تحضير درس 06: بنك التمارين التفاعلية المحلولة – مجال1/وحدة1 – علوم الطبيعة والحياة – 2 ثانوي
🌟 تمهيد لفهم الدرس
مرحباً بكم يا طلبة السنة الثانية ثانوي شعبة العلوم التجريبية وأساتذتنا الكرام. بعد أن أكملنا شرح كافة دروس ومفاهيم الوحدة الأولى (التنظيم العصبي)، نضع بين أيديكم اليوم بنك التمارين الشامل والكامل الموجه لتدريب التلاميذ وتطوير مهاراتهم المنهجية في حل فروض واختبارات العلوم الطبيعية.
يحتوي هذا البنك على 13 تمريناً نموذجياً متدرجاً يغطي كافة أفكار الوحدة (تأثير السموم كالكورار والبوتوكس، الأمراض المناعية كالوهن العضلي، غاز السارين، الزهايمر ودواء Donepezil، الأدوية المضادة للقلق، ومنعكسات الشد والتثبيط). الحلول مخفية تحت أزرار تفاعلية لتتيح للتلميذ محاولة الحل الفردي أولاً ثم المقارنة مع النموذج الرسمي.
📌 معنى الدرس / المفهوم الأساسي
- تمرين استرجاع المعارف (الهيكلة): تمرين يهدف لتقييم الحفظ المنظم واستدعاء المصطلحات والبيانات، وينتهي عادة بكتابة نص علمي.
- تمرين الاستدلال العلمي: تمرين يهدف لتقييم قدرة التلميذ على تفسير نتائج تجريبية، تحليل منحنيات، واستنتاج آليات وظيفية معينة.
- تمرين المسعى العلمي (تمرين 3 أجزاء): تمرين متكامل يبدأ بمشكلة بيولوجية، يقترح فرضيات، يتحقق منها بالتجريب، وينتهي بمخطط أو نص علمي تركيبي.
📚 شرح منظم في نقاط (بنك التمارين الـ 13 المحلولة)
05. تمارين وتقييمات الوحدة الأولى (التنظيم العصبي)
تضم هذه الصفحة مجموعة من التمارين التدريبية المنهجية المأخوذة من كتاب عكاشة - السلسلة الفضية لتقييم مدى فهمك لدارة المنعكس العضلي وآلية النقل المشبكي.
TIP
حاول حل التمارين بمفردك أولاً، ثم انقر على "إظهار الحل النموذجي" لمقارنة إجابتك وتصحيح أخطائك منهجياً.
📝 التمرين 01: المنعكس العضلي والتنسيق العصبي
يتطلب الحفاظ على وضعية الجسم تعديلاً مستمراً لحالة العضلات القابضة والباسطة من خلال المنعكسات العضلية. تمثل المعطيات التالية التنسيق العصبي بين عمل العضلات المتضادة:
❓ التعليمات:
- تعرّف على البيانات المرقمة من 1 إلى 13 في الوثيقة، وحدد طبيعة الجزأين المؤطرين (أ) و (ب).
- مثّل برسم تخطيطي عليه كافة البيانات بنية الوحدة البنائية والوظيفية للجهاز العصبي (العصبون).
- بالاعتماد على المعطيات التجريبية ومكتسباتك، بيّن في نص علمي آلية المراقبة المنسقة للعضلات المتضادة أثناء حدوث المنعكس النخاعي.
🔬 التمرين 02: آلية النقل المشبكي والتشفير
تعتبر العصبونات الدعامة الأساسية لانتشار السيالة العصبية عبر اتصالاتها المشبكية. لدراسة آلية انتقال وتشفير الرسالة عبر المشابك، نقترح الوثيقة التالية:
- التسجيلات الكهربائية الأولى: يمثل رسماً تفسيرياً لبنية المشبك العصبي - العصبي.
- النتائج التجريبية الثانية: يمثل آلية النقل المشبكي للوحة المحركة (المشبك العصبي العضلي).
❓ التعليمات:
- سمّ البيانات الموافقة للأحرف (أ، ب، ج، د، هـ) والمراحل المرقمة (1، 2، 3، 4) في الوثيقة.
