Sinir Sistemi Fizyolojisi – Anatomisi

Sinir Sistemi Fizyolojisi – Sinir Sistemi Anatomisi – Sinir Sistemi Nasıl Gerçekleşir

Bir uyarana cevap verme yeteneği, yaşayan hücre ve organizmaların özelliklerinden biridir ve uyarılabilme diye adlandırılır. Uyaran ortamdaki herhangi bir değişiklik, bir cevaba yol açar. Cevap artmış bir etkinlikse, «protoplazma uyarılmıştır» denir. Ama bu cevap, azalmış bir protoplazma etkinliği de olabilir. Her ne kadar uyarıla-bilmeden söz edildiğinde hemen sinir sistemi akla gelirse de, sinir sistemi olsun ya da olmasın, tüm protoplazma, değişen derecelerde uyarılabilme özelliğindedir. Besini alarak yutmak için yalancı ayaklarını uzatan ya da ışığa doğru yönelen tekhücreli amip, uyarılabilme özelliğindedir. Gerek insan, gerekse amipte uyartı, uyaranın alınmasından, iletilmesinden ve bu uyarana verilen bir cevaptan oluşur. İnsanlarda, uyarana verilen cevabın niteliği, iletici sinir uçlarının nerede sonlandığına bağlıdır. Sinir uçları kas liflerinde sonlanmışsa kas kasılacak, bir bezde sonlanmışsa, bu bezin hücreleri salgılama yapacaktır.


SİNİR AKIMININ ÖZELLİKLERİ

Sinir akımının (impuls) özellikleri, sinir sistemi olan tüm hayvanlarda aynıdır. Ama, bu akıma verilen cevabın niteliği farklı olabilir. Gelişme düzeyi yüksek hayvanlarda, alıcılar ile beyin arasındaki bağların sayısı giderek arttıkça, bu olay daha da karmaşıklaşır. Tüm protoplazmalar uyarılabilir; ama uyarılma, sinir ve kas sistemlerinde çok önemli bir özellik haline gelmiştir.
Dış ortamdaki değişiklikler, sinir akımını oluşturacak alıcı hücresinde fiziksel ve kimyasal değişiklikler yapacak kadar güçlü değilse, her zaman bir uyaran olmayabilir. Ayrıca, sinir hücreleri derece derece çoğalan ve hep aynı biçimde olan değişikliklere uyarlanabilir; dolayısıyle, ortamdaki değişiklikler yavaş ve tek tip iseler, uyaran özelliği kazanamazlar. Bu ilke uyum adıyla bilinir. Yeterli bir hız ve şiddet, uyaranın zorunlu özellikleridir. Bu iki etmen, elektriksel bir uyaran ve kaydedici aygıtlar kullanılarak saptanabilir. Genellikle bir kas-sinir preparatı üstünde yapılan bu tür deneyler sonucunda, çok sayıda kural ortaya konmuştur. Kas – sinir preparatı, sonlandığı kasa olan bağlılığı bozulmadan çıkarılmış bir sinir ve kastan oluşur. Sinir uyarıldığında, kastaki cevap gözle görülüp kaydedilebilir. Bu deneylerle yapılan gözlemlerden çıkarılan önemli özellikler aşağıda açıklanmıştır:
1) Bir cevabın oluşması için, yeterli şiddette bir uyaranın varlığı gereklidir. Sinirin uyarılabilmesi için gerekli en küçük akım için, reobaz terimi kullanılır. Bu eşik değerin altındaki bir uyaran, ölçülebilir bir cevap oluşturmaya yetmeyecek kadar zayıftır.
2) Eşik altı değerdeki uyaranlar birbiri ardına uygulanırsa, birbiri üstüne güçlendirici etki yapan bu uyaranların birikmesi, yani birikim olayı ortaya çıkar. Sinir, tek başına bir etkisi olmadığı halde birbiri ardına gelen bu eşik altı değerdeki uyaranlara, cevap verecektir.
3) Bununla birlikte ikinci uyaran, birinciden çok kısa süre sonra (ortalama 0,4 milisaniye) uygulanırsa, cevap oluşmaz. Uyarılabilme özelliğinin tümüyle ortadan kalktığı bu süreye, mutlak cevap vermeyen dönem denir. Uyarılabilme özelliğinin yeniden kazanıldığı döneme de, nispi cevap vermeyen dönem adı verilir. Bu dönemde, eşik değerin altında bir uyaranla, akım oluşturulabilir. Cevap vermeyen dönemler, sinir akımının özellikleriyle açıklanmıştır. Sinir lifi boyunca hiç bir akım gitmezken —yani dinlenme halindeyken— lif polarlanmış durumdadır; sodyum iyonları lifin dış yüzünde, kloriir gibi negatif iyonlar da iç yüzünde sıralanmışlardır. Uyaran, hücre zarının geçirgenliğini artırarak, hücre dışındaki pozitif iyonların hücre içine göçmesine ve ordaki negatif elektrik yükünün azalmasına yol açar. Böylece uyarılan bölgenin hemen yanındaki kısa bir alanda, lifin polarlığı giderilmiştir; o noktadaki polarlığın giderilmişliği, lif boyunca daha ilerdeki alanların polarlığının giderilmesini başlatır. Bu polarlığın giderilmesi dalgası, sinir akımını oluşturur. Akım geçtikten sonra, yeniden polarlanma için belirli bir süre geçtiğinden, sinirin akım ijetemeyeceği kısa bir süre (cevap vermeyen dönem) vardır. O sırada, uyarana cevap verilmesi olanaksızdır.
4) Bir cevap oluşması için, uyaranın belli bir eşik değerin üstünde olmasının yanısıra, belirli bir süre sürmesi de gereklidir. Uyaran ne kadar’ güçlüyse, uygulanma süresi de o kadar kısa olacaktır. Bunu a = i X t biçiminde formülleştirebiliriz; a cevabı, i uyaranın şiddetini, t uyaranın – süresini belirtir. Uyum kuralı nedeniyle eşik değerdeki uyartının (reobaz) saptanması güç olduğundan, dokunun uyarıla-bilme özelliğini tanımlamak için, genellikle şiddet ve süreyi anlatan değerler kullanılır: Kronaksi. Kronaksi, bir cevap oluşması için, reo-bazın iki katı şiddette bir akımın gerekli olan uygulanma süresidir. Reobaz, akım şiddetine bağlı olarak uyarılabilme özelliğini, kronaksi, uyarılabilme özelliğinin hem şiddet, hem de süreyle ilgisini dile getirir.


