Sinir sistemi
Sinir sistemi duyu organları ile homeastaziyi sağlar. Sinir sistemi hızlıdır ve kısa sürelidir. Hareket etme, konuşma ve vücudun koordineli şekilde çalışması sinir sistemi ile ilgilidir.
a. Sinir sistemi özellikleri
- Uyarılma : Duyu organlarında bulunan reseptörler değişiklikleri algılar ve uyarılır.
- iletme : Reseptörlerden alınan uyarılan afferent sinirler ile beyne taşınır.
- duyuları algılama : Duyular beyin tarafından algılanır.
- uyarılara cevap verme : Duyular algılandıktan sonra bir cevap oluşturulur. Motor sinirler oluşan cevabı kas veya salgı bezine iletir.
b. Sinir sistemi sınıflandırılması
- Merkezi sinir sistemi - MSS
- Çevresel sinir sistemi - ÇSS
Sinir sistemi hücresi nörondur ve fonksiyonel olara 3 kısma ayrılır, bunlar:
- İnternöron - ara nöron : Merkezi sinir sisteminde bulunur ve duyu nöronu ile motor nöronu arasındaki bağlantıyı gerçekleştirir. Sadece internöronu zarar gören kişi uyarı kendime gelse bile değerlendirilmez ve cevap oluşturulamaz. Felç bu duruma örnektir.
- Afferent nöron - duyusal nöron : Reseptörler ile merkezi sinir sistemi arasında bulunur ve uyarıları algılar. Deride , kaslarda, eklemlerde ve duyu organlarındaki reseptörler uyarıları merkezi sinir sistemine iletir. Sadece afferent nöronu zarar gören kişi uyarıyı algılayamaz dolayısıyla cevap oluşmaz. Lokal anestezi bu duruma örnektir.
- Efferent nöron - motor nöron : Efektörler ile merkezi sinir sistemi arasında bulunur ve cevabı iletir. Hareketi sağlar ve cevapları kaslara veya salgı bezlerine iletir. Sadece efferent nöronu zarar gören kişi uyarıyı algılar, cevap oluşur fakat tepki iletilemez. Estetik uygulaması olan botoks bu duruma örnektir.
c.Uzantılarına göre sinir hücreleri
- Unipolar ( tek kutuplu )
- Bipolar ( iki kutuplu)
- Multipolar ( çok kutuplu )
d.Sinir sistemi hücreleri
- Nöron ( sinir sisteminin ana hücresi )
- Glia (astrosit, mikroglia, oligodendrosit, schwann ve ependim hücresi)
Nöron temel olarak 3 kısımdan oluşur, bunlar:
- Hücre gövdesi - soma : Çekirdek ve organelleri barındıran , hücresel işlevleri yerine getiren bileşikleri bulunduran kısımdır. Granüllü endoplazmik retikulum Mikroskopta koyu renkli gözüktüğü için nissl cisimciği olarak adlandırılmıştır. Hücre gövdesinde hücre iskeletini oluşturan nörofibril bulunur.
- Akson : Hücre gövdesinde oluşan uyarıları diğer nöronlara ya da efektör organlara ileten kısımdır. Boyları uzundur ve dallanarak uzadığı bölgeye akson ucu denir. Nörotransmitter madde akson ucunda salgılanır ve uyarı efektöre iletilir. Aksonların plazmasına aksoplazma, zarına ise aksolemma denir. Aksonların etrafı elektirik iletimini hızlandırıcı etkiye sahip olan miyelin kılıf ile kaplı olabilir.
- Dendrit : Hücre gövdesinden dallanarak çıkan çıkıntılardır. Diğer sinirlerden gelen uyarıları alırlar. Çok sayıda bulunabilir ve boyları kısadır.
Nöronlar arası iletişim kimyasal olarak gerçekleşir ve bu kimyasal maddeye nörotransmitter denir. Kimyasal iletim sinapslarda gerçekleşir. Sinapslar nöronlar arası bağlantı bölgesidir.
e.Glia hücreleri ve özellikleri
Nöronların etrafını sarar ve desteklik sağlar. Nöronların beslenmesi ve korunmasını da sağlamaktadır. Ara madde üretimi ve iyon konsantresini
- Schwann hücresi: Periferik sinir sisteminde bulunur ve miyelin kılıfını oluşturur.
