NOTLARBURADA FİZYOLOJİ - II Sinir Sistemi Ders Notları. Özet. Mert Görücü mertgorucu@gmail.com

Transkript

1 NOTLARBURADA 0 FİZYOLOJİ - II Sinir Sistemi Ders Notları Özet Mert Görücü mertgorucu@gmail.com

2 1 SİNİR SİSTEMİ FİZYOLOJİSİ Sinir sisteminin genel yapılanması Sinir hücresi tipleri ve işlevleri Uyarılabilirlik, dereceli potansiyeller, aksiyon potansiyeli Sinaps, nörotranmitterler ve sinyal iletimi Sinyallerin işlenmesi Refleksler MSS dışında kalan nöronları içerir, medulla spinalise gelen ve giden sinyalleri taşıyan spinal sinirler ile beyine gelen ve giden impulsları taşıyan kraniyal sinirler den oluşur. Vücudun kas, bez ve duyu organlarını beyin ve omuriliğe bağlayan kısımdır. Merkezi Sinir Sistemi 1. Beyin 2. Omurilik Periferik Sinir Sistemi Afferent Bölüm 1. Somatik Duysal 2. Visseral Duysal 3. Özel Duysal Efferent Bölüm Sinir sisteminin bileşenleri: a) Somatik Motor b) Otonom Motor 1. Sempatik 2. Parasempatik 3. Enterik İç ve dış çevreden duyusal bilgilerin alınması, bu bilgilerin yorumlanması ve işlenmesi (entegrasyonu) ve bilgiler işlendikten sonra, effektör organlarda uygun tepkinin ortaya çıkması. Vücut sürekli iç ve dış ortamla iletişim halinde olmalıdır, homesotazisi devam ettirmek için çevreden bilgileri almalı ve bu bilgilere uygun cevap vermelidir, bu cevaplar hızlı ve koordineli olmalıdır. İşte sinir sistemi bu işlevleri yürütür. Elektrik sinyalleri yoluyla vücudun tüm parçaları ile iletişim kurar. Merkezi sinir sistemi (MSS): Beyin ve medulla spinalisten oluşur, nöronlar, kan damarları, bağ dokuları ve destek hücreleri bulunur, içerden ve dışardan gelen duyusal bilgilerin işlenmesi, yorumlanması ve uygun cevapların oluşturulmasından sorumludur. Periferik Sinir Sistemi:

3 2 Nöronlar Sinir impluslarını almak, iletmek ve ilerletmek Belli hücresel aktiviteleri başlatmak Nörotransmitter (Sinyalleyici Moleküller, Asetik Kolin,Norepinefrin,Glutamik Asit,GABA,Dopamin,Seratonin,Glisin,Endorfinler, Enkefalinler) ve diğer bilgi moleküllerini salgılamakla görevlidir. Bir Nöron 4 Anatomik Bölgeye Ayrılabilir 1-Hücre Gövdesi: Nükleus ve ribozom içerir ve bu nedenle genetik bilgiye ve protein sentezi için gerekli mekanizmalara sahiptir. 2-Dendritler: Gövdeden dışarıya doğru dallanmış uzantılardır ve çevreden gelen uyarıları (impulsları, sinyalleri) alırlar. Bazı nöronlar kadar dentrite sahip olabilir. 3-Akzon (sinir lifi): Hücre gövdesinden hedef hücrelere doğru uzanan ve nöronun bir ucundan diğer ucuna bilgi taşıyan uzantılardır. Uzunluğu birkaç mikron ile bir metre arasında değişir. Akzon tepesi denilen yerden başlar, genellikle sinyal iletim hızını artıran yalıtkan bir madde (miyelin) ile kaplıdır. Miyelin kılıfı, beyin ve medulla spinaliste oligodendrositler, periferik sinirlerde ise Schwann hücreleri tarafından yapılır. Aksoplazma (akson sitoplazması), birbirine paralel mikrotubül ve mikroflamentler içerirler, bunlar aksonal taşımadan sorumludurlar ve tren rayları gibi iş görürler. Nörotransmitter ve diğer maddelerle dolu veziküller bu raylara tutunarak hücrenin bir ucundan diğer ucuna taşınırlar. İki türlü taşıma vardır: kinezin ve dineinler denilen motor proteinler ile yapılır Sinir gövdesinden sinir sonlanmasına (terminaline) doğru taşımayı (anterograd taşıma) kinezin sağlar, beslenme maddeler, enzimler, nörotransmetter içeren veziküller taşınır. Hücre gövdesine doğru olan taşımayı (retrograd taşıma) ise dinein sağlar, yeniden kullanılacak veziküller, büyüme faktörleri ve diğer kimyasal maddeler taşınır. Retrograd taşıma, tetanoz toksini, herpes simpleks, rabies ve çocuk felci virüsleri gibi ajanların periferden merkezi sinir sistemine giriş yoludur. 4- Sinir Sonlanması (Terminali): Elektriksel sinyalini (aksiyon potansiyeli) kimyasal sinyale dönüştrmek için özelleşmiştir. Sinir sonlanması ve hedef hücre arasındaki aralık sinaps olarak adlandırlır. Nöron Sınıflandırması Uzantılarına Göre Unipolar (tek kutuplu) : Afferent nöronlardır. Gövdeleri spinal gangliyonda bulunur. Bipolar (İki kutuplu) : Retinadaki iç nükleer tabakada, koku alma mukozasındaki olfaktör nöronlarda ve iç kulaktaki kohleanın spiral gangliyonlarında bulunur. Çok Kutuplu Nöronlar : Bir akzon ve birçok dentritleri vardır. Hücre gövdeleri beyin ve spinal korttadır. Ara nöronlar ve efferent nöronlardır. Omuriliğin ön boynuz motor nöronları, piramidal nöronlar ve beyincikteki purkinje hücreleri.