- اختر الإجابة أو الإجابات الصحيحة لكل حالة مما يلي:
أ. الوسيط الكيميائي العصبي:
-
a.a. يبقى متثبتاً بالشق المشبكي بعد توقفه عن النشاط.
-
b.b. يحرر بدفعات ثابتة أياً كانت طبيعة السيالة العصبية الواردة.
-
c.c. يحرر فقط بعد وصول موجة زوال الاستقطاب (السيالة) للمشابك.
-
d.d. تشفر شدة الرسالة العصبية بتركيز (كمية) الوسيط المحرر بالشق.
ب. يرتبط تواتر الرسائل العصبية بعد المشبكية بـ:
-
a.a. تواتر الرسائل قبل المشبكية.
-
b.b. طبيعة المشبك (منبه أو مثبط).
-
c.c. مساحة وقطر المحور الأسطواني.
-
d.d. كمية (تركيز) الوسيط العصبي المفرز بالشق.
ج. تحتوي حويصلات النهاية قبل المشبكية على:
-
a.a. جزيئات كيميائية منبهة دائماً.
-
b.b. جزيئات كيميائية مثبطة دائماً.
-
c.c. وسائط كيميائية بعضها منبه وبعضها مثبط حسب طبيعة العصبون.
د. المبلغ الكيميائي المنشط للوحة المحركة (المشبك العصبي العضلي) هو:
-
a.a. إنزيم أستيل كولين إستيراز.
-
b.b. هرمون الأنسولين.
-
c.c. مبلغ الغابا (GABA).
-
d.d. مبلغ الأستيل كولين (ACh).
- بالاعتماد على مكتسباتك ومخططات الوثيقة، اكتب نصاً علمياً توضح فيه آلية عمل المشابك الكيميائية.
🎛️ التمرين 03: تشفير الرسالة العصبية على مستوى المشبك
يتميز المشبك بوجود شق مشبكي يفصل بين خلية قبل مشبكية وخلية بعد مشبكية؛ حيث لا يمكن للرسالة العصبية أن تعبر هذا الشق إلا بتدخل وسائط كيميائية متخصصة.
❓ التعليمة:
بالاعتماد على مكتسباتك ومعلوماتك، اشرح في نص علمي العبارة التالية:
"على مستوى المشبك، تتحول الرسالة العصبية المشفرة بتواترات كمونات العمل في العصبون قبل المشبكي إلى رسالة مشفرة بتركيز المبلغ العصبي بالشق المشبكي، ثم تعود لتشفير كهربائي."
⛓️ التمرين 04: الأجسام العصبية الوترية لغولجي
يؤدي الجسم أفعالاً لاإرادية (منعكسات) لحماية نفسه وحفظ توازنه. لدراسة بعض خصائص المنعكس العضلي، نجري التجربة التالية:
- نقوم بقطع أحد أوتار العضلة (م) وربطها بجهاز شد ميكانيكي، ثم نشد العضلة بقوى متزايدة (ضعيف، متوسط، قوي) ونسجل النبضات على مستوى ليف العصب الحسي المرتبط بها:
❓ التعليمات:
- عرّف العضو (س) الموضح بالرسم، واذكر دوره وظيفياً.
- عند تعليق ثقل كبير جداً، يحدث تقلص شديد وحاد للعضلة، لكن سرعان ما تسترخي وتعود لحالتها الطبيعية لتفادي تمزق أوتارها. وضّح آلية حدوث هذا المنعكس العكسي في نص علمي بالاستعانة بمعلوماتك.
🩺 التمرين 05: المنعكس الرضفي والمشبك المثبط
يؤمن المنعكس العضلي الحفاظ على توازن الجسم في مختلف الوضعيات بتدخل عناصر تشريحية متناسقة تعمل بالتآزر، وتلعب المشابك دوراً حيوياً في ذلك.
توضح الوثيقة التالية مسار الرسائل العصبية والأجهزة الموضوعة في دارة المنعكس الرضفي:
❓ التعليمات:
- سمّ الظواهر الكهربائية المسجلة في أجهزة القياس من O1O1 إلى O6O6 بعد شد العضلة (1)، مدعماً إجابتك بوصف لمنحنيات الأجهزة الكهربائية.
