الانسحابي هو وضع يدك على عنصر ساخن وتحريكه بعيدًا قبل تسجيل الإحساس بالألم. في هذه المعلومات الحسية المنعكسة يتم نقلها إلى النخاع الشوكي من خلال عصبون حسي. يرسل الحبل الشوكي بعد ذلك أمرًا عبر خلية عصبية حركية إلى الوحدة الحركية يخبرها بقبض العضلات وتحريك اليد بعيدًا عن العنصر. 

مثال على رد الفعل النفضي هو ركلة الساق الناتجة عن الضغط على وتر الرضفة. يحدث هذا عادة عند الأطباء عندما يختبرون الوظيفة.

كما هو موضح في الرسم البياني المجاور ، فإن مستقبل التمدد في العضلات يستشعر الصنبور على الرضفة ويرسل هذه المعلومات إلى النخاع الشوكي عبر العصب الحسي. يرسل الحبل الشوكي أمرًا عبر العصب الحركي إلى الوحدة الحركية في العضلة (في هذه الحالة عضلات الفخذ الرباعية) للتقلص ، مما يتسبب في تقلص سريع أو “ رعشة ”.

كيف تتصل أقسام الجهاز العصبي المختلفة لتعمل معًا؟

من المهم فهم ماهية كل قسم من أقسام الجهاز العصبي وأدوارهم الفردية ، ولكن من الضروري أيضًا معرفة كيفية ارتباطهم بالعمل معًا من أجل العمل ككل. هذا لأن أقسام الجهاز العصبي التي تعمل معًا هي التي تسمح لها بالعمل وتنفيذ مهامها المختلفة بشكل فعال.

يرتبط الجهاز العصبي المركزي (CNS) ببقية الجسم عن طريق الأعصاب الحسية والحركية للجهاز العصبي المحيطي (PNS). تنقل الأعصاب الحسية المعلومات إلى الجهاز العصبي المركزي ؛ تقوم الأعصاب الحركية بتنفيذ الأوامر الحركية من الجهاز العصبي المركزي. تنقسم أعصاب الجهاز العصبي المحيطي إلى الأعصاب القحفية والعمودية.

تتفرع الأعصاب القحفية من الدماغ وتنتهي المعلومات والأوامر مباشرة بين الدماغ والهياكل الموجودة في الرأس والرقبة والصدر وتجاويف البطن بما في ذلك العينين والأذنين والأنف والفم والحلق والقلب والرئتين والكبد وجميع أجزاء البطن والصدر الأخرى وكذلك بعض عضلات الكتف والرقبة. 

تتفرع الأعصاب الشوكية من النخاع الشوكي ثم تتفرع لتكوين جميع أعصاب الجذع والذراعين والساقين. 

تصنف الأعصاب الشوكية حسب المنطقة التي تتفرع فيها من الحبل الشوكي. تتفرع الأعصاب الشوكية العنقية من منطقة الرقبة ، وتتفرع الأعصاب الصدرية من منطقة منتصف الجذع وتتفرع الأعصاب القطنية والعجزية من منطقة أسفل الظهر والورك.

تحمل الأعصاب الشوكية المعلومات والأوامر من وإلى الحبل الشوكي والجذع والذراعين والساقين.  

تحمل المسالك الحركية والحسية للنخاع الشوكي المعلومات والأوامر بين الأعصاب الشوكية والدماغ.

كيف تحدث الحركة التطوعية؟

لإنشاء حركة إرادية ، يقوم الجهاز العصبي المركزي بمعالجة المعلومات الحسية التي توفرها العين والأذنان وأجهزة الإحساس الأخرى ومستقبلات الجسم. ثم يختار الاستجابة المناسبة ، ويخطط ، ثم ينفذ الحركة عن طريق إرسال نبضات عصبية عبر الفرع الحركي للجهاز العصبي المحيطي.

يعمل الفرع الودي للجهاز العصبي اللاإرادي في الوقت نفسه على زيادة نشاط القلب والرئتين لتزويد عضلات الهيكل العظمي بالأكسجين والمواد المغذية الإضافية وفي الوقت نفسه ، يقلل من نشاط الجهاز الهضمي للسماح بزيادة تدفق الدم إلى عضلات الهيكل العظمي .

مثال عملي ؛ الذهاب لممارسة رياضة العدو. 

بمجرد أن أبدأ في التفكير في الركض وما ينطوي عليه مثل ارتداء حذائي ، وما هو المسار الذي سأجريه وما إلى ذلك ، فإن نظامي العصبي الودي يجعلني جاهزًا داخليًا عن طريق زيادة معدل ضربات القلب ، وتغيير ضغط الدم ، وإثارة الأعصاب. والعضلات التي ستشارك قريبًا. تذكر ، هذا قبل أن أغادر منزلي!

