Skip to main content
Global

36.2: الإحساس الجسدي

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    196328

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    المهارات اللازمة للتطوير

    • وصف أربعة مستقبلات ميكانيكية مهمة في جلد الإنسان
    • وصف التوزيع الطبوغرافي للمستقبلات الحسية الجسدية بين الجلد اللامع والشعر
    • اشرح لماذا يعتبر إدراك الألم أمرًا شخصيًا

    الإحساس الجسدي هو فئة حسية مختلطة وتشمل كل الأحاسيس المتلقاة من الجلد والأغشية المخاطية، وكذلك من الأطراف والمفاصل. يُعرف الإحساس الجسدي أيضًا باسم حاسة اللمس، أو بشكل أكثر شيوعًا، باسم حاسة اللمس. يحدث الإحساس الجسدي في جميع أنحاء الجزء الخارجي من الجسم وفي بعض المواقع الداخلية أيضًا. تلعب مجموعة متنوعة من أنواع المستقبلات - المضمنة في الجلد والأغشية المخاطية والعضلات والمفاصل والأعضاء الداخلية ونظام القلب والأوعية الدموية - دورًا.

    تذكر أن البشرة هي الطبقة الخارجية من الجلد في الثدييات. إنه رقيق نسبيًا، ويتكون من خلايا مليئة بالكيراتين، ولا يحتوي على إمدادات دم. تعمل البشرة كحاجز أمام الماء وغزو مسببات الأمراض. أسفل هذا، تحتوي الأدمة السميكة على الأوعية الدموية والغدد العرقية وبصيلات الشعر والأوعية الليمفاوية والغدد الدهنية التي تفرز الدهون (الشكل\(\PageIndex{1}\)). يوجد أسفل البشرة والأدمة النسيج تحت الجلد، أو ما تحت الجلد، والطبقة الدهنية التي تحتوي على الأوعية الدموية والأنسجة الضامة ومحاور الخلايا العصبية الحسية. تربط منطقة ما تحت الجلد، التي تحتوي على حوالي 50 بالمائة من دهون الجسم، الأدمة بالعظام والعضلات، وتزود الأعصاب والأوعية الدموية بالأدمة.

    يُظهر الرسم التوضيحي مقطعًا عرضيًا من جلد الثدييات. البشرة الخارجية عبارة عن طبقة رقيقة، ناعمة من الخارج، وعرة من الداخل. الأدمة الوسطى أكثر سمكًا بكثير من الأدمة. يمتد الدم والأوعية العصبية والليمفاوية على طول الجزء السفلي منه، وتمتد الشعيرات الدموية الصغيرة والنهايات العصبية إلى الجزء العلوي. عصب واحد ينتهي بمستقبلات. تمتد الغدد العرقية من الأدمة إلى البشرة. تمتد بصيلات الشعر من قاعدة الأدمة إلى الجزء العلوي حيث يتم ربطها بالغدد الزيتية. يمتد الشعر من البصيلات، عبر البشرة وخارج الجلد. منطقة ما تحت الجلد هي طبقة دهنية تحت الأدمة.
    الشكل\(\PageIndex{1}\): يتكون جلد الثدييات من ثلاث طبقات: البشرة والأدمة وتحت الجلد. (الائتمان: تعديل العمل من قبل دون بليس، المعهد الوطني للسرطان)

    المستقبلات الحسية الجسدية

    يتم تصنيف المستقبلات الحسية إلى خمس فئات: المستقبلات الميكانيكية والمستقبلات الحرارية ومستقبلات الألم والمستقبلات الكيميائية. تعتمد هذه الفئات على طبيعة المنبهات التي تنقلها كل فئة من فئات المستقبلات. ما يشار إليه عادةً باسم «اللمس» يتضمن أكثر من نوع واحد من التحفيز وأكثر من نوع واحد من المستقبلات. توصف المستقبلات الميكانيكية في الجلد بأنها مغلفة (أي محاطة بكبسولة) أو غير مغلفة (مجموعة تتضمن نهايات عصبية حرة). نهاية العصب الحر، كما يوحي اسمه، هي عبارة عن غزل غير مغلف لعصب عصبي حسي. النهايات العصبية الحرة هي النهايات العصبية الأكثر شيوعًا في الجلد، وتمتد إلى منتصف البشرة. النهايات العصبية الحرة حساسة للمنبهات المؤلمة والساخنة والباردة واللمس الخفيف. فهي بطيئة في التكيف مع التحفيز وبالتالي فهي أقل حساسية للتغيرات المفاجئة في التحفيز.

