العصب الشمي

📅 آخر تحديث: ١٩ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ١٩ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة

العصب الشمي ، المعروف أيضًا باسم العصب القحفي الأول ، أو العصب القحفي الأول ، أو ببساطة CN I ، هو عصب قحفي يحتوي على ألياف عصبية حسية تتعلق بحاسة الشم .

تنقل الألياف العصبية الواردة من الخلايا العصبية المستقبلة للروائح إشارات عصبية متعلقة بالروائح إلى الجهاز العصبي المركزي ( حاسة الشم ). ينشأ العصب الشمي من الصفيحة الأنفية الجنينية ، وهو يتميز بقدرته على التجدد جزئيًا في حال تلفه، مما يجعله فريدًا بين الأعصاب القحفية. العصب الشمي حسي بطبيعته، وينشأ من الغشاء المخاطي الشمي في الجزء العلوي من تجويف الأنف . [ 1 ] من الغشاء المخاطي الشمي، يمتد العصب (في الواقع، حزم عصبية صغيرة متعددة) صعودًا عبر الصفيحة الغربالية للعظم الغربالي ليصل إلى سطح الدماغ. هناك، تدخل الحزم البصلة الشمية وتتشابك فيها؛ ومن البصلتين (واحدة على كل جانب) تُنقل المعلومات الشمية إلى الدماغ عبر السبيل الشمي . [ 2 ] لا يمكن رؤية حزم العصب الشمي في دماغ الجثة لأنها تُقطع عند استئصالها. [ 3 ] : 548

بناء

تقع الخلايا العصبية الحسية المتخصصة في العصب الشمي في الغشاء المخاطي الشمي للأجزاء العلوية من تجويف الأنف . ويتكون العصب الشمي من مجموعة من الألياف العصبية الحسية التي تمتد من الظهارة الشمية إلى البصلة الشمية ، مروراً بالعديد من فتحات الصفيحة الغربالية ، وهي بنية تشبه الغربال في العظم الغربالي .

تنشأ حاسة الشم من تحفيز المستقبلات بواسطة جزيئات صغيرة في الهواء المستنشق، ذات خصائص مكانية وكيميائية وكهربائية متفاوتة، تصل إلى الظهارة الأنفية في تجويف الأنف أثناء الشهيق. تُحوَّل هذه المحفزات إلى نشاط كهربائي في الخلايا العصبية الشمية، التي بدورها تنقل هذه النبضات إلى البصلة الشمية، ومن هناك تصل إلى المناطق الشمية في الدماغ عبر السبيل الشمي .

العصب الشمي هو أقصر الأعصاب القحفية الاثني عشر، ومثل العصب البصري، لا ينشأ من جذع الدماغ . [ 2 ]

وظيفة

يعمل الجهاز الشمي على ضمان قدرة الإنسان على التعرف بنجاح على مجموعة واسعة من الروائح وتمييزها عن بعضها البعض. [ 4 ] [ 5 ] تتفاعل الروائح مع الخلايا العصبية المستقبلة للروائح (ORNs) في المحيط، وتنقل المعلومات الشمية إلى الجهاز العصبي المركزي عبر محاور عصبية على السطح القاعدي. [ 4 ] [ 5 ] تتجمع هذه المحاور العصبية لتشكل العصب الشمي. [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] لذلك، يعمل العصب الشمي على تحويل المحفزات الحسية على شكل روائح، وتشفيرها إلى إشارات كهربائية، تُنقل إلى مراكز التحكم العليا عبر النقل المشبكي . [ 4 ] [ 6 ]

نقل الروائح

ترتبط الروائح ببروتينات مستقبلات روائح محددة موجودة على السطح الخارجي للأهداب الشمية داخل الظهارة الشمية . [ 4 ] [ 5 ] يؤدي ارتباط الرائحة بأهداب العصب الشمي إلى استجابة كهربائية، مما يبدأ عملية نقل الإشارة الشمية. [ 4 ] يحتوي العصب الشمي الواحد على العديد من الزغيبات الدقيقة ، وهي أهداب شمية، تبرز من بنية تشبه العقدة على السطح القمي، وتشارك في التفرعات الشجرية . [ 4 ] تفتقر الأهداب الشمية إلى خصائص الهيكل الخلوي للأهداب المتحركة ، ولذلك فهي أقرب إلى الزغيبات الدقيقة الموجودة في الرئتين أو الأمعاء. [ 4 ] الأهداب الشمية عبارة عن نتوءات غنية بالأكتين مدعومة ببروتينات هيكلية تساعد على تحديد موقع مستقبلات الروائح وتوفير مساحة سطح خلوي أكبر لارتباط الروائح. [ 4 ]