ÇEŞİTLİ KAS VE SİNİRLERİN KRONAKSİLERİ

(milisaniye olarak).
kurbağanın siyatik siniri 0,3
kurbağanın baldır ikiz kası 0,3
kurbağa kalbinin karıncığı 3,0
köpek kalbinin karıncığı 2,0
solucan ganglionunun nevronu 100,0
insan kolunun bükücü kası 0,08

5) Kas lifleri gibi sinir lifleri de, uyarana ya cevap verir ya da vermez. Bu olaya, hep ya da hiç kanunu denir. Sinir ve kaslar, çok sayıda liften (silindir eksenler, protoplazma uzantıları, kas hücreleri) oluşmuştur; dokuların uyarılması sırasında bu liflerin birçoğu uyarılacağından, bu olayın gösterilmesi bazen güçtür. Uyarılan dokuların sayısı, uyaranın şiddet ve süresine bağlıdır. Sinir bir uyarılmada, ötekine oranla daha güçlü cevap vermişse, bu, sinir lifi boyunca ilerleyen akımın farklı şiddetlerde olmasından değil, yalnızca farklı sayıda lifin cevap vermesinden dolayıdır.

NEVRONLAR
Tüm yaşayan hücrelerin özelliklerinden biri olan uyarılabilme yeteneği, nevronlarda (sinir hücreleri) kusursuz bir düzeye ulaşmıştır. Nevronun yapısı bu işleve uyarlanmaya elverişlidir. Tüm hücrelerde olduğu gibi, hücre gövdesi ve çekirdeği vardır ve hücre gövdesinden uzanan çok sayıda uzantı kapsar: Her zaman olmamakla birlikte, genellikle sinir akımlarını hücre gövdesine getiren kısa ve dallanmış protoplazma uzantıları; akımı hücre gövdesinden alarak götüren düz ve uzun bir silindir eksen. Sinirler, silindir eksen ve protoplazma uzantısından oluşan sinir uzantıları demetlerinden yapılmıştır.
Nevronlar çeşitli biçimlerde sınıflandırılabilir. Bir yönteme göre, silindir eksenlerin miyelin kıjıfıyle sarılı olup olmamasına göre sınıflandırılırlarsa da, elektron mikroskobunda çok fazla büyütmeyle yapılan yeni çalışmalar, bu ayrımın eskiden sanıldığı kadar kesin olmadığını göstermiştir. Miyelinsiz sinir lifleri, silindir eksen çevresinde Schwann hücreleri’nin genişlemiş sitoplazmalarmm oluşturduğu çok ince bir kılıfla (nevrilemma) örtülmüştür.
Daha çok raslanan miyelinli lifler, silindir eksen çevresine sarılmış bir miyelin kılıfı kapsar. Kimyasal açıdan yağa benzer bir madde olan miyelin, bölme bölmedir; bu bölümler arasında çok küçük aralıklar vardır. Nevrilemma (Schwann kılıfı), miyelin tabakasının dışındadır; miyelin bölmeleri arasından aşağıya doğru uzanarak, Ranvier düğümleri alanında silindir eksene değer. Akımın hızım etkileyen etmen, lifin çapıdır. Çap büyüdükçe, akımın gidiş hızı da artar.