    هناك ثلاث فئات من المستقبلات الميكانيكية: اللمسية، والمستقبلات الذاتية، ومستقبلات الضغط. تستشعر المستقبلات الميكانيكية المنبهات بسبب التشوه المادي لأغشية البلازما. وهي تحتوي على قنوات أيونية ذات بوابات ميكانيكية تفتح بواباتها أو تغلق استجابة للضغط واللمس والتمدد والصوت». هناك أربعة مستقبلات ميكانيكية أساسية تعمل باللمس في جلد الإنسان: أقراص ميركل، وجسيمات مايسنر، ونهايات روفيني، وجسم باكينيان؛ يقع اثنان منها باتجاه سطح الجلد واثنان في عمق أعمق. يوجد نوع خامس من المستقبلات الميكانيكية، وهو مصابيح Krause الطرفية، فقط في المناطق المتخصصة. توجد أقراص ميركل (الموضحة في الشكل\(\PageIndex{2}\)) في الطبقات العليا من الجلد بالقرب من قاعدة البشرة، سواء في الجلد الذي يحتوي على شعر أو على الجلد اللامع، أي الجلد الخالي من الشعر الموجود على راحتي اليد والأصابع وباطن القدمين وشفاه البشر وغيرها الرئيسيات. يتم توزيع أقراص ميركل بكثافة في أطراف الأصابع والشفاه. إنها نهايات عصبية بطيئة التكيف وغير مغلفة وتستجيب للمس الخفيف. اللمسة الخفيفة، والمعروفة أيضًا باسم اللمس التمييزي، هي ضغط خفيف يسمح بتحديد موقع المنبه. الحقول المستقبلة لأقراص ميركل صغيرة وذات حدود محددة جيدًا. وهذا يجعلها حساسة تمامًا للحواف ويتم استخدامها في مهام مثل الكتابة على لوحة المفاتيح.

    يوضح الرسم التوضيحي موقع العديد من المستقبلات الميكانيكية في مقطع عرضي للبشرة والأدمة. يمتد العصب على طول منتصف الأدمة، وترتبط به جميع المستقبلات الميكانيكية. توجد جميع نهايات روفيني وأقراص ميركل وجسيمات مايسنر في الأدمة العلوية فوق العصب. نهايات الروفيني عبارة عن مستقبلات ميكانيكية أفقية بصلية تقع في منتصف الأدمة العلوية. جسيمات مايسنر عبارة عن مستقبلات ميكانيكية عمودية بصلية تلامس الجزء السفلي من البشرة. تحتوي أقراص ميركل على نتوءات تشبه الأصابع تلامس أيضًا الجزء السفلي من البشرة. النوع الأخير من المستقبلات الميكانيكية، جزيئات Pacini، هي مستقبلات ميكانيكية بيضاوية تقع في الأدمة السفلية.
    الشكل\(\PageIndex{2}\): يتم عرض أربعة من المستقبلات الميكانيكية الأولية في جلد الإنسان. تستجيب أقراص ميركل، غير المغلفة، للمس الخفيف. تم تغليف كل من كريات مايسنر ونهايات روفيني وجسيمات باكينيان ومصابيح كراوز الطرفية. تستجيب كريات Meissner للمس والاهتزاز منخفض التردد. تكتشف نهايات الروفيني التمدد والتشوه داخل المفاصل والدفء. تكتشف جزيئات Pacinian الضغط العابر والاهتزاز عالي التردد. مصابيح نهاية Krause تكتشف البرد.

