SNR SSTEMLER Her canl i ve d evrelerinde

SİNİR SİSTEMLERİ

Her canlı iç ve dış çevrelerinde oluşan olaylara tepki göstermelidir. Bu sayede yaşadıkları çevreye uyum sağlayabilirler. Denetleyici ve düzenleyici sistemler sinir sistemi, duyu organları ve endokrin sistemden meydana gelirler. Bu üç sistem sayesinde canlı kararlı bir iç denge (homeostasi) oluşturabilir. Duyu organları dış ortamdan aldıkları değişiklikleri sinir ve endokrin sisteme aktarırlar. ü Sinir sistemi değişikliklere kısa süreli ve hızlı tepkiler verdirirken ü Endokrin sistem yavaş ve uzun süreli tepkiler oluştururlar. SİNİRSEL DENETİM Sinir sisteminde işleyiş: • Çevresel değişikliği(uyarı) algılama • Uyarılma sonucu oluşan sinyali (impuls) ilgili merkezlere iletme • Uyarıyı değerlendirme • Uyarıya karşı tepki (cevap) verme BİR HÜCRELİLERDE SİNİRSEL DENETİM Bakterilerde dış ortamdaki değişiklikleri hücre zarında bulunan özel proteinler (almaç) sayesinde algılarlar. Ökaryot tek hücrelilerde sitoplazmada bulunan protein yapılı sinir telcikleri sinirsel denetimi gerçekleştirir. Paramesyumda bulunan sinir telcikleri sillerin bir arada koordinasyonlu çalışmasını sağlar.

İp Merdiven Sinir Sistemi Radyal (Işınsal) S. S Ağsı (Diffus) Sinir Sistemi OMURGASIZ HAYVANLARDA SİNİRSEL DENETİM • • Vücudun tamamını bir ağ gibi sarar, sinir hücreleri birbiri ile sinaps yapmadan birbirine temas ederler. Bu canlılarda merkezi sinir sistemi bulunmaz. Uyarının yapıldığı noktadan uzaklaştıkça tepkinin şiddeti azalır. Buna diffus iletim denir. Sölenterelerden hidrada görülür. Ağsı sinir sistemine çok benzeyen bu sistem biraz daha karmaşıktır ve daha karmaşık tepkilere olanak tanır. Sölentelerden deniz yıldızında görülür. En basit merkezi sinir sistemi bu canlılarda görülür. Baş bölgesinde bulunan sinir düğümüne gangliyon denir. Buradan çıkan sinir telleri karın bölgesinde ip merdiven gibi uzanırlar. Halkalı solucanda her halkada bir çift gangliyon ve baş bölgesinde büyük bir gangliyon bulunur. Solucanlar, yumuşakçalar, eklembacaklılar ve derisi dikenlilerde görülür. Süngerler hariç bütün omurgasız ve omurgalı hayvanlarda sinir sistemi bulunur.

SİNİR HÜCRESİNİN YAPISI VE ÇEŞİTLERİ v Omurgalılarda sinir sistemi nöron adı verilen özelleşmiş hücrelerden oluşurlar. v Bir nöron dentrit, hücre gövdesi ve aksondan oluşur. v Hücre gövdesi çekirdek sitoplazma ve organellerin bulunduğu kısımdır. v Dentritler hücre gövdesinden çıkan çok sayıda ince uzantılardır. Dentritler nörona gelen uyartı alarak hücre gövdesine iletirler. v Aksonlar hücre gövdesinde çıkan, genellikle bir tane uzun ve kalın uzantılardır. Aksonlar hücre gövdesinden aldıkları uyartıyı bir başka nörona veya tepki organına taşır. Dikkat Bir nöronda impuls iletimi her zaman Dentritten Aksona doğrudur. Nöronlar gelişimini tamamladıktan sonra sentrozomlarını attıklarından bölünemezler. Fakat hasarlar tamir edilebilir. Nöronların etrafında glia (nöroglia) denilen çok sayıda hücre bulunur. Glialar; • Nöronlara besin maddesi sağlama • Nöronların destekleme • İyon konsantrasyonunun kontrol etme gibi görevler yaparlar.

