ระบบประสาทโซมาติกและรีเฟล็กซ์ (Reflex) ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 วิชาชีววิทยา

ระบบประสาทโซมาติกและรีเฟล็กซ์

เพื่อน ๆ รู้ไหมว่ามนุษย์มีกลไกการป้องกันตัวที่ดีมาก ๆ นอกจาก ระบบภูมิคุ้มกัน ที่คอยป้องกันร่างกายจากสิ่งแปลกปลอม ร่างกายของเรายังมีการตอบสนองเพื่อป้องกันอุบัติเหตุต่าง ๆ ที่เราเรียกว่า “รีเฟล็กซ์” ด้วย บทเรียนจาก StartDee วันนี้จึงอยากพาเพื่อน ๆ ไปทำความรู้จักรีเฟล็กซ์ และระบบประสาทแบบโซมาติกที่อยู่เบื้องหลังการเกิดรีเฟล็กซ์ให้มากยิ่งขึ้น ถ้าพร้อมแล้วก็ไปดูกันเลย!

Banner_N-Dunk_Blue-1

 

ทบทวนโครงสร้างระบบประสาทของมนุษย์

อย่างที่เรารู้กันว่าสัตว์มีกระดูกสันหลังนั้นมีระบบประสาทที่เจริญกว่าสิ่งมีชีวิตกลุ่มอื่น ๆ เราแบ่งระบบประสาทของมนุษย์ออกเป็น 2 กลุ่มใหญ่ ๆ คือ 

  1. ระบบประสาทส่วนกลาง (Central nervous system: CNS) ประกอบด้วยสมองและไขสันหลัง

  2. ระบบประสาทรอบนอก (Peripheral nervous system: PNS) ซึ่งประกอบไปด้วยเส้นประสาทต่าง ๆ และโครงสร้างระบบประสาทอื่น ๆ ที่นอกเนือจากสมองและไขสันหลังด้วย ไม่ว่าจะเป็นเส้นประสาทสมอง เส้นประสาทไขสันหลัง รวมถึงเซลล์ที่แตกแขนงออกไปจากเส้นประสาทเหล่านี้ด้วย ระบบประสาทรอบนอกจะทำหน้าที่รับสัญญาณประสาทเพื่อส่งเข้าระบบประสาทส่วนกลาง และทำหน้าที่ส่งสัญญาณประสาทจากระบบประสาทส่วนกลางไปยังอวัยวะเป้าหมายด้วย

เราสามารถจำแนกระบบประสาทรอบนอกตามหน้าที่เป็น 2 ส่วนหลัก ๆ คือ ส่วนรับความรู้สึก และส่วนสั่งการ และเราสามารถจำแนกส่วนสั่งการของระบบประสาทรอบนอก (ตามลักษณะการควบคุม และชนิดของกล้ามเนื้อที่เส้นประสาทรอบนอกไปกระตุ้น) ได้ 2 รูปแบบ คือ ระบบประสาทอัตโนวัติ และระบบประสาทโซมาติก

- ระบบประสาทอัตโนวัติ (Autonomic nervous system: ANS) ระบบประสาทที่ทำงานนอกอำนาจจิตใจ ควบคุมด้วยการนึกคิด “ไม่ได้” และควบคุมการทำงานของกล้ามเนื้อเรียบ กล้ามเนื้อหัวใจและต่อมต่างๆ ซึ่งประกอบด้วยระบบประสาทซิมพาเทติก (Sympathetic nervous system) และระบบประสาทพาราซิมพาเทติก (Parasympathetic nervous system)

- ระบบประสาทโซมาติก (Somatic nervous system: SNS) ระบบประสาทที่ทำงานภายใต้อำนาจจิตใจ (Voluntary) และควบคุมการทำงานของกล้ามเนื้อลาย ซึ่งตรงนี้เป็นจุดที่น่าสนใจมาก ๆ เพราะถึงระบบประสาทแบบโซมาติกจะทำงานภายใต้อำนาจจิตใจ แต่ก็มีเคสพิเศษที่เกิดการทำงานนอกอำนาจจิตใจหรือควบคุมไม่ได้ด้วย