- Astrosit hücresi : Nöronların beslenmesine yardımcı olur . Beyin ve kan arasında bariyer olur ve çoğu maddenin kandan sinir dokusuna geçişini engeller.
- Mikroglia hücresi : Sinir sistemini mikroorganizmalara karşı korur. Fagasitoz yapma özelliğine sahiptir. Fiziksel olarak küçük yapıdadır ve en küçük glia hücre tipini oluşturur. Toplam sinir hücrelerinin %15'ini oluşturur. Beyin içinde hızlı hareket eder ve hızlı çoğalabilir.
- Ependim hücresi: Beyin omurilik sıvısını ( BOS ) üretir. Koroid pleksus ile merkezi sinir sistemi arasındaki ilişkiyi sağlamaktadır. Beyindeki boşlukları örter ve duvar yapısını oluşturur. Sadece merkezi sinir sisteminde bulunur.
- Oligodendrositler : Merkezi sinir sistemindeki nöronların miyelin kılıfını üretir.
Miyelin kılıf akson etrafımı saran kısımdır ve miyelin bulunduran aksonlara miyelinli aksonlar denir. Miyelin kılıf elektirik iletimini hızlandırıcı etkiye sahiptir ve miyelin kılıfı olan hücreler olmayan hücrelere göre iletimi 10 kat daha hızlı gerçekleştirir.
Miyelin kılıfın kesintiye uğradığı bölgeye ranvier boğumu denir. Sinirsel iletim ranvier boğumlarında atlayarak gerçekleşir.
f.Sinir sisteminde iletim
Uyarının sinir hücresinde oluşturduğu elektrokimyasal değişimlere impuls (uyarı) denir. İmpulsun oluşması için en düşük uyarı şiddeti gereklidir buna eşik değer denir. İmpulsun sinir hücresinde meydana getirdiği elektiriksel değişime ise aksiyon potansiyeli denir.
İmpuls iletimi elektiriksel yük geçişi ile yanı Na-K pompası ile gerçekleşmektedir.
Sinir hücresi ile dış ortam arasında anyon ve katyon farkı vardır ve bu dürüm membran dinlenme potansiyeli ile ifade edilir. Normalde hücre içinde potasyum , hücre dışında sodyum sayısı fazladır. Sodyum ve potsyum dengesi Na-K pompası ile korunmaktadır.
Hücre içi dışına göre negatiftir, bu değer yanı membran dinlenme potansiyeli -70 milivolttur.
İnsanda tüm hücreler dinlenim membran potansiyeline sahiptir ve bu değer hücre tipime göre değişebilir. Kas ve kalp hücrelerinde dinlenim membran potansiyeli -90 milivolttur.
g.Dinlenim membran potansiyeli meydana getiren durumlar
1. Sürekli açık Potasyum (K+) sızıntı kanalları : Potasyumun hücre dışına çıkışını sağlar. Dinlenim sırasında Na+/K+ ATPaz pompasına göre daha fazladır.
2. Na+/K+ ATPaz pompası : 3 adet Sodyumu dışarı atar 2 adet potasyumu ise hücre içine alır. Hücre içindeki anyon sayısını artırır.
Dinlenim membran potansiyeli = polarize hücre
Sodyumun hücre içine girmesiyle hücre içi pozitif olur ve bu durumda depolarize hücre oluşur. Depolarizasyon eşik noktasına ulaştığında aksiyon potansiyeli gerçekleşmiş olur. Depolarize hücrede -70 milivoltluk değer 0'a yaklaşır.
Repolarizasyon sırasında sodyum kapıları kapanır, potasyum kapıları açılır. Potasyumun hücre dışına çıkması ile hücre içi tekrar negatif olur.
h. Akson uyarıldığı zaman gelişen evreler
1. Yavaş depolarizasyon (-70 mV --> -55mV)
2. Eşik değer
3. Hızlı depolarizsyon (-55mV --> +35mV )
İmpuls iletimi sabittir ve değişmez. İmpuls sayısı artıran durumlar vardır, bunlar:
- Uyaranın sıklığı - frekansı
- Uyarının şiddeti
- Uyarının süres
i. İmpuls iletim hızını etkileyen faktörler
- Miyelin kılıf bulunması.
- Ranvier boğum sayısı azalması.