Bazı nöronlarda aksonun etrafını schwann hücreleri sararlar. Bu hücrelerin salgıladığı lipit içeren maddeye miyelin denir. Miyelin tarafından akson etrafında oluşan tabakaya miyelin tabaka ismi verilir. Miyelin tabaka aksonda izolasyonu sağlayarak uyarıların (impuls) daha hızlı ilerlemesini sağlar. Bu nöronlara miyelinli nöronlar denir. Miyelin taşımayan nöronlar miyelinsiz nöronlardır. Schwan hücrelerinin aralarında kalan boşluklara Ranvier boğum denir. Miyelinli nöronlar miyelinsiz nöronlara göre yaklaşık 10 kat daha hızlı iletim yaparlar. Çevreden alınan uyartıların nöronda oluşturduğu elektrokimyasal değişime impuls denir.

GÖREVLERİNE GÖRE NÖRONLAR • • • Duyu (Getirici) Nöronlar: Reseptörlerden aldıkları uyartıları merkezi sinir sistemine ileten nöronlardır. Motor (Götürücü) Nöronlar: Merkezi sinir sisteminden aldığı emirleri tepki organına ileten nöronlardır. Ara (Merkezi) Nöronlar: Merkezi sinir sisteminde yer alan duyu, ara ve motor nöronları birbirine bağlayan nöronlardır. Değerlendirme işlemleri burada yapılır. Reseptör (Almaç) Duyu Nöronu Ara Nöron Motor Nöron Tepki Organı (Efektör) UZANTILARINA GÖRE NÖRONLAR • • • Tek Kutuplu (Unipolar) Nöronlar: Hücre gövdesinden tek çıkıntı çıkar. Genellikle duyu ve motor nöronlar tek kutupludur. İki Kutuplu (Bipolar) Nöronlar: Hücre gövdesinin iki yanından birer çıkıntı çıkan nöronlardır. İç kulak, retina ve burunda bulunan duyu nöronları iki kutupludur. Çok Kutuplu (Multipolar) Nöronlar: Hücre gövdesinden çok sayıda çıkıntı çıkan nöronlardır. Genelde bir akson çok sayıda dentrit bulunur. Beyinde bulunan nöronlar çok kutupludur.

İMPULS OLUŞUMU Dıştan veya içten gelen uyartıların sinir hücresinde oluşturduğu elektriksel ve kimyasal değişime impuls adı verilir. Nöronda impuls iletimi, hücrenin içi ve dışı arasındaki elektriksel yük değişimi ile sağlanır. Dinlenme halinde Nöron zarının dış yüzeyinde sodyum iyonlar (Na), iç yüzeyinde ise potasyum iyonları (K) fazladır. İç yüzeyde anyonların oranı daha fazla olduğundan zarın dışı pozitif (+), iç tarafı negatif (–) yüklü olarak bulunur. Dinleme halindeki nöronda dış yüzey (+), iç yüzey ( –) yüklüdür. Bu kutuplaşma haline polarizasyon denir. Nöron uyarılınca hücre zarının geçirgenliği artar, sodyumlar hücre içine ve potasyumlar hücre dışına çıkar. Hücre içine giren sodyum miktarı daha fala olduğu için hücre içi (+) hücre dışı (–) yüklü hale gelir. Bu duruma depolarizasyon denir. Depolarize haldeki nöron ikinci bir uyarıyı almaz. İmpuls geçtikten sonra depolarize bölge tekrar eski haline döner. Sodyum – Potasyum pompası sodyum iyonlarını dışarı atar, potasyum iyonlarını içeri alır. Hücre dışı tekrar (+), hücre içi (–) yüklü hale gelir. Bu duruma repolarizasyon denir. Dinlenme durumuna geçen bir nöron yeniden impuls oluşturabilir.