2563-10-28-[Blog]-ระบบประสาทโซมาติกและรีเฟล็กซ์-TX-01-695-x-499

ระบบประสาทแบบโซมาติกคืออะไร

ระบบประสาทโซมาติก คือระบบประสาทรอบนอกที่ทำงานภายใต้อำนาจจิตใจ ถูกควบคุมโดยเปลือกสมอง หรือซีรีบรัล คอร์เทกซ์ (Cerebral cortex) และไขสันหลัง โดยระบบประสาทโซมาติกจะควบคุมการทำงานและการตอบสนองของกล้ามเนื้อลายด้วยการกระตุ้น

 

วงจรการทำงานของระบบประสาทแบบโซมาติก

เมื่อมีสิ่งเร้ามากระตุ้นหน่วยรับความรู้สึก เซลล์ประสาทรับความรู้สึก (Sensory neuron) จะส่งกระแสประสาทไปยังระบบประสาทส่วนกลาง (CNS) เพื่อทำการประมวลผลและประสานงาน จากนั้นกระแสประสาทจะถูกส่งต่อไปยังเซลล์ประสาทสั่งการ (Motor neuron) และไปยังหน่วยปฏิบัติงาน (ซึ่งในที่นี้คือกล้ามเนื้อลาย) เพื่อตอบสนองต่อสิ่งเร้า

2563-10-28-[Blog]-ระบบประสาทโซมาติกและรีเฟล็กซ์-TX-02-695-x-499

ในระบบประสาทโซมาติก ตัวเซลล์ (Cell body) ของเซลล์ประสาทสั่งการจะอยู่ที่ระบบประสาทส่วนกลาง โดยจะทำหน้าที่ส่งกระแสประสาทผ่านแอกซอน (Axon) ที่ไซแนปส์ (Synaps) อยู่กับหน่วยปฏิบัติงาน (เซลล์ของกล้ามเนื้อลาย) ด้วยสารสื่อประสาทที่ชื่อว่าแอซิติลโคลีน (Acetylcholine; ACh) 

ลักษณะพิเศษของเซลล์ประสาทสั่งการคือมีแอกซอนที่ยาวกว่าเดนไดรต์ (Dendrite) มาก ๆ โดยแอกซอนอาจยาวถึง 1 เมตรเพราะต้องส่งกระแสประสาทไปยังกล้ามเนื้อลายของแขน ขา ซึ่งอยู่ห่างจากไขสันหลังนั่นเอง

 

รีเฟล็กซ์และการทำงานนอกอำนาจจิตใจของระบบประสาทโซมาติก

ในภาวะฉุกเฉิน ถ้าต้องรอให้ระบบประสาทแบบโซมาติกทำงานจนครบวงจรแล้วตอบสนองอาจไม่ทันการณ์ ร่างกายของเราจึงมี “ทางลัด” ด้วยการตอบสนองต่อสิ่งเร้าแบบนอกอำนาจจิตใจ ซึ่งเป็นการตอบสนองแบบทันทีทันใด ไม่ได้มีการเตรียมการไว้ล่วงหน้า เราเรียกกระบวนการนี้ว่า “Reflex Action”

โดยการตอบสนองแบบรีเฟล็กซ์จะต่างจากการทำงานของระบบประสาทแบบโซมาติกตรงที่ การทำงานของระบบประสาทแบบโซมาติก เราสามารถควบคุมการตอบสนองต่อสิ่งเร้าด้วยการนึกคิดได้ และสัญญาณประสาทนั้นจะต้องผ่านสมอง ส่วนรีเฟล็กซ์นั้นเป็นการตอบสนองนอกอำนาจจิตใจ สัญญาณประสาทจะผ่านแค่ไขสันหลังเท่านั้น

 

ชนิดของรีเฟล็กซ์ 

รีเฟล็กซ์น่าสนใจที่ระดับชั้น ม.6 ควรทำความรู้จักไว้มี 2 ชนิด คือการกระตุกของเข่า (Knee - jerk reflex) และรีเฟล็กซ์ในการงอแขนขา (Withdrawal reflex)