4 3 Aksonların uzunluğuna ve dağılımına bağlı olarak, ikiye ayrılırlar: Golgi Tip I Nöronlar : Aksonları uzundur. Periferik sinirlere katılırlar. Golgi Tip II Nöronlar : Aksonları kısadır. Tekarlayan dallarla, genellikle hücre gövdesinin yakınlarında sonlanırlar. Bunlar ara nöronlar olup, diğer nöronlar arasındaki bağlantıları sağlar. MSS nöronlarının % 99 unu teşkil ederler. Nöronlar Fonksiyonlarına Göre 3 Grupta İncelenir. Afferent (Duyu) Nöronları: Bilgiyi vücudun doku ve organlarından merkezi sinir sistemine doğru taşırlar: Hücre gövdeleri ve uzun periferik akzon uzantıları periferik sinir sistemi içindedir, sadece akzonların kısa merkezi uzantıları merkezi sinir sistemine girer. Dentritleri yoktur (diğer nöronlardan girdi almazlar) Deri, iskelet kası, tendon ve eklemlerdeki reseptörlerden duyuları merkeze götürür. Derideki reseptörlerden dokunma, sıcaklık, basınç ve ağrı duyularını merkeze iletirken iskelet kası, Otonomik motor nöronlar: Düz kas, kalp kası ve bezleri innerve eder, istem dışı çalışır, Sempatik ve parasempatik olmak üzere 2 ye ayrılır. Ara Nöronlar (İnternöronlar): Tamamen merkezi sinir sistemi içinde yer alırlar, tüm nöronların %99 unu oluştururlar. Entegratör ve sinyal değiştirici olarak işlev yaparlar. Klinik Nöron Hasarı Amiyotrofik Lateral Skleroz (Als): İlerleyici motor nöron harabiyeti, Bu hücrelerin kaybı kaslarda güçsüzlük ve erimeye (atrofi) yol açar. Parkinson Hastalığı: Substansiya Nigra da dopaminerjik nöron kaybı vardır. Alzheimer Hastalığı: Nöronlarda amiloid plaklar oluşmuştur. Mikrotübüllerle birlikte, madde taşınmasında görev alan tau proteini, işlevini tam olarak yerine getiremez ve madde taşınması gerçekleşmez. Ranvier Boğumu tendon ve eklemlerden merkeze vucudun pozisyonu ve hareketi hakkında bilgileri iletir. Efferent (Motor) Nöronlar: Bilgiyi merkezi sinir sisteminden effektör hücrelerine, özellikle kas, bez ve diğer nöronlara iletirler. Hücre gövdeleri ve dentritler merkezi sinir sisteminin içindedir, akzonları perifere doğru uzanır. Somatik motor nöron: İskelet kaslarına istemli hareket taptırı Aksonun miyelin kılıfı periferik sinir sisteminde düzenli aralığa sahip,dar ve halka şeklinde boğumlanmalar gösterir. Bu boğumlanmalara ranvier boğumu denir. İki düğüm arasında kaln bölge internodal bölge denir. Bu bölgede sadece tek bir Schwann hücresi bulunur. Düğümler arası bölgenin uzunluğu fetüste ve bebekte azdır. Ranvier boğumlarının bulunduğu bölgede miyelin kılıf kesintiye uğrar. Dolayısıyla buralardan madde alışverişi gerçekleşir. Miyelin madde alışverişini engelleyici bir maddedir.