- بالاعتماد على معطيات الوثيقة، اشرح في نص علمي الدور الفيزيولوجي للمغزل العصبي العضلي، مبرزاً آلية النقل على مستوى المشبك المثبط (S) بعد شد العضلة (1).
💉 التمرين 06: البوتوكس وتأثيره على النقل المشبكي
تنتقل الرسالة العصبية في المشابك الكيميائية بآلية دقيقة، وقد تتعرض هذه الآلية للتأثير بفعل جزيئات غريبة مثل سم البوتوكس (Botox) المستخدم طبياً وتجميلياً لشل بعض عضلات الوجه مؤقتاً لإزالة التجاعيد.
توضح الوثيقة نتائج تفلور الحويصلات واندماجها في النهاية قبل المشبكية:
- في غياب البوتوكس: بعد التنبيه، ينخفض التفلور داخل الزر المشبكي من 100%100% إلى أقل من 10%10%.
- في وجود البوتوكس: بعد التنبيه، يبقى التفلور مرتفعاً وقريباً من 100%100%، ولا تسجل أي استجابة عضلية.
❓ التعليمة:
انطلاقاً من معطيات الوثيقة ومكتسباتك، وضّح في نص علمي آلية النقل باللوحة المحركة، مبيناً كيف يؤدي حقن البوتوكس لإخفاء تجاعيد الوجه.
🐛 التمرين 07: شلل العضلات عند ديدان C. elegans (خلل النقل المشبكي)
يتم انتقال الرسالة العصبية على مستوى المشبك العصبي - العضلي بآلية دقيقة، ولكن قد يختل هذا النقل لعدة أسباب بنيوية أو وظيفية.
🔬 الجزء الأول:
تعتبر دودة Coenorhabditis elegans نموذجاً ممتازاً لدراسة المشابك لبساطة جهازها العصبي (302 عصبون وحوالي 700 مشبك).
نجري دراسة على المشبك العصبي العضلي لديدان طافرة (غير طبيعية) تعاني من خلل وظيفي حركي. نقوم بالتنبيه الكهربائي الفعال للعصبونات الحركية، ونسجل الاستجابة الكهربائية للألياف العضلية:
- النتائج:
- الديدان الطبيعية: تسجيل كمون عمل بعد مشبكي كبير السعة وتلوه تقلص عضلي عادي.
- الديدان غير الطبيعية: تسجيل خط مستوٍ (كمون راحة) مع إشارة التنبيه فقط (عدم تسجيل أي استجابة حركية أو كهربائية).
❓ التعليمات:
- حلل خطوات انتقال الرسالة في المشبك الطبيعي بناءً على مراحل النقل الكلاسيكية.
- قدّم تحليلاً مقارناً للنتائج الكهربائية المسجلة لدى الديدان الطبيعية وغير الطبيعية.
🔬 الجزء الثاني:
لمعرفة سبب هذا الخلل الوظيفي لدى الديدان الطافرة، نقدم نتائج التجارب التالية:
- التجربة 1 (الشكل أ): تحديد محتوى الحويصلات، وقياس الاستجابة عند حقن النيكوتين (جزيء مماثل بنيوياً للأستيل كولين) بالشق المشبكي:
- الديدان الطبيعية: تحتوي الحويصلات على الأستيل كولين، ويحدث تقلص العضلات عند حقن النيكوتين.
- الديدان الطافرة: تحتوي الحويصلات على الأستيل كولين، ويحدث أيضاً تقلص العضلات عند حقن النيكوتين.
- التجربة 2 (الشكل ب): حساب عدد الحويصلات المتبقية والملتحمة بالنهاية قبل المشبكية بعد التنبيه:
- الديدان الطبيعية: ينخفض عدد الحويصلات بالزر من 80 إلى 30 حويصلة (اندماج والتحام واندحار الحويصلات).
- الديدان الطافرة: يبقى عدد الحويصلات ثابتاً بالزر عند 80 حويصلة (عدم التحام الحويصلات بالغشاء).