Bir nöronda impulsun başlayabilmesi için gereken en az uyarı şiddetine eşik şiddeti (eşik değer) denir. Bu değerin altındaki uyaranlar impuls oluşturamaz. Sinir hücresi, eşik şiddeti veya bunun üzerindeki uyartılara karşı maksimum tepki verir. Bu nedenle bu olaya “ya hep ya hiç” prensibi adı verilir. Eşik değer ve üzerindeki uyartılara aynı şekilde tepki oluşturulur. !!! Eşik değer üstündeki bütün uyartılara nöronlarda aynı tepki oluşturuluyorsa neden farklı uyartılara farklı tepkiler oluşturuyoruz? Eşik değer üstündeki uyartılara nöronda oluşturulan impulsun büyüklüğünü etkilemez. Bütün impulslar aynıdır. Uyartının şiddeti impulsun hızını ve etkisini değiştirmez. Uyartı şiddeti arttıkça oluşturulan impuls sayısı arttığı için verilen tepki artar. Tepki impuls sayısına bağlıdır. Nöronda oluşan impuls sayısını, Ø Uyarının şiddeti Ø Uyarının frekansı Ø Uyarının süresi etkiler. Bir nöronda impulsun hızı her zaman sabittir. Verilen tepkiyi, ü İmpuls sayısı ü Uyarılan nöron sayısı ü Nöronlar arasındaki sinaps sayısı ü Nöronların dizilişi etkiler. İmpuls iletim hızı • Miyelin olup olmaması • Ranvier boğum sayısı • Akson çapı • Sıcaklık (belli bir değere kadar) etkiler.

SİNAPS İki nöron arasındaki bölgeye sinaps denir. Sinapslar sadece akson-dentrit arasında olmayıp nöronlar efektör organ arasında bulunabilir. DİKKAT!!! Bir sinir hücresinde impuls yönü dentritten aksona doğru iken, sinapsta impuls geçiş yönü aksondan dentrite doğrudur. . İmpuls akson ucuna (sinaptik yumru) ulaştığında akson ucundaki buradaki nörotransmitter maddeler sinaps boşluğuna bırakılır. Bu maddeler diğer nöronun dentritlerine ulaştıklarında impuls diğer nörona aktarılmış olur. Transmitter maddelerin en önemlileri; asetilkolin, dopamin, seratonin, histamin ve nöradrenalindir. Sinapslarda kimyasal iletim vardır. İmpuls sinapstan geçerken hızı azalır. Bir sonraki sinir hücresinde tekrar eski hızına döner. İki nokta arasında Sinaps sayısı arttıkça iletim süresi uzar. Nörotransmitter maddeler ekzositozla atılırlar. Bunun için sinaptik yumruda bol miktarda mitokonri bulunur.

Sinapslar uyartıların ilk değerlendirme ve denetlemenin yapıldığı yerlerdir. Bu sayede impulslar seçilerek, bütün kaslar ve bezler yerine sadece ilgili kas ve bezler uyarılır. Bu duruma seçici direnç denir. Seçici direncin oluşumunda kolaylaştırıcı ve engelleyici sinapslar görev alır. Kolaylaştırıcı sinapslar impulsun bir sonraki nörona geçişini sağlarken, engelleyici nöron bir sonraki nöronda depolarizasyon oluşturmaz. Sinaps boşluğuna salgılanan nörotrasmitter maddeler işleri bittikten sonra burada bulunan enzimlerle parçalanırlar. Böylece yani uyartı için hazır hale gelir.