- Sinaps sayısı azalması ( kimyasal iletim olduğu için en yavaş iletim burada gerçekleşir.)
- Akson çapı artması.
- Ortam sıcaklığının soğuk olması
j.Ya hep ya hiç prensibi
Sinir hücresi eşik değerin altındaki uyarılara cevap oluşturmaması, eşik değer ve üzerindeki uyarılara maksimum düzeyde yanıt vermesidir. Ayrıca eşik değer kişilere göre hatta kişide zamana bağlı olarak değişebilir.
Bu prensip sinir teli ve kas teli için geçerlidir, sinir demeti ve kas demet için merdiven etkisi presibi geçerlidir.
k.Merdiven etkisi prensibi
Çok sayıda sinir telleri bir araya gelerek sinir demetini oluşturur. Her sinir telinin eşik değeri farklı olabileceğinden sinir demeti için eşik değeri kavramı oluşmaz.
Eşik değeri az olan sinir teli cevap oluşturur ve uyarı şiddeti arttıkça cevaba katılan kas ve sinir demeti sayısı da artar ve daha kuvvetli cevap verilir. Tüm sinir telleri uyarılıncaya kadar sinir demeti tepkisi artmasına merdiven etkisi denir.
l.Sinanpslarda impuls iletimi
- Sinaptik uç depolarize ölür ve hücre içine Ca+2 giriş yapar.
- Sinaptik keseler ile uyarıya gönderen nöronun plazma zarıyla kaynaşır.
- Keseler açılır ve nörotransmitter maddeler sinaptik aralığa salınır.
- Nörotransmitterler reseptörlere bağlanır.
- Reseptörlere bağlanma ile hücre zarındaki kanallar açılır ve hücre içine Na+ giriş yapar, hücre içi depolarize olur. İmpuls diğer nörona aktarılmış olur.
- İletim sonunda kanallar kapanır. Sinaptik boşlukta nörotransmitter artıklar enzimlerce parçalanır.
İmpuls komşu hücrenin dendritine bağlandıktan sonra iletim devam ederse kolaylaştırıcı sinaps, iletim devam etmez durdurulursa durdurucu sinaps denir.
2. Merkezi sinir sistemi - MSS
Motor nöronların hücre gövdeleri ve ara nöronlardan oluşur.
Merkezi sinir sistemi 2 yapıdan oluşur.
- Beyin
- Omurilik
Beyin 4 temel bölümden oluşur, bunlar:
- Serebrum - telensefalon
- Serebellum - beyincik
- Diensefalon ( talamus, hipotalamus ve epitalamus )
- Beyin sapı ( mesencephalon, pons ve medulla oblangata)
Beyin insan vücudunun yönetim merkezidir. Milyarlarca nöron ve trilyonlarca glia hücresinden oluşur. Kütlesi 1.300-1.400 gramdır.
Beyin kaftası içerisinde bulunur. Kafatası beynin darbelere karşı korunmasını sağlar. Kafatasının hemen altında beyni saran meningens adında zar tabakası bulunur
Meningens katmanlardan oluşur, bunlar:
- Sert zar ( dura mater ): Kafatasının hemen altındadır ve iki katmandan oluşur. Beyni yaralanma ve zedelenmelerden korur.
- Örümceksi zar ( araknoid mater ): Bağ dokusu lifleri olduğu için örümcek ağına benzetilir. Sert zar ile ince zarı birbirine bağlar.
- BOS sıvısı : Örümceksi zar ile ince zar arasında bulunur. Kılcal kan damarlarının kan basıncı etkisiyle oluşmaktdır. Beyni mikroorganizmalara karşı korur, beyin hücreleri ile kan arasında madde alışverişini sağlar. Bu sıvı enfekte olursa menenjit hastalığı oluşur.
- İnce zar ( pia mater ) : Kan damarı taşır ve beynin beslenmesini sağlar. Katmanlar arasında en ince zar tabakasıdır.
a. Ön beyin
Beynin en büyük kısmıdır. Serebrum (ön beyin) ve diensefalon (ara beyin) ön beyini oluşturur.
b. Serebrum - telensefalon
Bilinç, zeka ve üst düzey görevleri üstlenir. Kompleks haretlerin organizasyonu, duyusal bilgilerin alınması ve öğrenilen bilgilerin hafızada saklanması beynin bu bölümünde gerçekleşir. Milyarlarca nöronlardan oluşur. Nöronlar birleşerek sinir liflerini oluşturur. Sinir lifleri insandaki tüm davranışları oluşturur.
