החוברת · דף לימוד
גירוי ותגובה
מדעים · כיתה ח׳ · פרק 12: מערכת העצבים, חושים ובריאות
ממגע בכיריים חמים ועד לעצירת מכונית - איך הגוף תופס ומגיב
חמש תחנות בדרך מגירוי לתגובה
אתה נוגע בכיריים חמים ומושך את היד במהירות בזק. איך זה קורה? הגוף עובר מסלול מדויק מהגירוי (חום) עד התגובה (משיכת יד) - בואו נעקוב אחרי המסע המרתק הזה!
- תחנה 1: גירוי: שינוי בסביבה החיצונית או הפנימית שהגוף מגיב אליו
- תחנה 2: קולטן: תא מיוחד שמזהה את הגירוי והופך אותו לאות חשמלי
- תחנה 3: עיבוד: המוח/חוט השדרה מנתחים את המידע ומחליטים מה לעשות
- תחנה 4: הוראה: עצב מוטורי מעביר את הפקודה לשריר או בלוטה
- תחנה 5: תגובה: השריר מתכווץ או הבלוטה מפרישה - התגובה מתבצעת!
מסלול גירוי-תגובה - 6 שלבים
התנהגות מערכת העצבים מתבססת על מעגל רציף הממיר שינויים סביבתיים לתגובה מותאמת. התהליך מתחיל בטרנסדוקציה (המרת שינוי פיזיקלי/כימי במרחב החיצוני לאות ביו-חשמלי בקולטני החישה), ממשיך בהולכה אפרנטית, באינטגרציה וקבלת החלטות ברמת ה-CNS, ונגמר בהולכה אפרנטית לביצוע מוטורי באפקטורים (שרירים או בלוטות).
גירוי ← קולטן ← עצב חושי ← CNS ← עצב מוטורי ← אפקטור ← תגובה
כל תגובה של הגוף עוברת דרך המסלול הזה - מהיר, יעיל, ומדויק!
ארבעה סוגי קולטנים
מכנו-רצפטורים (Mechanoreceptors)
מזהים: לחץ, מגע, רטט, מתיחה, קול
מיקום:
• עור - 4 סוגים שונים!
• אוזן הפנימית - שמיעה ושיווי משקל
• שרירים וגידים - תחושת מיקום
דוגמאות:
• נגיעה בעור
• גלי קול פוגעים בתוף האוזן
• מתיחת שריר
תרמו-רצפטורים (Thermoreceptors)
מזהים: טמפרטורה - חום וקור
מיקום:
• עור - קולטני חום וקולטני קור
• היפותלמוס במוח - טמפרטורת הגוף
דוגמאות:
• נגיעה בכיריים חמים
• רוח קרה על הפנים
• חום פנימי בגוף
כימו-רצפטורים (Chemoreceptors)
מזהים: חומרים כימיים - מולקולות
מיקום:
• לשון - קולטני טעם (5 טעמים בסיסיים)
• אף - קולטני ריח (אלפי סוגים!)
• כלי דם - רמות O₂ ו-CO₂
דוגמאות:
• טעם מתוק בפה
• ריח של פרח
• רמת חמצן בדם
פוטו-רצפטורים (Photoreceptors)
מזהים: אור
מיקום:
• רשתית העין בלבד!
• מקלונים (Rods): שחור-לבן, ראייה בחושך
• מדוכים (Cones): צבעים, ראייה בפירוט
דוגמאות:
• אור השמש נכנס לעין
• צבעים של פרח
• בזק פתאומי
שני סוגי עיבוד: מודע מול אוטומטי
עיבוד מודע (רצוני)
עובר דרך המוח
כולל חשיבה, שיפוט, זיכרון
לוקח יותר זמן (~0.2 שנייה)
דוגמה: החלטה להרים כוס
עיבוד אוטומטי (לא רצוני)
עובר דרך חוט השדרה בלבד
רפלקסים, תגובות מיידיות
מהיר מאוד (~0.05 שנייה)
דוגמה: משיכת יד מאש
יתרון עיבוד מודע
מאפשר החלטות מורכבות, שקלול אפשרויות, שימוש בניסיון קודם
יתרון עיבוד אוטומטי
מהירות - הצלת חיים במצבי חירום, אין זמן לחשוב!
דוגמאות למסלולי גירוי-תגובה מחיי היומיום
הריח של פיצה ← רעב
1. גירוי: מולקולות ריח באוויר
2. קולטן: כימו-רצפטורים באף
3. חושי: עצב הריח ← מוח
4. עיבוד: המוח מזהה "פיצה" ומקשר ל"טעים"
5. מוטורי: פקודות לבלוטת הרוק ולקיבה
6. תגובה: הפרשת רוק, תחושת רעב
רמזור אדום ← עצירת רכב
1. גירוי: אור אדום
2. קולטן: פוטו-רצפטורים ברשתית
3. חושי: עצב הראייה ← מוח
4. עיבוד: המוח מזהה "אדום = לעצור"
5. מוטורי: פקודה לשרירי הרגל
6. תגובה: רגל לוחצת על הבלם
קול צפצוף ← הסתכלות לצד
1. גירוי: גלי קול
2. קולטן: מכנו-רצפטורים בקוכליאה
3. חושי: עצב השמיעה ← מוח
4. עיבוד: המוח מזהה "צפצוף מימין"
5. מוטורי: פקודה לשרירי הצוואר
6. תגובה: הראש מסתובב ימינה
קפיצה בבריכה ← צמצום אישון
1. גירוי: אור חזק בחוץ
2. קולטן: פוטו-רצפטורים ברשתית
3. חושי: עצב הראייה ← מוח
4. עיבוד: המוח מזהה "אור חזק מדי"
5. מוטורי: פקודה לשריר האישון
6. תגובה: האישון מצטמצם (פחות אור נכנס)
למה לקולטנים יש התמחות - קולטן שמיעה לא יכול לזהות אור, וקולטן ריח לא יכול לזהות טמפרטורה?
למה משיכת יד מכיריים חמים מהירה יותר מהחלטה להרים כוס מים?