    التمارين

    أي من العبارات التالية عن المستقبلات الميكانيكية خاطئة؟

    1. توجد جزيئات الباتشيني في كل من البشرة اللامعة والمشعرة.
    2. أقراص ميركل وفيرة في أطراف الأصابع والشفاه.
    3. نهايات روفيني عبارة عن مستقبلات ميكانيكية مغلفة.
    4. تمتد كريات مايسنر إلى الأدمة السفلية.
    إجابة

    د

    توجد جسيمات مايسنر، (كما هو موضح في الشكل\(\PageIndex{3}\)) والمعروفة أيضًا باسم كريات اللمس، في الأدمة العلوية، ولكنها تبرز في البشرة. توجد أيضًا بشكل أساسي في الجلد اللامع على أطراف الأصابع والجفون. إنها تستجيب للمس الناعم والضغط، ولكنها تستجيب أيضًا للاهتزاز أو الرفرفة ذات التردد المنخفض. إنها تتكيف بسرعة مع الخلايا العصبية المليئة بالسوائل والمغلفة بحدود صغيرة ومحددة جيدًا وتستجيب للتفاصيل الدقيقة. مثل أقراص ميركل، لا توجد جزيئات مايسنر بكثرة في راحة اليد كما هي في أطراف الأصابع.

    يُظهر التصوير المجهري البشرة التي تلطخ اللون الوردي الداكن والأدمة التي تلطخ اللون الوردي الفاتح. تمتد نتوءات البشرة الشبيهة بالأصابع إلى الأدمة. بين إصبعين من هذه الأصابع توجد جثة مايسنر بيضاوية بعرض عشرة ميكرون وطولها 20 ميكرون.
    الشكل\(\PageIndex{3}\): تسمح كريات Meissner الموجودة في أطراف الأصابع، مثل تلك المعروضة هنا باستخدام الفحص المجهري للضوء الساطع، بالتمييز باللمس للتفاصيل الدقيقة. (المصدر: تعديل العمل من قبل «Wbensmith» /ويكيميديا كومنز؛ بيانات شريط القياس من مات راسل)

    في أعماق البشرة، بالقرب من القاعدة، توجد نهايات روفيني، والتي تُعرف أيضًا باسم الكريات المنتفخة. توجد في كل من البشرة اللامعة والمشعرة. هذه مستقبلات ميكانيكية مغلفة بطيئة التكيف تكتشف تمدد الجلد والتشوهات داخل المفاصل، لذا فهي توفر ملاحظات قيمة للإمساك بالأشياء والتحكم في موضع الأصابع وحركتها. وبالتالي، فإنها تساهم أيضًا في التحفيز العميق والتخسيس الحركي. تكتشف نهايات Ruffini أيضًا الدفء. لاحظ أن أجهزة الكشف عن الدفء هذه تقع في عمق الجلد أكثر من أجهزة الكشف عن البرد. ليس من المستغرب إذن أن يكتشف البشر محفزات البرد قبل أن يكتشفوا المنبهات الدافئة.

    توجد كريات باكينيان (الموضحة في الشكل\(\PageIndex{4}\)) في عمق أدمة كل من الجلد اللامع والشعر وتشبه هيكليًا جزيئات مايسنر؛ وتوجد في السمحاق العظمي وكبسولات المفاصل والبنكرياس والأحشاء الأخرى والثدي والأعضاء التناسلية. إنها تتكيف بسرعة مع المستقبلات الميكانيكية التي تستشعر الضغط العابر العميق (ولكن ليس المطول) والاهتزاز عالي التردد. تكتشف مستقبلات Pacinian الضغط والاهتزاز عن طريق الضغط وتحفيز التشعبات الداخلية. هناك عدد أقل من كريات الباكينيان ونهايات الروفيني في الجلد مقارنة بأقراص ميركل وجسيمات مايسنر.