❓ التعليمة:
- باستغلال نتائج الوثيقتين ومكتسباتك، وضّح سبب الخلل الوظيفي الذي يسبب الشلل للديدان الطافرة.
🧠 التمرين 08: مرض الزهايمر وآلية عمل دواء Donepezil
تعد الخلية العصبية الوحدة الأساسية للجهاز العصبي؛ حيث تشكل اتصالات مشبكية تضمن وظائف معرفية معقدة كالذاكرة والتعلم، والتي قد تصاب بالخلل لأسباب مرضية مختلفة.
🔬 الجزء الأول:
يصيب مرض الزهايمر العديد من كبار السن (فوق 65 سنة)، ويتميز بتدهور تدريجي ومستمر للذاكرة والوظائف الإدراكية. لمعرفة سبب المرض، نقارن معطيات طبية لثلاثة أشخاص بعمر 70 سنة (سليم، مصاب بالزهايمر في المرحلة 1، ومصاب بالزهايمر في مرحلة متأخرة):
- الشخص السليم: 20 مليار خلية عصبية بالقشرة المخية، وكمية الأستيل كولين المفرزة تبلغ 100 نانومول/مل.
- شخص مصاب مرحلة 1: 15 مليار خلية عصبية، وكمية الأستيل كولين المفرزة تبلغ 75 نانومول/مل.
- شخص مصاب مرحلة متأخرة: 10 مليار خلية عصبية، وكمية الأستيل كولين المفرزة تبلغ 50 نانومول/مل.
❓ التعليمة:
- قدّم تحليلاً مقارناً لالنتائج التجريبية (01)، مستنتجاً السبب الرئيسي لمرض الزهايمر.
🔬 الجزء الثاني:
من بين الطرق العلاجية المقترحة للحد من أعراض الزهايمر، حقن مادة دونبيزيل (Donepezil). لتحديد آلية ودور هذه المادة، نقدم المعطيات التجريبية الثانية:
- التسجيلات الكهربائية الأولى: يمثل التسجيلات الكهربائية بعد المشبكية بغياب وبوجود إنزيم أستيل كولين إستيراز (AChE) في الشق المشبكي.
- النتائج التجريبية الثانية: يمثل نشاط إنزيم (AChE) بتراكيز متزايدة من مادة Donepezil وتركيز ثابت من الأستيل كولين.
❓ التعليمة:
- بيّن دور مادة Donepezil في تخفيف أعراض مرض الزهايمر وتحسين الذاكرة من خلال استغلال نتائج شكلي المعطيات التجريبية الثانية.
🧠 التمرين 08: مرض الزهايمر وآلية عمل دواء Donepezil
تعد الخلية العصبية الوحدة الأساسية للجهاز العصبي؛ حيث تشكل اتصالات مشبكية تضمن وظائف معرفية معقدة كالذاكرة والتعلم، والتي قد تصاب بالخلل لأسباب مرضية مختلفة.
🔬 الجزء الأول:
يصيب مرض الزهايمر العديد من كبار السن (فوق 65 سنة)، ويتميز بتدهور تدريجي ومستمر للذاكرة والوظائف الإدراكية. لمعرفة سبب المرض، نقارن معطيات طبية لثلاثة أشخاص بعمر 70 سنة (سليم، مصاب بالزهايمر في المرحلة 1، ومصاب بالزهايمر في مرحلة متأخرة):
- الشخص السليم: 20 مليار خلية عصبية بالقشرة المخية، وكمية الأستيل كولين المفرزة تبلغ 100 نانومول/مل.
- شخص مصاب مرحلة 1: 15 مليار خلية عصبية، وكمية الأستيل كولين المفرزة تبلغ 75 نانومول/مل.
- شخص مصاب مرحلة متأخرة: 10 مليار خلية عصبية، وكمية الأستيل كولين المفرزة تبلغ 50 نانومول/مل.
❓ التعليمة:
- قدّم تحليلاً مقارناً لالنتائج التجريبية (01)، مستنتجاً السبب الرئيسي لمرض الزهايمر.