SIÇRAMALI İLETİM Miyelinli nöronlarda impuls miyelinsiz nöronlara göre 10 kat daha hızlı iletilir. Çünkü miyelin kılıfın oluşturduğu izolasyon sayesinde aksonun her yerinden yük değişimi gerçekleşmez. Yük değişimi sadece miyelin kılıfın olmadığı ranvier boğumlarda gerçekleşir. İmpulsun ranvier boğumdan diğerinde atlayarak ilerlemesine sıçramalı iletim denir. HATIRLATMALAR ü ü ü İmpulsun ilerleme yönü nöronda dentritten aksona doğru iken sinapsta aksondan dentrite doğrudur. Eşik değer altındaki uyartılara impuls oluşturulmaz. (Ya hep – Ya Hiç kuralı) Bütün impulslar aynıdır. Değerlendirme merkezleri farklı olduğundan farklı algılanır. Uyartının şiddeti impuls hızını ve büyüklüğünü etkilemez, impuls sayısını arttırır. Akson çapı arttıkça impuls iletim hızı artar. Sinapslar impulsun ilk değerlendirme bölgeleridir ü Sinapslarda impuls hızı azalır. ü Nöronda impuls iletimi sırasında enerji üretimi ve elektriksel yük değişimi olur. Bundan dolayı impuls iletimi nöronda elektrokimyasal olaydır, sinapsta ise kimyasaldır. ü Depolarize haldeki nöron impuls oluşturamaz. ü Sodyum ve potasyumların enerji harcanarak yer değiştirmelerine sodyum-potasyum pompası denir. Bir Sinir Hücresinde İmpuls İletimi Sırasında • • Oksijen ATP p. H Glikoz Azalır • • Karbondioksit Isı Asitlik ADP Artar

İNSANDA SİNİR SİSTEMİ İnsanda sinir sistemi MERKEZİ SİNİR SİSTEMİ ve ÇEVRESEL SİNİR SİSTEMİ olmak üzere iki kısımda incelenir.

MERKEZİ SİNİR SİSTEMİ Merkezi sinir sistemi impulsların değerlendirildiği ve karara bağlandığı bölgelerdir. Beyin ve Omurilik merkezi sinir sisteminin elemanlarıdır. Beyin ve omurilik çok iyi korunan organlardır. Kemik, zar ve sıvı olmak üzere üç ayrı korumaları vardır. Kemik Koruma: Kafatası kemikleri beyni, omurga ise omuriliği koruyan kemiklerdir. Zar Koruma: Beyin omurilik zarları olarak bilinir. Kısaca BOZ ismi verilir. Bu zarların iltihaplaması menejit hastalığına yol açar. a) Sert Zar: Kalın ve dayanıklı bir zardır. Kemiklerin hemen altında bulunur. b) Örümceksi Zar: Sert zar ile ince zar arasında bulunur. Ağ gibi bir yapıya bu zarları birbirine bağlar. c) İnce Zar: Bol kan damarlı ve bütün beyin ve omurilik kıvrımlarına kadar uzanan bir zardır. Kan damarları sayesinde beslenme ve gaz alıverişine yardımcı olur. Sıvı Koruma: Beyin omurilik sıvısı olarak bilinir ve kısaca BOS olarak adlandırılır. Örümceksi zarın boşlukları bu özel sıvı ile dolududur. Beyinde kanın süzülmesi ile oluşur. Özellikler fiziksel darbelere karşı koruma sağlar.

BEYİN Beyin oldukça karmaşık bir yapıya sahiptir. Beyinde bulunan 10 milyar hücrenin kurduğu bağlantılarla 210 milyar adet bilgiyi işlemek mümkündür

ÖN BEYİN Uç ve Ara beyin olmak üzere iki kısımda incelenir. Dışta boz madde, içte ak maddeden oluşur. A) UÇ BEYİN (BEYİN KABUĞU / KORTEKS) Beyinin üst kısmını kaplayan kısımdır. Önden arkaya uzanan iki yarıkla birbirinden ayrılır. Yarımküreler üstten nasırlı cisim altta ise beyin üçgeni ile birbirine bağlanır. Dış kısmı girinti çıkıntılarla kıvrımları oluşturur. Beyin yarımkürelerini enine ayıran yarığa rolando yarığı denir. Beyin kabuğu; • Beş duyu organının değerlendirme merkezidir • Düşünerek ve isteyerek yapılan her davranışın kontrol merkezidir. ( hafıza, zeka, öğrenme, değerlendirme, konuşma, yazma, hayal kurma, düşünme, kıyaslama, çıkarımda bulunma. . vs. ) NOT: Uyku halinde işlevsizdir. Beyin yarım küreleri çıkarılan canlı yaşar ancak; dış uyarılara tepkisiz, hafızasız ve iradesizdir. Beyin yarım küresi çıkarılmış bir kuş, • İtilirse yürür. • Ağzına yiyecek konursa yer. • Havaya atılırsa uçar. • Önüne yiyecek konursa aç olsa da yemez. DİKKAT!!! Beyin kabuğu beyinde geliştirilebilen tek kısımdır. Küçük yaşlardan itibaren çeşitli uyarıcılara maruz kalmış bireylerde kıvrım sayısının arttığı görülmüştür. Kıvrım sayısının artması hafızayı arttırdığı düşünülmektedir.

