Sinir Sistemi ve Nöronlar

Sinir Sistemi

• Sinir sistemi, organizmaların dış uyarıcılara tepki vermesini sağlar.
• Sinir dokusu, nöronlar ve glial hücrelerden oluşur.

Nöron (Sinir Hücresi)

• Nöronlar yüksek oranda özelleşmiş hücrelerdir.
• Bölünme yeteneğine sahip değillerdir.
• Nöronlar şu özelliklere sahiptir:
  • Dendritler: Hücre gövdesinden çıkan ve uyarıları alan kısa uzantılar.
  • Akson: Uyarıları diğer nöronlara, bezlere veya kaslara ileten uzun uzantılar.
  • Miyelin Kılıf: Bazı aksonları saran ve impuls iletimini hızlandıran yağlı bir tabaka. Miyelin arasındaki boşluklara Ranvier düğümleri denir.
  • Hücre Gövdesi (Soma): Nükleus ve organelleri içerir.
  • Sinaps: İki nöron arasındaki, impulsların iletildiği boşluk.

Glial Hücreler

• Glial hücreler, nöronları destekler ve korur.
• Impuls iletmezler.

Sinir Impulsu İletimi

• 1. Polarizasyon:

  • Nöronun dinlenme halindeki kısmında meydana gelir, ancak nöron uyarı iletmeye hazırdır.
  • Sodyum-potasyum pompası aktif olarak hücreden Na⁺ iyonlarını çıkarır ve hücreye K⁺ iyonlarını taşır.
  • Nöronun dışı pozitif (+), içi negatif (-) olur. Buna polarizasyon denir.
  • Membran boyunca elektriksel potansiyel farkı -70mV'dir.

• 2. Depolarizasyon:

  • Uyarının olduğu nöron bölgesi.
  • Uyarı geldiğinde, nöron membranında sodyum (Na⁺) kanalları açılır.
  • Hücre dışı daha yoğun olan Na⁺ iyonları hücre içine difüze olur.
  • Nöronun içi pozitif (+), dışı negatif (-) olur. Polarizasyon tersine döner. Buna depolarizasyon denir.
  • Membran boyunca elektriksel potansiyel farkı +40mV'dir.

• 3. Repolarizasyon:

  • Uyarının geçtiği nöron bölgesi.
  • Nöron yeni bir uyarı iletmeye hazır değildir.
  • Sodyum (Na⁺) kanalları kapanır.
  • Potasyum (K⁺) kanalları açılır.
  • K⁺ iyonları hücre dışına difüze olur.
  • Nöronun içi negatif (-), dışı pozitif (+) olur. Nöron polarize haline döner.
  • Membran boyunca elektriksel potansiyel farkı -70mV'ye geri döner.
  • Sodyum-potasyum pompası aktif olarak Na⁺'ı hücre dışına ve K⁺'ı hücre içine taşır, orijinal iyon konsantrasyonlarını geri yükler.

Sinaptik İmpuls İletimi

• Sinaps, pre-sinaptik nöron, sinaptik yarık ve post-sinaptik nöron olmak üzere üç bölümden oluşur.

• Pre-sinaptik nöron: Mitokondri ve sinaptik veziküller içerir; sinaptik veziküller nörotransmitter maddeleri taşır.

• Sinaptik yarık (sinaptik boşluk): Pre-sinaptik ve post-sinaptik nöronları ayıran boşluk.

• Post-sinaptik nöron: Nörotransmitterlere bağlanan reseptörler içerir.

• İletim Şeması:

  • İmpuls sinaptik yumruya ulaşır.
  • Bu, sinaptik yumrunun Ca geçirgenliğini artırır ve Ca'nın içeriye girişini başlatır.
  • Ca'nın varlığı, sinaptik veziküllerin pre-sinaptik membranla kaynaşmasına neden olur.
  • Nörotransmitterler sinaptik yarığa salınır.
  • Nörotransmitterler sinaptik yarık boyunca difüze olur ve post-sinaptik membran üzerindeki reseptörlere bağlanır.
  • Bağlanma, post-sinaptik nöron üzerinde bir tepki başlatır, uyarıcı veya engelleyici olabilir.
  • Nörotransmitterler daha sonra enzimler tarafından parçalanır ve tekrar pre-sinaptik nörona alınır.

Aksiyon Potansiyeli

• Aksiyon potansiyeli, bir nöron boyunca hareket eden kısa bir elektriksel sinyaldir.
• İmpuls iletiminin hızını etkileyen faktörler şunlardır:
  • Miyelin Kılıf: İmpulsların kılıf boşlukları arasında "sıçramasını" sağlayan yalıtım tabakası. Bu, hızı önemli ölçüde artırır.
  • Akson Çapı: Daha geniş bir akson daha hızlı iletim sağlar.
  • Sıcaklık: Daha sıcak sıcaklıklar daha hızlı iletim sağlar.

Diğer Alakalı Bilgiler

• Farklı reseptörlerin eşik değerleri ve vücudun daha güçlü veya daha zayıf bir uyarımı nasıl ayırt edebileceği.
• Beynin farklı uyarı türlerini nasıl ayırt edebileceği.

Sinaptik İletim

Impuls İletimi

• İmpuls, sinir hücresinin bir ucundan diğer ucuna yayılır.
• Sinapslarda iletim, nörondaki iletimden daha yavaştır.
• İletim yolunda ne kadar çok sinapsa varsa, iletim hızı o kadar yavaş olur.
• Impulsun sinaptik yumruya gelmesiyle akson ucunun Ca geçirgenliği artar ve hücre içine Ca girişi başlar.
• Sinaptik kese içindeki nörotransmitter maddeler, ekzositozla sinaptik boşluğa dökülür. Nörotransmitter maddeler difüzyon ile ilerleyerek komşu hücre zarındaki reseptörlere bağlanır.
• Reseptöre bağlanan nörotransmitter maddeler dendrit ucundaki Na kapılarının açılmasına neden olur ve Na girişi başlar, hücre depolarize olur.
• İletim gerçekleştikten sonra sinaptik boşluktaki nörotransmitter maddeler, enzimler aracılığıyla parçalanır ya da nöron tarafından tekrar hücre içine alınır.

Sinapslarda Impuls Geçişi

• Kolaylaştırıcı Sinapslar: Impulsun geçişine izin verir ve komşu hücre zarında depolarizasyona neden olur.
• Durdurucu Sinapslar: Impulsun geçişini engeller ve komşu hücre zarının polarizasyonunu artırarak iletimi engeller.

Impuls Hızı

• Impuls hızı, aksonun çapı ve miyelin kılıfının varlığı ile ilgilidir.
• Miyelin kılıflı nöronlarda impuls atlama (saltasyon) ile iletilir, bu da iletimi daha hızlı yapar.
• Akson çapı arttıkça iletim hızı artar.

Sinaptik İletim Sırası

1. Nörotransmitter maddeler ekzositozla sinaptik boşluğa salgılanır.
2. Difüzyon ile ilerleyen nörotransmitter maddeler dendrit üzerindeki reseptörlere bağlanır.
3. Akson içine Ca girişi başlar.

• (Grafikle ilgili)* Yukarıdaki grafik, bir impuls değişimini gösteriyor. "a" ve "c" noktalarında iletim elektrokimyasal ve "b" noktasında impuls iletilirken akson kullanılıyor, a ve c noktaları arasında impuls iletimini nöronlar sağlıyor.