تُشبه جزيئات مستقبلات الشم مستقبلات البروتين المقترن ببروتين G (GPCRs) ، إذ تتكون من سبعة نطاقات كارهة للماء عابرة للغشاء ، ونطاق سيتوبلازمي ذي منطقة طرفية كربوكسيلية تتفاعل مع بروتينات G والروائح. [ 4 ] [ 5 ] بمجرد ارتباط الرائحة ببروتين مستقبل الرائحة، تنفصل الوحدة الفرعية ألفا من بروتين G ثلاثي الوحدات غير المتجانس الخاص بالشم، G <sub>olf </sub>، وتُفعّل إنزيم أدينيلات سيكلاز الخاص بالشم ، أدينيلات سيكلاز III (ACIII). [ 4 ] [ 5 ] يؤدي تنشيط ACIII إلى زيادة في مستوى الأدينوسين أحادي الفوسفات الحلقي (cAMP)، مما يُزيل استقطاب العصبون نتيجة لتدفق أيونات الصوديوم (Na+) والكالسيوم (Ca2+) عبر فتح قنوات أيونية مُنظمة بالنيوكليوتيدات الحلقية . [ 4 ] [ 5 ] يزداد استقطاب العصبون بفعل تيار الكلوريد المُنشط بالكالسيوم (Ca2+)، والذي ينتقل من الأهداب، حيث حدث الاستقطاب لأول مرة، إلى تلة المحور العصبي للعصبون الشمي. [ 4 ] [ 5 ] عند تلة المحور العصبي، تُفتح قنوات الصوديوم (Na+) ذات البوابات الفولتية ، مُولدةً جهد فعل ينتقل إلى البصلة الشمية . [ 4 ] [ 5 ] بعد انتقاله، يُعاد استقطاب غشاء العصبون الشمي بواسطة آليات وسيطة بواسطة كيناز الكالسيوم/الكالمودولين II، والتي تعمل على طرد الكالسيوم (Ca2+) ونقل الصوديوم (Na+) عبر مُبادل الصوديوم/الكالسيوم (Na+/Ca2+)، وخفض مستويات cAMP عن طريق تنشيط فوسفودايستراز ، واستعادة بروتين G olf غير المتجانس ثلاثي الوحدات. [ 4 ]

تُعدّ محاور الخلايا العصبية الشمية مسؤولة عن نقل معلومات الروائح إلى الجهاز العصبي المركزي عبر كمونات الفعل. [ 4 ] [ 6 ] تغادر محاور الخلايا العصبية الشمية الظهارة الشمية وتتجه على نفس الجانب إلى البصلة الشمية، حيث تتجمع في عناقيد متعددة تُسمى الكبيبات ، والتي تُشكّل معًا العصب الشمي. [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] تتشابك محاور الخلايا العصبية الشمية في كل كبيبة مع التغصنات القمية للخلايا الميترالية ، وهي الخلايا العصبية الإسقاطية الأولية للبصلة الشمية، والتي تُولّد كمونات الفعل وترسلها إلى الجهاز العصبي المركزي. [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]

تجديد الأعصاب الشمية

تتفاعل الخلايا العصبية الشمية (ORNs) مباشرةً مع الروائح المستنشقة إلى الظهارة الشمية، مما قد يعرضها للتلف نتيجة التعرض المستمر لمواد ضارة مثل الملوثات المحمولة جوًا ، والكائنات الدقيقة ، والمواد المسببة للحساسية . [ 4 ] [ 6 ] [ 7 ] ولذلك، تحافظ الخلايا العصبية الشمية على دورة طبيعية من التحلل والتجدد. [ 4 ] [ 7 ] تتكون الظهارة الشمية من ثلاثة أنواع رئيسية من الخلايا: الخلايا الداعمة، والخلايا العصبية الشمية الناضجة، والخلايا القاعدية. [ 4 ] [ 7 ] يتطلب تجدد الخلايا العصبية الشمية انقسام الخلايا القاعدية، وهي الخلايا الجذعية العصبية ، لإنتاج خلايا عصبية مستقبلة جديدة. [ 4 ] [ 6 ] [ 7 ] هذه العملية التجديدية تجعل الخلايا العصبية الشمية فريدة من نوعها مقارنةً بالخلايا العصبية الأخرى. [ 4 ]