Bir başka sınıflandırma biçimi, sinir hücrelerinin oynatıcı ya da duyurucu olmalarına göre ayrılmalarıdır. Duyurucu (getirici) nevron ve sinirler, duyualıcılardan kalkan akımları, merkezi sinir sistemine (beyin ve omurilik) götürür. Oynatıcı (götürücü) nevron ve sinirler ise, akımları merkezi sinir sisteminden, görev yapacak organlara (kas ya da bez gibi) taşır. Gene bir başka sınıflandırma biçimi, sinirlerin, ilettikleri akımların gittikleri organda artmış bir etkinliğe (yani uyartı) ya da bunun tam tersine yol açmalarına göre ayrılmalarıdır. Farklı sinirlerin uyarılmasıyle elde edilen farklı etkiler, akımın kendi özelliğine değil, uyaranın gönderildiği farklı doku ve organların varlığına bağlıdır. Nevron boyunca giden akımın fiziksel-kimyasal özelliği hep aynıdır.

SİNAPS

Protoplazma uzantılarının uçları, bir duyualıcı gibi çalışırlar ya da göz, kulak gibi asıl duyu organlarından çıkarlar. Silindir eksenlerin uçları, kan ve bez gibi, görev yapacak organlarda sonlanır. Gelişme düzeyi yüksek hayvanlarda, bir hücrenin silindir ekseninin ucu, yanındaki nevronun hücre gövdesine ya da protoplazma uzantısına nerdeyse değecekmiş gibi durarak, nevron zincirleri oluşturur. İki nevron arasındaki bu çok küçük aralıklara, sinaps denir. Sinir ileti, sinin karışık noktalarından biri, nevronların sonlanma yerlerinde ve sinapslarda neler olduğunun açıklanmasıdır. Sözgelimi, yalıtılmış bir sinir lifi yorulmayıp, şiddet ve hızında bir azalma olmaksızın, uyaranları peşpeşe iletir. Bununla birlikte, sinir-kas preparatı ardı ardına uyarıldığında, kas, çok geçmeden kasılamaz hale gelecektir. Oysa, ayrı ayrı uyarıldıklarında ne kas lifleri, ne de sinir lifleri yorulduğuna göre, yorgunluk olayının sinir ve kas arasındaki birleşme yerinde olması gerekir. Birleşme yerlerinde sinir uçları farklılaşmışlardır. Genellikle,oynatıcı son plak denen küçük genişlemeler gösterirler. Aynı biçimde, sinir zincirinde oluşan yorgunluk olayının, nevron-larm kendinde değil de, sinapslarda ortaya çıktığı gösterilebilir. Nevron – sinaps karmaşasının bir başka özelliği de, akımın, bir nevronun silindir ekseninden, öteki nevronun protoplazma uzantısına doğru olmak üzere, sinaps aralıkların, da yalnızca bir yönde gitmesidir. Yalıtılmış bir lif, elektriksel uyaranlarla değişik noktalarda uyarılırsa, akım lif boyunca her iki yönde de gider.
1921 yılında Alman fizyolojisti Otto Loewi, uyarılan vagus sinirinin kalp kasında sonlanan ucunda, daha sonraki yıllarda asetilkolin olduğu saptanan bir maddenin açığa çıktığını göstermiştir. Günümüzde, birçok silindir eksenin, yanındaki nevronun protoplazma uzantılarını uyaran ya da uyaranı sinir-kas birleşme yerinde kasa ileten, asetilkolin maddesini açığa çıkardığı bilinmektedir.

Yorum yazın