بمجرد أن أكون على الطريق ، أبدأ في الركض بشكل لطيف وسهل. للركض ، استدعى دماغي نمطًا حركيًا (مجموعة معروفة من التعليمات العضلية التي تعلمتها وصقلتها بين عمر سنة وخمس سنوات) وأرسلت الإشارات عبر الجهاز العصبي المركزي والجهاز العصبي المحيطي والجهاز الحركي والجسدي إلى العضلات. أبدأ في الركض دون أي مشكلة على الإطلاق.

بينما أركض على طول انقسامي الحسي ، أرسل إشارات عبر PNS إلى عقلي بسرعة الضوء. إنه يخبرني أن عجولتي ضيقة بعض الشيء ، شاهد تلك الحفرة ، استعد للانعطاف ؛ أنت تزداد دفئًا وما إلى ذلك.

بحلول الوقت الذي وصلت فيه إلى نهاية الشارع ، جعلني نظامي العصبي الودي أتنفس بمعدل جيد ، ومعدل قلبي يتماشى بشكل جيد ويضخ الدم إلى تلك العضلات العاملة ، وبدأت الغدد العرقية في الانفتاح لتبردني قبالة وهلم جرا.

يستشعر الانقسام الحسي داخل العضلات العاملة زيادة في درجة الحرارة والتوتر والمنتجات الثانوية للخلايا ويستجيب الجهاز العصبي الودي عن طريق جعل الأوعية الدموية في تلك المنطقة تتوسع (تتوسع) حتى يتدفق المزيد من الدم إلى الداخل ويتدفق للخارج. تتم مراقبة التوتر في الأوتار والعضلات باستمرار ، وإذا زاد الألم ، يتلقى الدماغ الرسالة وقد أختار التوقف والتمدد.

مثال عملي ؛ تعلم القرفصاء.

ماذا عن الحركة التي لا يمتلك الدماغ من أجلها نمطًا حركيًا ثابتًا يتذكره ، مثل تعلم أداء القرفصاء مع حمل الدمبل لأول مرة. كما يوضح لي المدرب ويخبرني بما يجب أن أفعله ، فإن المستقبلات الحسية في عيني وأذني ترسل معلومات للمدربين (“ابق ركبتيك متباعدتين عن بعضهما البعض ، والوزن عند التعافي ، وانظري إلى الأمام مباشرة ، وحافظي على ظهرك مستقيماً” إلخ) PNS إلى الجهاز العصبي المركزي الخاص بي للمعالجة.

يرسل الجهاز العصبي المركزي معلومات إلى القسم الحركي في جهازي العصبي ، وتحديداً إلى القسم الودي للنظام اللاإرادي (اللاإرادي) ، والذي يبدأ في إعداد دوري لدوري عن طريق تسريع قلبي ، وإفراز القليل من الأدرينالين لمساعدتي وتقليل الوظيفة. من أعضائي الداخلية ، لذلك يتوفر المزيد من الدم لعضلاتي العاملة.

ثم يشجعني المدرب على الذهاب …

يستمر نظامي اللاإرادي في العمل ولكن الآن يبدأ نظامي الجسدي (الطوعي) في العمل أيضًا. يحاول الدماغ أن يتذكر تلك التعليمات المهمة وأن يتذكر ما كانت عليه “صورة” التقنية الجيدة التي أظهرها المدرب. يرسل رسائل إلى العضلات لثني الركبتين والوركين وتوزيع الوزن على الكعبين. ولكن نظرًا لأن هذا نمط جديد بالنسبة لي ، في بعض الأحيان لا تذهب هذه الرسائل إلى المنطقة المستهدفة والحركة ليست صحيحة تمامًا. 

يطالبني المدرب ويذكرني ، والذي يقترن بالمعلومات الحسية من عضلاتي التي تخبرني أنني على وشك الوقوع ، وكلها تتغذى على الجهاز العصبي المركزي الخاص بي والرسائل المعدلة يتم إرسالها مرة أخرى إلى النظام الجسدي الذي يحسن تقنيتي.

تبدو معقدة أليس كذلك؟ إن تعلم الحركات الجديدة أمر معقد ، لذا حاول أن تتذكر ذلك عند إرشاد الناس. حاول أن تجعل تعليماتك واضحة وبسيطة حتى لا تفرط في تحميل الجهاز العصبي للأشخاص بأوامر كثيرة. ادمج الأنماط التي ربما استخدموها بالفعل ويمكن أن يتذكروها (على سبيل المثال ، “تخيل أنك جالس على كرسي” لتعليمات القرفصاء) وقدم ملاحظات واضحة تشجع على الأسلوب الصحيح وتساعد على علاج التقنية السيئة والأهم من ذلك كله … تحلى بالصبر!