🔬 الجزء الثاني:
من بين الطرق العلاجية المقترحة للحد من أعراض الزهايمر، حقن مادة دونبيزيل (Donepezil). لتحديد آلية ودور هذه المادة، نقدم المعطيات التجريبية الثانية:
- التسجيلات الكهربائية الأولى: يمثل التسجيلات الكهربائية بعد المشبكية بغياب وبوجود إنزيم أستيل كولين إستيراز (AChE) في الشق المشبكي.
- النتائج التجريبية الثانية: يمثل نشاط إنزيم (AChE) بتراكيز متزايدة من مادة Donepezil وتركيز ثابت من الأستيل كولين.
❓ التعليمة:
- بيّن دور مادة Donepezil في تخفيف أعراض مرض الزهايمر وتحسين الذاكرة من خلال استغلال نتائج شكلي المعطيات التجريبية الثانية.
🧘 التمرين 09: الأدوية المضادة للقلق وعلاج القلق المزمن
يخضع العصبون بعد المشبكي باستمرار لتأثير المشابك المنبهة والمثبطة معاً، فيعالج الرسائل الواردة إليه (الدمج)، غير أن هذا انتقال قد يختل في وجود بعض المواد الكيميائية الخارجية.
🔬 الجزء الأول:
يعاني الكثير من مشكلة القلق المزمن (L'anxiété chronique) المصحوب بتشنجات وتقلصات عضلية مفاجئة للعضلات الهيكلية. يمكن علاج هذه الأعراض بالأدوية المضادة للقلق مثل البنزوديازيبينات (Benzodiazepines - BZD) كالفاليوم والليبريوم.
توضح المعطيات التجريبية الأولى التركيب التجريبي والنتائج المحصل عليها:
- التجربة 1 (الشكل أ): تنبيه كهربائي متدرج للعصبونات المترابطة بالمادة الرمادية للنخاع الشوكي:
- تنبيه S1S1 (عصبون منبه): تسجيل زوال استقطاب بعد مشبكي (PPSE) دون العتبة في E1E1، وكمون راحة في E2E2 (لا تقلص).
- تنبيه S2S2 (عصبون مثبط): تسجيل فرط استقطاب بعد مشبكي (PPSI) in E1E1، وكمون راحة في E2E2 (لا تقلص).
- تنبيه متزامن S1+S2S1+S2: تسجيل استجابة مدمجة مفرطة الاستقطاب (دون العتبة) في E1E1، وكمون راحة في E2E2 (لا تقلص).
- التجربة 2 (الشكل ب): تأثير حقن GABA والأستيل كولين في الشقين المشبكيين F1F1 و F2F2:
- حقن GABA في F1F1: تسجيل فرط استقطاب (PPSI) في E1E1.
- حقن الأستيل كولين في F1F1: تسجيل زوال استقطاب (PPSE) في E1E1.
❓ التعليمات:
- حلل نتائج التسجيلات الكهربائية الأولى من المعطيات التجريبية الأولى.
- قدّم تحليلاً مقارناً لنتائج حقن المواد في النتائج التجريبية الثانية من المعطيات التجريبية الأولى.
🔬 الجزء الثاني:
لفهم أسباب التشنجات العضلية المرافقة للقلق المزمن وآلية علاجها بدواء البنزوديازيبينات، نقدم نتائج التجارب التالية بالمعطيات التجريبية الثانية:
- التجربة 1 (الشكل أ): حقن مادة البيكروتوكسين (Picrotoxine) بالشق F1F1 (سم نباتي يرتبط بمستقبلات GABA ويمنع عملها):
- المنحنى 1 (دون حقن): تسجيل فرط استقطاب (PPSI) طبيعي بعمق −72extmv−72extmv.
- المنحنى 2 (مع حقن البيكروتوكسين): انخفاض سعة فرط الاستقطاب بشكل كبير ليقترب من كمون راحة (عدم حدوث تثبيط فعال).
- التجربة 2 (الشكل ب): قياس الكمون الغشائي عند تنبيه S1S1 بعد حقن GABA في غياب وفي وجود دواء البنزوديازيبينات (BZD):
- في غياب BZD: تسجيل فرط استقطاب (PPSI) بسعة معتدلة.