Serebrum iki yarım küreden oluşur, bunlar:
- Sağ yarım küre (hemisfer) :
- Sol yarım küre (serebral hemisfer) :
Bu yarım küreler ortada corpus callosum sinir demeti ile birbirine bağlanmıştır.
Her yarım küre kendi içinde 4 loba ayrılmıştır, bunlar:
- Frontal lob (ön lob) : Beynin karar veren bölgesidir. İstemli kas hareketlerinin kontrol edildiği yerdir.
- Parietal lob (yarı lob) : Beynin orta kısmında bulunur ve duyu organlarından gelen verileri değerlendirir.
- Oksipital lob (arka lob) : Beynin arka kısmında, beyincik üst kısmında bulunur. Görme duyusu ile alakalıdır.
- Temporal lob (şakak lobu) : Beynin alt kısmında bulunur ve hafıza merkezidir. İşitme ve koklama duyularını değerlendirir.
Yarım kürelerin dış katmanında beyin kabuğu (serebral korteks) bulunur. Serebral korteksin iç kısmında ak madde ( ak cevher ) , dış kısmında boz madde (gri cevher) bulunur.
Gri madde nöron gövdelerinde oluşurken ak madde ise miyelinli liflerden oluşur. Ak kısımda miyelinli lifler bazal ganglionları oluşturur.
Bazal ganglion iskelet kaslarının motor işlevlerini düzenlerken, istemli hareketlerin otomatik olarak devamını sağlar.
c. Diencephalon
Diencephalon 3 temel yapıdan oluşmaktadır, bunlar:
- Talamus
- Hipotalamus
- Epitalamus
Talamus : Koku duyusu haricindeki tüm duyuların toplanma ve ilgili merkeze dağılma bölgesidir. Uyku ve uyanıklık durumunu kontrol eder. Afferent nöronlar için kapı görevi görür.
Hipotalamus : Hipofiz bezinin çalışmasını düzenler ve otonom sinir sistemini kontrol eder. Vücut sıcaklığı, kan basıncı, açlık durumu, vücudun su dengesini (ADH hormonu), karbonhidrat ve yağ metabokizmasını kontrol eder.
Epitalamus : Epitalamus epifiz bezini oluşturur. Malatonin hormonu salgılanır. Bu hormon vücut ritmini ve biyolojik saati oluşturur. Işık melatonin hormonu salgısı azaltıcı etkiye sahiptir. Talamus ve hipotalamus ile birlikte çalışır.
Limbik sistem
Hipotalamus, hipokampus ve amigdala limbik sistemi oluşturur. Limbik sistem duygu durumu üzerinde etkilir.
Hipokampüs : Hafıza ile ilişkilidir. Bir şeyin öğrenilmesi ve unutulan bilginin hatırlanması hipokampüs ile ilgilidir.
Amigdala : Duygu durumları üzerinde etkilidir.
d. Orta beyin
Ön beyin ile arka beyin arasında geçiş bölgesidir. Görme ve duyma reflekslerini kontrol ederken kas tonusunu da ayarlar. Vücut duruşu üzerinde etkilidir.
e. Arka beyin ve beyin sapı
Arka beyin ; beyincik, omurilik soğanı ve ponstan oluşur.
Beyin sapı ; omurilik soğanı, pons ve mesencephalondan oluşur.
Beyincik : Hayat ağacı olarak adlandırılır ve çok sayıda sinir hücresi içerir . Beynin en büyük 2'nci kısmıdır. Kas hareketlerini ve dengeyi sağlar. Dışta boz, içte ak madde bulunur.
Omurilik soğanı = medulla oblangata (son beyin) : Sistemlerin birlikte çalışmasını , refleskleri ve kan şekeri ayarlanmasını sağlar. Motor sinirler omurilik soğanında çaprazlanır ve sağ beyin vücudun sol tarafını, sol beyin vücudun sağ tarafını kontrol eder. Dışta ak, içte boz madde içerir.