خصوصية ORN

في الممرات الأنفية، تتفاعل جزيئات الروائح المستنشقة مع بروتينات مستقبلة على أهداب عصبية موضعية في الخلايا العصبية الشمية. [ 5 ] [ 6 ] تُعبّر هذه الأهداب، وهي امتدادات شجيرية، عن نوع واحد من مستقبلات البروتين، على الرغم من أن الروائح الفردية قد تتفاعل مع بروتينات مستقبلة متعددة ومختلفة. [ 5 ] [ 6 ] مع نضوج الخلايا العصبية الشمية الجديدة، تنخفض مستويات التعبير عن جينات مستقبلات الشم المتعددة لديها ، على عكس الخلايا العصبية الشمية الناضجة التي تتميز بوجود جين مستقبل شم واحد مُعبَّر عنه في كل خلية عصبية. [ 4 ] [ 6 ] علاوة على ذلك، تُنشِّط الروائح المختلفة خلايا عصبية شمية محددة بطريقة جزيئية ومكانية نظرًا لخصوصية المستقبلات. [ 4 ] تحتوي بعض الخلايا العصبية الشمية على بروتينات مستقبلة ذات ألفة عالية لبعض الروائح، مع انتقائية مميزة للرائحة تجاه بنية كيميائية محددة، بينما تكون بروتينات مستقبلة أخرى أقل انتقائية. [ 4 ]

الأهمية السريرية

فحص

يؤدي تلف هذا العصب إلى ضعف أو فقدان حاسة الشم تمامًا ( فقدان الشم ). ولاختبار وظيفة العصب الشمي ببساطة، تُفحص كل منخر برائحة نفاذة. فإذا شُمّت الرائحة، فمن المرجح أن العصب الشمي يعمل. أما إذا لم تُشمّ الرائحة، فإن العصب ليس السبب الوحيد. توجد عبوات اختبار شمية تحتوي على روائح قوية مُدمجة في بطاقات، ويمكن من خلالها تحديد استجابة المريض لكل رائحة. [ 2 ]

الآفات

قد تحدث إصابات في العصب الشمي نتيجةً لإصابات غير نافذة، مثل إصابات الارتجاج ، والتهاب السحايا، وأورام الفص الجبهي للدماغ. غالبًا ما تؤدي هذه الإصابات إلى ضعف حاسة التذوق والشم. مع ذلك، لا تؤدي إصابات العصب الشمي إلى ضعف الإحساس بالألم في ظهارة الأنف، لأن الألم في ظهارة الأنف لا ينتقل إلى الجهاز العصبي المركزي عبر العصب الشمي، بل عبر العصب ثلاثي التوائم .

الشيخوخة والرائحة

يُعدّ ضعف حاسة الشم من الآثار الطبيعية للشيخوخة ، وعادةً ما يكون أكثر وضوحًا لدى الرجال منه لدى النساء. غالبًا ما لا يُلاحظ هذا الضعف لدى المرضى إلا من خلال ملاحظة انخفاض في حاسة التذوق (إذ يعتمد جزء كبير من حاسة التذوق على استقبال رائحة الطعام). وينتج جزء من هذا الضعف عن تلف متكرر في مستقبلات العصب الشمي، يُرجّح أن يكون سببه التهابات متكررة في الجهاز التنفسي العلوي. ويُعاني مرضى الزهايمر دائمًا تقريبًا من خلل في حاسة الشم عند فحصهم. [ 2 ]

الطريق إلى الدماغ

تنتقل بعض الجسيمات النانوية التي تدخل الأنف إلى الدماغ عبر العصب الشمي. وهذا قد يكون مفيدًا لإعطاء الأدوية عن طريق الأنف . [ 8 ] وقد يكون ضارًا عندما تكون هذه الجسيمات عبارة عن سخام [ 9 ] أو مغنيتيت [ 10 ] في تلوث الهواء . [ 11 ]

في داء النيجلرية ، تدخل الأميبا "آكلة الدماغ" من خلال الغشاء المخاطي الشمي للأنسجة الأنفية وتتبع ألياف العصب الشمي إلى البصلات الشمية ثم إلى الدماغ.