- في وجود BZD: تسجيل فرط استقطاب (PPSI) بسعة مضاعفة وأعمق بكثير.
❓ التعليمة:
- باستغلال النتائج التجريبية (02)، اشرح أعراض التشنج العضلي المرافقة للقلق، وبيّن كيف يساهم دواء BZD في علاجها.
⚡ التمرين 10: المشبك المنبه والمشبك المثبط (دمج وتنسيق)
يتم انتقال الرسالة العصبية على مستوى المشبك باستعمال الوسائط العصبية الكيميائية التي تفرزها النهايات قبل المشبكية.
🔬 الجزء الأول:
باستعمال تركيب تجريبي نطبق تنبيهاً فعالاً على العصبون الحسي D ونسجل الاستجابة الكهربائية على جهازي أوسيلوسكوب O1O1 و O2O2 (الوثيقة 01):
- جهاز O1O1 (متصل بغشاء عصبون بعد مشبكي): يسجل زوال استقطاب بعد مشبكي يفوق العتبة مسبباً تولد كمون عمل (PA).
- جهاز O2O2 (متصل بغشاء عصبون آخر): يسجل فرط استقطاب بعد مشبكي (PPSI).
❓ التعليمات:
- حلّل التسجيلات المحصل عليها في النتائج التجريبية الثانية من المعطيات التجريبية الأولى.
- حدّد النتيجة المتوقع تسجيلها في الجهاز O3O3 (الموضوع على طول المحور الأسطواني للعصبون المتصل بـ O2O2) مع التعليل العلمي.
🔬 الجزء الثاني:
العصبونان D و L يمثلان جزءاً من دارة عصبية متواجدة بالمادة الرمادية للنخاع الشوكي (الشكل أ من الوثيقة 02)، ويشملان اتصالاً مع عصبون جامع مثبط (I). نقوم بالتجارب التالية للتعرف على الدارة:
- التجربة 1: نحقن بطريقة منفصلة ثلاث مبلغات عصبية مختلفة (PE، S، E) في مناطق حقن نوعية.
- التجربة 2: نطبق تنبيهاً فعالاً على العصبون الحسي D.
❓ التعليمات:
- باستغلال النتائج التجريبية (02)، وضّح تأثير ومكان عمل كل من المواد الكيميائية المستعملة (PE, S, E).
- أنجز رسماً تخطيطياً مبسطاً للعصبونات (D, L, I)، توضح فيه اتجاه انتقال الرسالة العصبية، ونوع كل مشبك باستعمال الإشارتين (+) للمشبك المنبه و (-) للمشبك المثبط.
🏹 التمرين 11: سم الكورار وشلل العضلات التنفسية
يلعب الجهاز العصبي دوراً هاماً في تنسيق الحركة، وقد يختل هذا التنسيق والاتصال وظيفياً بتدخل جزيئات غريبة مثل سم الكورار (Curare)، الذي استخدم قديماً لتسميم السهام بغرض شل الفريسة واختناقها.
🔬 الجزء الأول:
تنتج حركات التهوية الرئوية (الشهيق والزفير) عن التنسيق الدوري لتقلص واسترخاء العضلات التنفسية (عضلة الحجاب الحاجز والعضلات بين الضلعية) المنظمة بواسطة عصبونات حركية صادرة من البصلة السيسائية.
- التسجيلات الكهربائية الأولى: يمثل المراقبة العصبية للنشاط التنفسي (مسار الألياف من البصلة للحجاب الحاجز).
- النتائج التجريبية الثانية: فحص مجهري يكشف عن الأستيل كولين في شكل بقع داكنة على مستوى اللوحة المحركة للحجاب الحاجز.
- المخطط التوضيحي المرفق: يمثل رسم آلية النقل باللوحة المحركة الطبيعية.
🔬 الجزء الأول:
تنتج حركات التهوية الرئوية (الشهيق والزفير) عن التنسيق الدوري لتقلص واسترخاء العضلات التنفسية (عضلة الحجاب الحاجز والعضلات بين الضلعية) المنظمة بواسطة عصبونات حركية صادرة من البصلة السيسائية.