B) ARA BEYİN Ara beyin talamus, hipotalamus ve hipofizin arka lobu olmak üzere üç kısımda incelenir. a) Talamus Koku duyusu hariç beyin kabuğuna giden impulsların toplanıp gruplandığı bölgedir. Koku duyusu talamusa uğramadan beyin kabuğuna gider. Uyku halinde görev yapmaz. b) Hipotalamus Vücudun iç denge (homeostasi) merkezidir. • Su dengesinin ayarlanması • Karbonhidrat yağ mekanizmasının düzenlenmesi • Açlık tokluk, iştah hisleri • Heyecan, korku, öfke, kan basıncı durumlarının oluşması • Uyku düzeni • Vücut sıcaklığının dengede tutulması • Eşeysel olgunlaşma hipotalamusun başlıca görevleridir. Bu görevlerden bazılarını sinirsel olarak kontrol eder. Bazılarını salgıladığı RF (relasing faktör) hormonları ile hipofiz bezinin kontrolü ile dolaylı olarak yapar. c) Hipofizin Arka Lobu Hipotalamusun ürettiği hormonlar buradan salgılanır. ADH (suyun geri emilimini sağlar) ve Oksitosin (düz kasların kasılmasını sağlar) hormonları hipofizin arka lobundan salgılanır.

ORTA BEYİN Orta beyin görme ve işitme reflekslerinin bulunduğu merkezdir. Az ışıkta gözbebeklerinin büyümesi ve çok ışıkta küçülmesi ve çok seste irkilme gibi refleksler orta beyin tarafından kontrol edilirler. Ayrıca kas tonusu orta beyin tarafından kontrol edilir. ARKA BEYİN Beyincik, omurilik soğanı ve Pons olmak üzere üç kısmda incelenir. a)Beyincik İki loptan oluşur. Sağ lop vücudun sol tarafını, sol lop sağ tarafını kontrol eder. Beyincik hareket ve denge merkezidir. İç kulaktaki denge organından gelen uyartılar burada değerlendirilir. Alkol beyinciği etkilediğinden kas hareketleri ve denge düzensizleşir. Şeklinden dolayı hayat ağacı denilmektedir. Balık ve kuşlarda daha gelişmiştir. Beyinciği çıkarılan canlılarda kas hareketleri olur ancak dengesizdir. b)Pons (Varol Köprüsü) Orta beyin ve omurilik soğanı arasında bulunan kalın sinir demetlerinden oluşur. Beyinciğin iki yarım küresini birbirine bağlar. Böylece vücudun sağ ve solu arasındaki koordinasyon pons üzerinden sağlanır. Sadece memelilerde bulunur.

c) Omurilik Soğanı Omurilik ve beyin arasında sinirlerin geçtiği köprüdür. Beyin ve omuriliği birbirine bağlar. Sinirler buradan geçerken çapraz yaparlar. Bu çaprazdan dolayı beyin sağ lobu vücudun sol, sol lobu vücudun sağ kısımlarını kontrol eder. Omurilik soğanında • Solunum, dolaşım, boşaltım, sindirim ve salgılama ile ilgili merkezler bulunur. • Kalp atış hızı, metabolizma ve karaciğerin şeker ayarlaması burada kontrol edilir. • Soluma, yutma, çiğneme, öksürme, hapşırma, kusma ve kan damarlarının büzülüp-gevşemesi gibi reflekslerde burada kontrol edilir. Zedelenmesi durumunda ölüm olabilir. Hayati öneme sahip merkezlerden dolayı hayat düğümü ismi verilmiştir.