    يُظهر التصوير المجهري ثلاث كريات باكينية مضمنة في الأدمة. تكون الجسيمات مستديرة ويبلغ عرضها حوالي 1.4 مم ولها حلقات مثل جذع الشجرة.
    الشكل\(\PageIndex{4}\): تكتشف كريات باكينيان، مثل هذه التي يتم تصورها باستخدام الفحص المجهري للضوء ذي المجال الساطع، الضغط (اللمس) والاهتزاز عالي التردد. (المصدر: تعديل العمل من قبل إد أوثمان؛ بيانات المقياس من مات راسل)

    في التحفيز، تنتقل الإشارات الاستباقية والحركية عبر الخلايا العصبية الميلانية التي تمتد من الحبل الشوكي إلى النخاع. لا ترتبط الخلايا العصبية جسديًا، ولكنها تتواصل عبر الناقلات العصبية التي تفرز في نقاط الاشتباك العصبي أو «الفجوات» بين الخلايا العصبية الموصلة. بمجرد دخول النخاع، تستمر الخلايا العصبية في حمل الإشارات إلى المهاد.

    مغزل العضلات عبارة عن مستقبلات تمدد تكتشف مقدار تمدد العضلات أو إطالتها. ترتبط بهذه الأجهزة أجهزة وتر جولجي، وهي مستقبلات التوتر التي تكتشف قوة تقلص العضلات. تأتي الإشارات الاستباقية والحركية من الأطراف. تمتد إشارات التحفيز اللاواعية من الحبل الشوكي إلى المخيخ، وهي منطقة الدماغ التي تنسق انقباض العضلات، وليس إلى المهاد، مثل معظم المعلومات الحسية الأخرى.

    يكتشف Barorectors تغيرات الضغط في العضو. توجد في جدران الشريان السباتي والشريان الأورطي حيث تراقب ضغط الدم، وفي الرئتين حيث تكتشف درجة تمدد الرئة. توجد مستقبلات التمدد في مواقع مختلفة في الجهاز الهضمي والبولي.

    بالإضافة إلى هذين النوعين من المستقبلات العميقة، هناك أيضًا مستقبلات شعر سريعة التكيف، والتي توجد في النهايات العصبية التي تلتف حول قاعدة بصيلات الشعر. هناك أنواع قليلة من مستقبلات الشعر التي تكتشف حركة الشعر البطيئة والسريعة، وتختلف في حساسيتها للحركة. تكتشف بعض مستقبلات الشعر أيضًا انحراف الجلد، وتسمح بعض مستقبلات الشعر سريعة التكيف باكتشاف المنبهات التي لم تلمس الجلد بعد.

    تكامل الإشارات من المستقبلات الميكانيكية

    ينتج عن تكوين الأنواع المختلفة من المستقبلات التي تعمل بشكل متناسق في جلد الإنسان إحساسًا دقيقًا باللمس. توجد مستقبلات الحساسية - تلك التي تكتشف الألم - بالقرب من السطح. توجد المستقبلات الميكانيكية الصغيرة التي تمت معايرتها بدقة - أقراص ميركل وجسيمات مايسنر - في الطبقات العليا ويمكنها تحديد موضع حتى اللمس اللطيف بدقة. توجد المستقبلات الميكانيكية الكبيرة - جسيمات باكينيان ونهايات روفيني - في الطبقات السفلية وتستجيب للمس الأعمق. (ضع في اعتبارك أن الضغط العميق الذي يصل إلى تلك المستقبلات العميقة لن يحتاج إلى تحديد موقعه بدقة.) تحتفظ كل من الطبقتين العلوية والسفلية من الجلد بالمستقبلات المتكيفة بسرعة وببطء. كل من القشرة الحسية الجسدية الأولية والمناطق القشرية الثانوية مسؤولة عن معالجة الصورة المعقدة للمنبهات المنقولة من تفاعل المستقبلات الميكانيكية.