- التسجيلات الكهربائية الأولى: يمثل المراقبة العصبية للنشاط التنفسي (مسار الألياف من البصلة للحجاب الحاجز).
- النتائج التجريبية الثانية: فحص مجهري يكشف عن الأستيل كولين في شكل بقع داكنة على مستوى اللوحة المحركة للحجاب الحاجز.
- المخطط التوضيحي المرفق: يمثل رسم آلية النقل باللوحة المحركة الطبيعية.
❓ التعليمات:
- وضّح العلاقة بين مكان تموضع الأستيل كولين (Ach) والنشاط الفيزيولوجي للعضلات التنفسية باستغلال المعطيات المعروضة (01).
- اقترح فرضيتين منطقيتين لتفسير آلية تأثير مادة الكورار المسببة للشلل.
🔬 الجزء الثاني:
بغرض التحقق من صحة إحدى الفرضيتين، نقدم معطيات المعطيات التجريبية الثانية التي تعود لدراسات "برنارد كاتز" في منتصف القرن العشرين:
- التسجيلات الكهربائية الأولى: يوضح التسجيل الكهربائي بعد المشبكي للخلية العضلية بعد تنبيه فعال للعصبون الحركي، في غياب وفي وجود الكورار.
- النتائج التجريبية الثانية: يمثل رسماً مبسطاً لموقع ارتباط الأستيل كولين على غشاء الخلية العضلية بوجود الكورار. (ملاحظة: الكورار يرتبط بمستقبلات Ach ويبقى عليها لفترة أطول).
❓ التعليمة:
- اشرح كيف تؤدي الإصابة بسم الكورار للموت اختناقاً، مبيناً الفرضية الصحيحة باستغلال المعطيات التجريبية (02).
🔬 الجزء الثالث:
- أنجز رسماً تخطيطياً وظيفياً مبسطاً يوضح آلية النقل المشبكي باللوحة المحركة في غياب الكورار (الحالة الطبيعية) وفي وجود الكورار (حالة الشلل).
☣️ التمرين 12: غاز السارين GB وسلاح التشنج العضلي
تعتبر العصبونات الخلايا المميزة للجهاز العصبي، حيث تتصل فيما بينها ومع خلايا أخرى، مما يضمن انتقال الرسالة العصبية والتنظيم العصبي، ولكن بعض المواد الكيميائية الخارجية تؤثر سلباً فتحدث خللاً وظيفياً خطيراً، ومن بينها غاز السارين السام.
🔬 الجزء الأول:
السارين (مادة GB) غاز سام فتاك يُستعمل كسلاح كيميائي في الحروب. يُسبب التعرض لهذا الغاز أعراضاً حادة تشمل: صداعاً شديداً، إفرازاً مستمراً للدموع، سعالاً، صعوبة في التنفس، غثياناً، وإسهالاً، بالإضافة إلى تشنجات عضلية مستمرة.
للتعرف على كيفية تأثير غاز السارين على اللوحة المحركة (المشبك العصبي العضلي)، نجري التجربتين التاليتين:
- التجربة 1 (حالة طبيعية): إحداث تنبيه فعال في الليف العصبي قبل المشبكي -> تسجيل كمون عمل بعد مشبكي متلو بتقلص عضلي مرن طبيعي.
- التجربة 2 (بوجود غاز السارين GB): إحداث تنبيه فعال في الليف العصبي قبل المشبكي مع حقن مادة GB في الشق المشبكي -> تسجيل سلسلة متتالية من كمونات العمل بعد المشبكية وتشنج عضلي مستمر (تقلص متواصل دون ارتخاء).
❓ التعليمة:
- باستغلال نتائج التجربتين الموضحتين بالمعطيات التجريبية الأولى، اقترح فرضيتين منطقيتين لتفسير آلية تأثير غاز السارين GB على المشبك.
