انتقال السيالة خلال المشتبك العصبي

عرفنا ان السيالة العصبية تنتقل كهربائية من خلال المحور حتى تصل إلى نهاية الخلية العصبية (الغشاء ما قبل المشتبك) وهو في حالة قابلة للتهيج بنفس قوة فرق الجهد المتكونة عند بداية التنبيه.

يحتوي الغشاء ما قبل المشتبك العصبي على نواقل كيميائية تختلف حسب الوظيفة التي تؤديها على الغشاء ما بعد المشتبك (منشطة او مثبطة او خليط بينهما) وذلك من خلال الثغرات الأيونية او من خلال المستقبلات البروتينية الموجودة على الغشاء ما بعد المشبك جدول (1).

جدول 1:  النواقل الكيميائية والبيبتيدات العصبية

وصول السيالة العصبية على النهاية العصبية (الغشاء ما قبل المشتبك) وهي في حالة (إزالة استقطاب) تعمل على فتح قنوات الكالسيوم. يقوم الكالسيوم بمساعدة الحوصلات على قذف النواقل الكيميائية من الخلية ما قبل المشتبك. البعض من هذه النواقل تعمل على تنشيط او تثبيط الخلية ما بعد المشتبك. البعض من هذه النواقل تعمل على تنشيط او تثبيط الخلية ما بعد المشتبك. البعض من هذه النواقل تعمل على تنشيط الغشاء ما بعد المشتبك (بسبب تدفق ص⁺ إلى الداخل، وزيادة الشحنات السالبة بالخارج) وبالتالي تكوين فرق للجهد الحركي تنشيطي للخلية ما بعد المشتبك (Excitatory post-synaptic potential EPSP). البعض الآخر من النواقل يعمل على تكوين المزيد من الشحنات السالبة في الداخل (أكثر شحنات موجبة بالخارج hyperpolarization) مكونة ما يسمى بالجهد الحركي التثبيط للغشاء ما بعد المشتبك (inhibitory post-synaptic potential, IPSP).

الأثر الذي يحرزه الناقل الكيميائي على الخلية ما بعد المشتبك يعتمد على ثلاثة عوامل : طبيعية الناقل الكيميائي (تنشيطي أو تثبيطي)، وطبيعة المستقبل على الغشاء ما بعد المشتبك، ونوعية الثغرات الأيونية (كهربائية كانت او كيميائية) على الغشاء ما بعد المشتبك. في بعض الأحيان يلتقي أكثر من أثر تنشيطي وأكثر من أثر تثبيطي على نفس الخلية ما بعد المشتبك ففي هذه الحالة تخضع استجابة ما بعد المشتبك للأثر السائد سواء كان تنشيطياً أو تثبيطياً أو ربما متساوياً بينهما.

فلو أخذنا الأستيل كولين (Ach) كمثال على كيفية انتقال السيالة عبر المشتبك :

• يتم القذف بالاستيل كولين الى تجويف المشتبك 
• يرتبط بقنوات الصوديوم يرتبط بقنوات الصوديوم (Iigand gated) الموجود على الغشاء ما بعد المشتبك.
• يتم فتح الثغرات وتدخل أيونات ص ⁺ إلى داخل الخلية ما بعد المشتبك.
• دخول ص⁺ يسبب في إزالة الاستقطاب للغشاء ما بعد المشتبك مكونا (EPSP).

هذه الآلية التي يعمل بها Ach تسمى (iono-tropic effect) وذلك لأنه يقوم بفتح الثغرات الأيونية. وتقوم الأحماض الأمينية أيضاً بنفس هذه الآلية.

أما بالنسبة للأمينات البيوجينية والببتيدات العصبية فإنها تؤدي وظيفتها من خلال ما يسمى (metabotropic effect) عن طريق ما يسمى بنظرية الساعي الثاني (الأدينوسن أحادي الفوسفات الدائري – cyclic adenosine mono-phosphate, C-AMP). في هذه الحالة يكون المستقبل في صورة بروتين (بدلا من الثغرات الأيونية) يسمى بروتين (G) الذي يعمل على تنشيط أنزيم الأدينالات الدائري (adnylate cyclade) شكل (1).

فلو نظرنا للأبينفرين (Epineohrin, E) كمثال :

• يرتبط الأبينفرين بالمستقبل البروتيني الخاص به على الغشاء.
• يقوم الأدينالات سايكلاز بتحويل مصدر الطاقة (ATP) إلى (C-AMP).
• يقوم C-AMP بتنشيط أنزيمات اخرى من خلال إضافة جزيء من الفوسفور. هذه الأنزيمات المتكونة اما أن تكون في صورة منشطة او مثبطة لعمليات الأيض التي تقوم بها الخلية.
• تقوم الأنزيمات بهذه الوظيفة من خلال :

1. فتح الثغرات الأيونية على سطح الغشاء.
2. تصنيع مادة اخرى.
3. الدخول إلى النواة لتنشيط نسخ (DNA).

شكل 1 : آلية عمل الناقل الكيميائي الأبينفرين "E".

من الملاحظ ان نقل السيالة العصبية من خلال المشتبك العصبي تتم من خلال النقل الكيميائي وليس الكهربي كما هو الحال في الخلية العصبية ذاتها.