OMURİLİK Sırt kısmında uzanan 33 adet omur kemiğinden oluşan omurga kemiği ve zarlarla koruma altına alınmıştır. Sinir hücrelerinin gövdeleri (boz madde) ak madde içinde kelebek gibi bir şekil almıştır. Boz maddenin ön kanatlarına ön boynuz (ventral kök), arka kanatlarına arka boynuz (dorsal kök) denir. Arka kökten duyu nöronları giriş yapar. Ön kökten motor nöronlar çıkış yapar. Omurlardan vücut kontrolü için 31 çift sinir demeti çıkar. Görevleri; • • Vücut organlarından beyne giden ve beyinden vücuda gelen uyartıları iletir. Refleks hareketlerini yönetir ve denetler.

Refleksler uyarılara karşı verilen kısa ve istemsiz cevaptır. Vücudun savunma sigortası gibi çalışır. Refleks Yayı Normal bir reflekste beyine uyartı gönderilmez, omurilik kontrolünde gerçekleşir. Duyu nöronun getirdiği uyartıya merkezi nöron cevap oluşturur ve motor nöron bu cevabı iletir. Buna refleks yayı denir. ( duyu nöronu arka kökten girişi yapar, motor nöron ön kökten çıkış yapar. ) Bir refleks yayının üyeleri Reseptör duyu nöronu ara nöron motor nöron efektör (kas-bez) REFLEKS ÇEŞİTLERİ: a) Kalıtsal Refleksler: doğuştan gelen öğrenmenin etkili olmadığı reflekslerdir. Göz bebeklerinin küçülmesi, emme, göz kırpma…gibi b) Öğrenilmiş Refleksler: Şartlı Refleksler: Bir uyarının tekrarlanmasına bağlı olarak kazılan reflekslerdir. Limon kelimesini duyunca ağzın sulanması, Pavlov’un köpeği Kazanılmış Refleksler: Öğrenme sonucu oluşan fakat sürekli tekrardan dolayı otomatikleşen alışkanlıklar oluşturur. Yüzmek, yürümek, halay çekmek, araba-bisiklet sürmek gibi.

ÇEVRESEL SİNİR SİSTEMİ Beyin ve omurilik dışında bulunan, vücut organları ile merkezi sinir sistemini arasındaki ilişkiyi sağlayan sinirlerdir. Beyinden çıkan 12 çift ve omurilikten çıkan 31 çift sinirden oluşur. SOMATİK SİNİR SİSTEMİ Motor ve duyu nöronları ile donatılmıştır. Nöronların hücre gövdeleri merkezi sinir sisteminde bulunur. Aksonları ise doğrudan iskelet kaslarına gider. • Nöronları miyelinlidir ve çapları büyüktür. • İsteğimizle çalışan organları (iskelet kaslarını) idare eder. • İşlevlerini kaybettiklerinde ilgili kaslar görevlerini yapamaz ve atrofiye uğrar. (Körelir. ) Koşma, zıplama, bağırma, resim yapma gibi beynin kontrolünde olan hareket ve davranışlarımızı bu sistem yardımıyla yürütürüz. NOT: Vücudumuzun en uzun siniri siyatik sinir somatik sinir sistemine dahildir. • • OTONOM SİNİR SİSTEMİ Sadece motor sinirlerden oluşur. Omurilik, omurilik soğanı ve hipotalamusta bulunan merkezlerden kontrol edilir. • Nöronları miyelinsizdir ve çapları küçüktür. • İstemsiz çalışan organlarımızı kontrol ederler. • İşlevlerini kaybettiklerinde hedef yapı çalışmasını durdurmaz ve atrofiye uğramaz fakat çalışmasında düzensizlikler görülür. • Sempatik ve Parasempatik sinir sistemi olmak üzere birbirine zıt çalışan iki çeşidi vardır. Mide, akciğer, böbrekler gibi sitemsiz çalışan organları bu sistem kontrol eder. NOT: iç organları kontrol eden Vagus siniri otonom sinir sistemine dahildir. • •