    كثافة المستقبلات الميكانيكية

    لا يكون توزيع مستقبلات اللمس في جلد الإنسان ثابتًا على الجسم. في البشر، تكون مستقبلات اللمس أقل كثافة في الجلد المغطى بأي نوع من الشعر، مثل الذراعين والساقين والجذع والوجه. تكون مستقبلات اللمس أكثر كثافة في الجلد اللامع (النوع الموجود على أطراف الأصابع والشفاه البشرية، على سبيل المثال)، والتي عادة ما تكون أكثر حساسية وأكثر سمكًا من الجلد المشعر (من 4 إلى 5 مم مقابل 2 إلى 3 مم).

    كيف يتم تقدير كثافة المستقبلات في موضوع بشري؟ يمكن إثبات الكثافة النسبية لمستقبلات الضغط في مواقع مختلفة من الجسم بشكل تجريبي باستخدام اختبار التمييز المكون من نقطتين. في هذا العرض التوضيحي، تتلامس نقطتان حادتان، مثل ثبتي الإبهام، مع جلد الشخص المعني (على الرغم من أنها ليست صلبة بما يكفي للتسبب في الألم أو كسر الجلد). يشير الموضوع إلى ما إذا كان يشعر بنقطة واحدة أو نقطتين. إذا تم الشعور بالنقطتين كنقطة واحدة، فيمكن استنتاج أن النقطتين موجودتان في المجال الاستقبالي لمستقبل حسي واحد. إذا تم الشعور بنقطتين كنقطتين منفصلتين، فستكون كل منهما في المجال الاستقبالي لمستقبلين حسيين منفصلين. يمكن بعد ذلك تقريب النقاط وإعادة اختبارها حتى يبلغ الموضوع عن الشعور بنقطة واحدة فقط، ويمكن تقدير حجم المجال المستقبلي لمستقبل واحد من تلك المسافة.

    الاستقبال الحراري

    بالإضافة إلى لمبات Krause الطرفية التي تكتشف نهايات البرد ونهايات الروفيني التي تكتشف الدفء، هناك أنواع مختلفة من مستقبلات البرد في بعض النهايات العصبية الحرة: المستقبلات الحرارية، الموجودة في الأدمة والعضلات الهيكلية والكبد وما تحت المهاد، والتي يتم تنشيطها بدرجات حرارة مختلفة. تمتد مساراتها إلى الدماغ من الحبل الشوكي عبر المهاد إلى القشرة الحسية الجسدية الأولية. تنتقل معلومات الدفء والبرودة من الوجه عبر أحد الأعصاب القحفية إلى الدماغ. أنت تعلم من التجربة أن التحفيز البارد أو الساخن الذي يمكن تحمله يمكن أن يتطور بسرعة إلى حافز أكثر كثافة لم يعد من الممكن تحمله. يمكن اعتبار أي حافز شديد جدًا بمثابة ألم لأن أحاسيس درجة الحرارة تتم على نفس المسارات التي تحمل أحاسيس الألم.

    الألم

    الألم هو الاسم الذي يطلق على nociception، وهو المعالجة العصبية للمنبهات الضارة استجابة لتلف الأنسجة. يحدث الألم بسبب مصادر حقيقية للإصابة، مثل ملامسة مصدر حرارة يسبب حرقًا حراريًا أو ملامسة مادة كيميائية مسببة للتآكل. ولكن يمكن أن يحدث الألم أيضًا بسبب المنبهات غير الضارة التي تحاكي عمل المنبهات الضارة، مثل ملامسة الكابسيسين والمركبات التي تجعل الفلفل حارًا والتي تستخدم في رشاشات الفلفل للدفاع عن النفس وبعض الأدوية الموضعية. طعم الفلفل «حار» لأن مستقبلات البروتين التي تربط الكابسيسين تفتح نفس قنوات الكالسيوم التي يتم تنشيطها بواسطة المستقبلات الدافئة.