صور إضافية

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ كتاب ماكجرو هيل: تشريح ووظائف الأعضاء
  2. 1 2 3 4 فيلينسكي ج، روبرتسون و، سواريز-كيان س (2015). التشريح السريري للأعصاب القحفية: أعصاب "قمة أوليمبوس القديمة الشاهقة" . أميس، أيوا: وايلي-بلاك ويل. ISBN 978-1118492017.
  3. ↑ صلاح الدين ك (2012). "الأعصاب القحفية". التشريح وعلم وظائف الأعضاء: وحدة الشكل والوظيفة ( الطبعة السادسة). مدينة نيويورك: ماكجرو هيل. ص 548. ISBN   978-1-61906-437-9.
  4. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 بورفيس د، أوغسطين جي جي ، فيتزباتريك د (2018). علم الأعصاب ( الطبعة السادسة). نيويورك: أكسفورد: مطبعة جامعة أكسفورد، سيناور أسوشيتس هي علامة تجارية تابعة لمطبعة جامعة أكسفورد. ISBN  978-1-60535-380-7.
  5. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 برانيجان ب، تادي ب (2023). "علم وظائف الأعضاء، حاسة الشم" . ستات بيرلز . تريجر آيلاند (فلوريدا): ستات بيرلز للنشر. PMID 31194396. تاريخ الاسترجاع: 7 ديسمبر 2023 . 
  6. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 بهاتيا-دي ن، هاينبوكيل ت (يونيو 2021). "الجهاز الشمي كمؤشر على التنكس العصبي في الشيخوخة والاضطرابات العصبية والنفسية العصبية" . المجلة الدولية للبحوث البيئية والصحة العامة . 18 (13): 6976. doi : 10.3390/ijerph18136976 . PMC 8297221. PMID 34209997 .  
  7. 1 2 3 4 Mermelstein S, Pereira VE, Serrano PL, Pastor RA, Araujo AQ (يناير 2022). "العصب الشمي: من البطة القبيحة إلى البجعة" . Arquivos de Neuro-Psiquiatria . 80 (1): 75– 83. دوى : 10.1590/0004-282X-ANP-2020-0529 . بمك 9651502 . بميد 35239810 .  
  8. ↑ غانغر إس، شيندوفسكي ك (أغسطس 2018). "تصميم تركيبات دوائية للإعطاء عن طريق الأنف من الأنف إلى الدماغ: مراجعة لبنية وخصائص الغشاء المخاطي الشمي الأنفي، وخصائصه الفيزيائية والكيميائية، وآليات التخلص المخاطي الهدبي منه" . مجلة الصيدلة . 10 (3): 116. doi : 10.3390/pharmaceutics10030116 . PMC 6161189. PMID 30081536 .  
  9. ↑ ماتسوي واي، ساكاي إن، تسودا إيه، تيرادا واي، تاكاوكا إم، فوجيماكي إتش، أوتشياما آي (2009). "تتبع مسار جزيئات عادم الديزل من الأنف إلى الدماغ باستخدام تحليل التألق بالأشعة السينية". مجلة سبيكتروكيميكا أكتا، الجزء ب: التحليل الطيفي الذري . 64 (8): 796-801 . Bibcode : 2009AcSpB..64..796M . doi : 10.1016/j.sab.2009.06.017 .
  10. ↑ ماهر، ب. أ.، أحمد، إ. أ.، كارلوكوفسكي، ف.، ماكلارين، د. أ.، فولز، ب. ج.، ألسوب، د.، وآخرون . (سبتمبر 2016). "جسيمات نانوية ملوثة بالمغنيتيت في دماغ الإنسان" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 113 (39): 10797-10801 . Bibcode : 2016PNAS..11310797M . doi : 10.1073/pnas.1605941113 . PMC 5047173. PMID 27601646 .   
  11. ↑ ستيفنز إيه إس (17 ديسمبر 2014). "ملوثات الهواء النانوية توجه ضربة للدماغ" . أخبار العلوم للطلاب .