🔬 الجزء الثاني:
للتحقق من صحة إحدى الفرضيتين والتعرف على مقر تأثير غاز السارين GB، نقدم لك معطيات المعطيات التجريبية الثانية:
- التسجيلات الكهربائية الأولى: يمثل المعادلة الكيميائية الحيوية لتفكيك المبلغ العصبي أستيل كولين بواسطة إنزيم أستيل كولين إستيراز (AChE) بوجود الماء.
- النتائج التجريبية الثانية: يوضح نتائج تجريبية بقياس كمية (Ach) والإنزيم ونواتج التفكك بالشق المشبكي، بعد التنبيه الفعال مباشرة وبعد زوال التنبيه، في غياب وفي وجود مادة GB.
❓ التعليمة:
- ناقش صحة الفرضيتين المقترحتين باستغلالك لالنتائج التجريبية (02) ومكتسباتك.
🔬 الجزء الثالث:
- انطلاقاً مما سبق ومكتسباتك، أنجز مخططاً تحصيلياً يوضح آلية النقل المشبكي في الحالة الطبيعية وفي حالة التسمم بغاز السارين GB.
🪫 التمرين 13: مرض الوهن العضلي (Myasthénie) وعلاجه
تنتقل الرسالة العصبية على مستوى المشبك العصبي - العضلي بآلية منظمة، إلا أن هذا انتقال قد يختل أحياناً مسبباً أمراضاً نوعية، مثل مرض الوهن العضلي (Myasthénie) الذي يتميز بضعف شديد لعضلات الجسم وصعوبة تقلصها.
🔬 الجزء الأول:
نقوم بتسجيل الظواهر الكهربائية لعضلة الحجاب الحاجز بعد تطبيق أربع تنبيهات كهربائية متتالية متساوية الشدة وفي أزمنة مختلفة على الليف العصبي الحركي الذي يعصبها:
- التسجيلات الكهربائية الأولى: يمثل التسجيلات الكهربائية لعضلة شخص سليم (سعات متساوية ومتكاملة).
- النتائج التجريبية الثانية: يمثل التسجيل الكهربائي لعضلة شخص مصاب بالوهن العضلي (سعات متناقصة بشكل حاد بعد كل تنبيه حتى انعدام الاستجابة تماماً).
❓ التعليمة:
- باستغلالك لمعطيات المعطيات التجريبية الأولى، اقترح فرضيات منطقية تفسر من خلالها سبب مرض الوهن العضلي.
🔬 الجزء الثاني:
للتأكد من صحة إحدى الفرضيات المقترحة، تم إجراء التحاليل التالية في مخبر مختص:
- التجربة 1 (الشكل أ): تصوير إشعاعي ذاتي لعضلات الشخصين للكشف عن مستقبلات الأستيل كولين الحرة (تظهر على شكل بقع سوداء):
- الشخص السليم: ظهور بقع سوداء كثيفة (إشعاع قوي) مما يدل على كثرة المستقبلات الحرة.
- الشخص المصاب: ظهور إشعاع ضعيف جداً (قلة البقع السوداء)، مما يدل على نقص حاد في المستقبلات الحرة.
- التجربة 2 (الشكل ب): تحليل الكشف عن وجود أجسام مضادة نوعية ضد مستقبلات الأستيل كولين في مصل الشخصين:
- مصل الشخص السليم: غياب تام للأجسام المضادة (-).
- مصل الشخص المصاب: وجود كثيف للأجسام المضادة النوعية (+).
❓ التعليمات:
- باستغلال شكلي المعطيات التجريبية الثانية، بيّن السبب الرئيسي لمرض الوهن العضلي، متحققاً من مدى صحة الفرضيات المقترحة.
- يقترح الأطباء علاج المرضى بدواء بيريدوستيغمين (Pyridostigmine) الذي يثبط نشاط إنزيم أستيل كولين إستيراز (AChE). اشرح الأهمية الفيزيولوجية لهذا العلاج في تحسين قدرة العضلات على التقلص وتخفيف الأعراض.
🔬 الجزء الثالث:
- أنجز مخططاً تحصيلياً مبسطاً يوضح آلية عمل المشبك العصبي العضلي عند الشخص المصاب بالوهن العضلي مبرزاً تأثير الأجسام المضادة ودور دواء بيريدوستيغمين.