1. การกระตุกของเข่า (Knee - jerk reflex)

การกระตุกของเข่าเป็นการตอบสนองเพื่อป้องกันการบาดเจ็บของหัวเข่าและขาจากการกดทับของวัตถุหนัก ๆ เป็นรีเฟล็กซ์ที่สามารถทดลองได้ง่าย ๆ เพียงใช้ค้อนยางเคาะเบา ๆ ที่เอ็นเท็นดอน (Tendon) ตรงใต้หัวเข่า ร่างกายจะยืดและหดกล้ามเนื้อลายบริเวณต้นขาอย่างรวดเร็ว ทำให้ขาส่วนล่างกระตุกไปด้านหน้าทันที

ระบบประสาทโซมาติกและรีเฟล็กซ์-1

จากรูปจะเห็นว่า knee jerk reflex นั้นมีการควบคุมกล้ามเนื้อ 2 มัด โดยมัดด้านบน เซลล์ประสาทสั่งการจะรับสัญญานจากเซลล์ประสาทรับความรู้สึกโดยตรง แต่กล้ามเนื้อมัดล่าง สัญญานจะผ่านเซลล์ประสาทประสานงานในไขสันหลังก่อน

 

2. รีเฟล็กซ์ในการงอแขนขา (Withdrawal reflex)

รีเฟล็กซ์อีกชนิดที่พบได้บ่อย ๆ ในชีวิตประจำวันก็คือรีเฟล็กซ์ในการงอแขนขา (Withdrawal reflex) ตัวอย่างเช่น การชักเท้าออกเมื่อเหยียบตะปู การดึงมือออกเมื่อสัมผัสของร้อนหรือของมีคม รีเฟล็กซ์ชนิดนี้เป็นรีเฟล็กซ์ที่มีจุดประสานของเซลล์ประสาทหลายจุด และอาศัยการทำงานของเซลล์ประสาท 3 ชนิด ได้แก่

    1. เซลล์ประสาทรับความรู้สึก (Sensory neuron) ทำหน้าที่รับกระแสประสาทเข้าและส่งต่อไปยังเซลล์ประสาทประสานงาน
    2. เซลล์ประสาทประสานงาน (Interneuron) ทำหน้าที่ส่งกระแสประสาทไปยังสมอง
    3. เซลล์ประสาทสั่งการ (Motor neuron) ทำหน้าที่ส่องออกกระแสประสาทไปยังหน่วยปฏิบัติงานให้ทำการตอบสนองต่อสิ่งเร้า

ระบบประสาทโซมาติกและรีเฟล็กซ์-ชักมือ-เท้า

ประโยชน์ของรีเฟล็กซ์

เนื่องจากตอบสนองได้รวดเร็ว รีเฟล็กซ์จึงเป็นอีกกลไกที่ป้องกันร่างกายจากอุบัติเหตุต่าง ๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และด้วยความที่รีเฟล็กซ์บางชนิด (เช่น Knee - jerk reflex) สามารถทดสอบได้ง่าย ๆ ในทางการแพทย์จึงมีการใช้รีเฟล็กซ์มาวินิจฉัยและตรวจสอบการทำงานและความผิดปกติของระบบประสาทด้วย

รู้แล้วอึ้ง ๆๆ ไปเลยใช่ไหมล่ะ ! จะเห็นว่าร่างกายของเรามีกลไกการตอบสนองที่เป็นระบบและมีประสิทธิภาพสุด ๆ ทั้งนี้ก็เพื่อความปลอดภัยของร่างกายเอง แต่เรื่องว้าว ๆ เกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตยังไม่หมดแค่นี้หรอกนะ ถ้าเพื่อน ๆ สนใจล่ะก็ไปดูกันต่อได้ ที่นี่ เลย !

 

ขอขอบคุณข้อมูลจาก: 

  1. หฤษฎ์ ยวงมณี (ครูติ๊ก)
  2. จุฬามณี พลสนอง (ครูฟิล์ม)

แสดงความคิดเห็น