Pons (Varol köprüsü) : Orta beyin ile omurilik soğanı arasında bulunan sinir demetidir. Yarım küreleri birbirine bağlar ve impuls iletimini gerçekleştirir. Omurgalı canlılarda memelilerde bulunur.
Mesencephalon : Beyin sapından impulsları yarım kürelere taşır. Dopamin salgılar ve dopamin eksikliği parkinson hastalığına, fazlalığı ise şizofreniye neden olmaktadır.
3. Omurilik - spinal kord
Yaklaşık 45 cm uzunluğunda ve üst üste gelen 33 adet omurdan oluşur, bunlar:
- Servikal ( boyun omuru ) : 7 çift C1-C7
- Torastik ( sırt omuru ) : 12 çift T1-T12
- Lumbar ( bel omuru ) : 5 çift L1-L5
- Sakral ( kuyruk sokumu) : 5 çift S1-S5
- Koksigeal ( alt kısımı, hareketsiz) : 4 çift
Omuriliğin etrafı beyinde olduğu gibi zarlar ile çevrili ve BOS sıvısı da bulunmaktadır. Dışta ak, içte boz madde bulunur.
Omuriliğin arka kısmından çıkan kola dorsal kök ( sırt kök ), ön kısmından çıkan kısma ventral kök ( karın kök )çıkar.
Omurilik beyinden gelen uyarıları ilgili merkeze ve beyinden gelen yanıtları ilgili merkeze iletir. Kazanılmış refleksleri ve alışkanlık haline gelmiş hareketleri kontrol eder. Duyu nöronları beyne ulaşmadan önce omurilikte çapraz yapar.
a. Refleks yayı - sinir yolu
Omuriliğin çalışmasını beyin tarafından kontrol edilir . Refleks yayında impulslar omurilikten sonra beyne iletilir.
Çevresel sinir sistemi - Periferik sinir sistemi
Beyinden ve omurilikten dışındaki sinir hücreleri ve sinir tellerinden oluşur. Afferent ( duyu nöron , getirici nöron ) ve efferent nöronları (motor nöron, götürücü nöron) içerir. Dışarıdan aldığı uyarıları merkeze, merkezden aldığı uyarıları efektör organa iletir.
Çevresel sinir sisteminden 43 çift sinir bulunmaktadır.
Beyinden 12 çift sinir çıkmaktadır ve 10. sinire vagus adı verilir. Vagus siniri parasempatik etki gösterir.
Omurilikten ise 31 çift sinir çıkar. Bunlar duyu ve motor nöronlardır. En büyüğü ise bacaklara giden siyatiktir.
a. Periferik sinir sisteminde bulunan hücre tipleri
- Glia hücresi ( schwann hücresi ) : Miyelin kılıfı üretir.
- Uydu hücresi : Hücre gövdesini destekler. Küçük hücrelerdir ve sadece periferik sinir sisteminde bulunur. Sempatik ve parasempatik sinir sisteminde sinir hücrelerinin etrafını sarar.
b. Somatik sinir sistemi ( istemli gerçekleşir )
Beyin ve omurilikten çıkan sinir demetleri somatik sinir sistemini oluşturur. Kontrolünü uç beyin ve beyincik gerçekleştirir. Duyu ve motor nöronlar içerir . Sinir hücreleri miyelin kılıf içerir ve impuls ilerimi hızlıdır. Akson çağları geniştir.
İstemli kas hareketleri somatik sinir sistemi ile gerçekleşir.
c. Otonom sinir sistemi ( istemsiz gerçekleşir )
Beyin ve omurilikten çıkan motor nöronlardan oluşur. Genel olarak miyelinsiz hücrelerden oluşur ve iletim yavaştır. Akson çapları dardır.
İç organlarım çalışması otonom sinir sistemi ile düzenlenir.
Birbirine zıt etki yaratarak çalışan sempatik ve parasempatik sinirler ve enterik sinirler otonom sinir sistemini oluşturur.
d. Otonom sinir sistemi 2 önemli fonksiyonu
- Kaç veya savaş : Acil durumlarda [ Sempatik sinir sistemi ]
- Dinlen veya sindir : Acil olmayan durumlarda [ Parasempatik sinir sistemi ]
e. Bitkisel hayat
Beyni zarar gören kişi otonom sinir sistemi çalıştığı için yaşamaya devam eder ve bu duruma bitkisel hayat denir.