    يبدأ الإحساس بالحساسية عند المستقبلات الحسية، ولكن الألم، بقدر ما هو تصور الإصابة بالحمى، لا يبدأ حتى يتم نقله إلى الدماغ. هناك العديد من المسارات المسببة للألم إلى الدماغ ومن خلاله. تنتقل معظم المحاور العصبية التي تحمل معلومات مدوية إلى الدماغ من الحبل الشوكي إلى المهاد (كما تفعل الخلايا العصبية الحسية الأخرى) وتخضع الإشارة العصبية للمعالجة النهائية في القشرة الحسية الجسدية الأولية. ومن المثير للاهتمام أن أحد المسارات المسببة للألم لا يمتد إلى المهاد ولكن مباشرة إلى منطقة ما تحت المهاد في الدماغ الأمامي، والتي تعدل وظائف القلب والأوعية الدموية والغدد الصم العصبية للجهاز العصبي اللاإرادي. تذكر أن المنبهات المهددة - أو المؤلمة - تحفز الفرع الودي من الجهاز الحسي الحشوي، وتستعد للاستجابة للقتال أو الهروب.

    رابط إلى التعلم

    شاهد هذا الفيديو الذي ينعش المراحل الخمس للألم الحملي.

    ملخص

    يشمل الإحساس الجسدي كل الأحاسيس المتلقاة من الجلد والأغشية المخاطية، وكذلك من الأطراف والمفاصل. يحدث الإحساس الجسدي في جميع أنحاء الجزء الخارجي من الجسم وفي بعض المواقع الداخلية أيضًا، وتلعب مجموعة متنوعة من أنواع المستقبلات، المضمنة في الجلد والأغشية المخاطية، دورًا.

    هناك عدة أنواع من المستقبلات الحسية المتخصصة. تعمل النهايات العصبية الحرة التي تتكيف بسرعة على اكتشاف الإصابة بالحموضة واللمس الساخن والبارد والضوء. تتكيف أقراص ميركل المغلفة ببطء في أطراف الأصابع والشفاه وتستجيب للمس الخفيف. تتكيف جزيئات مايسنر، الموجودة في الجلد اللامع، بسرعة وتتكيف مع المستقبلات المغلفة التي تكتشف اللمس والاهتزاز منخفض التردد والرفرفة. تتكيف نهايات الروفيني ببطء مع المستقبلات المغلفة التي تكتشف تمدد الجلد ونشاط المفاصل والدفء. تعمل مستقبلات الشعر على تكييف النهايات العصبية الملفوفة حول قاعدة بصيلات الشعر بسرعة للكشف عن حركة الشعر وانحراف الجلد. أخيرًا، يتم تغليف جزيئات Pacinian، وتتكيف بسرعة مع المستقبلات التي تكتشف الضغط العابر والاهتزاز عالي التردد.

    مسرد المصطلحات

    نهاية عصبية حرة
    إنهاء خلية عصبية واردة تفتقر إلى بنية متخصصة للكشف عن المنبهات الحسية؛ يستجيب البعض للمس أو الألم أو درجة الحرارة
    براق
    يصف الجلد غير المشعر الموجود على راحتي اليدين والأصابع وباطن القدمين وشفاه البشر والقرود الأخرى
    جهاز وتر جولجي
    مستقبل التوتر التحفيزي العضلي الذي يوفر المكون الحسي لمنعكس وتر جولجي
    جسم مايسنر
    (أيضًا، جسم اللمس) مستقبل ميكانيكي مغلف وسريع التكيف في الجلد يستجيب للمس الخفيف
    قرص ميركل
    مستقبل ميكانيكي غير مغلف ويتكيف ببطء في الجلد ويستجيب للمس
    مغزل العضلات
    مستقبلات التمدد الاستباقية التي تقع داخل العضلات والتي تقصر العضلات إلى الطول الأمثل للانكماش الفعال
    منع الحمل
    المعالجة العصبية للمحفزات الضارة (مثل الضارة)
    جسم باكينيان
    مستقبل ميكانيكي مغلف في الجلد يستجيب للضغط العميق والاهتزاز
    نهاية روفيني
    (أيضًا، الجسيمات المنتفخة) التي تتكيف ببطء مع مستقبلات ميكانيكية في الجلد تستجيب لتمدد الجلد وموضع المفصل