5 4 Saltotarik akım Elektrofizyolojik çalışmalarda, uyarının kalın miyelifli aksonlarda bir ranvier düğümünden diğerine atlayarak iletildiği belirtilmiştir. Bu tür uyartıya saltorik akım denir. Mitokondriyonların ranvier düğümlerinde bol olarak bulunmasının sebebi, taşınma olayları için ihtiyaç duyulan enerjinin bu organellerce karşılanmasındandır. Miyelin kılıf Lipoprotein yapısındadır. %75 lipit, %25 protein Lipitler : fosfolipit serebrozit, sülfatil ve kolestrol Normal rutin boyamalarda eter alkol ksilol gibi maddeler kullanıldığı için aksonun lipit kısmı erir. Geriye, protein lüfçiklerinden oluşan nörokratin ağ kalır. Bu ağ Weigert Ve Rezorsin Fuksinle boyanır. Miyelin Niçin Önemlidir? Uyaranın akson boyunca taşınmasında izole edici role sahiptir. Bu özelliğiyle, miyelini elektrik kablolarında ki çıplak teli saran yalıtkan plastik tabakaya benzetebiliriz. Böylece uyaranın iletilmesi sağlanmış olur. Miyelinli aksonların kalınlığı 2-20 µ arasında değişir. Miyelinli aksonlarda ki uyarı iletimi, çok daha hızlıdır. Akson ve miyelin kılıf kalınlaştıkça iletim hızı artar ve uyarıyı iletme hızı azalır. Miyelin kılıf uyaranın aksondan iletimi esnasında meydana gelebilecek enerji kaybının en aza indir. Miyelinli sinir tellerinde uyaranın hızlı iletilmesini iki sebebi vardır. a) Miyelin kılıfın izole edici özelliği vardır. b) Uyaranın ranvier düğümleri boyunca arlayarak aksonda saltotarik şekilde iletilmesidir. Miyelin kılıfın sinir tellerinin yenilenmesindede önemli rolü vardır. Bir sinir teli kesililince kesilme yerinden çevreye doğru önce miyelin kılıfı meydana getirir. Yenilenen akson bu kılıfı takip eder. Miyelin kılıfı akson içinde klavuzluk yapar. Yenilemenin gerçekleşmesi için nöronun hücre gövdesinin sağlam olması şarttır. Hücre gövdesi zedelenmiş ve ölmüş olan bir nöronun aksonunda yenilenme olayıda gerçekleşmez. Miyelin kılıfın uyarı iletiminde önemli rolüne karşılık besin fizyolojisi bakımından bunun tersi sayılabilecek bir etkisi vardır. Miyelin kılıfında lipit bulunduğu için besin maddelerinin aksona geçişi zordur. Bu durum özellikle kalın miyelinli kılıflar için de dahada önemlidir. Gerek ranvier düğümleri ve gerekse Schmidt Lantermann yarıkları miyelin kılıfın kesintiye uğradığı veya azaldığı bölgelerde ki madde alışverişlerinin saglandıgı kısımlardır. Bu açıklıklar aksonla çevresi arasındaki bölgeleridir. Gaz metobolitleri ve besin maddeleri, aksoplazmaya bu yerler aracılığıyla girip çıkar. Klinik Multiple Skleroz (Ms) Miyelin bütünlüğü, bütün akson boyunca bozulmuştur. Demiyelizan özellik taşıyan bu hastalıkta, oligosakkaritlerin canlılığı veya miyelin kılıf bütünlüğü etkileştir. Bu hastalıklar : 1. Bağışıklığa bağlı 2. Kalıtsal 3. Metabolik 4. Viral nedenlerden olabilir. Genel olarak MS otoimmün hastalık (bağışıklık sistemi hastalığı) olarak kabul edilmektedir. Vücut kendi hücrelerini yabancı ajanlardan ayırt edemeyerek saldırmakta, parçalamaya başlamaktadır. En sık görülen MS belirtileri güçsüzlük, yorgunluk, hissi belirtiler (karıncalanma, uyuşukluk, ağrı), görme bozuklukları (bir gözde görme kaybı, bulanık veya çift görme), kas fonksiyon bozuklukları (katılık, titreme, idrar kaçırma, kabızlık, cinsel sorunlar) ve denge sorunlarıdır (dengesizlik, başdönmesi, yalpalama) MSS PSS

6 5 Hücre Gövdesi Çekirdek Gangliyon Topluluğu Toplu Uzantılar Traktus Sinir Hücre Gövdelerini Çeviren Hücreler Gliya Hücreleri Satellit Hücreleri Miyelinizasyon Yapan Hücreler Terminoloji Oligodentrogliya Schwann Hücreleri Çekirdek : MSS nöron hücre gövdesi topluluklarıdır. Çıplak gözle gri renkte görülür. Gangliyon : PSS nöron hücre topluluklarıdır. Genellikle otonom sinir sistemiyle ilgili olan paravertebtebral ve prevertebral gangliyonlarda az, spinal gangliyonlarda ise çok sayıda nöron hücreleri bulunmaktadır. Nöron uzantılarının aynı bölgeye yönelenleri, demet şeklinde uzanır. Bu toplu uzantılar traktus (yol) MSS de yer alır. PSS de ise karşılığı sinirdir. Satellit (uydu,peyk) hücreleri : Gangliyonlarda ki nöron hücre gövdelerini çevirirler. Küçük ve yassıdırlar. Ektodermden köken alırlar. Nörokristadan farklılaşırlar. Glia : bir arada tutucu demektir. Gliya Hücrelerinin İşlevleri 1. Nöron gövdesini desteklemek 2. Miyelin kılıf hücrelerini oluşturmak 3. Bölünmeler arası bend görevi yapmak 4. Çöpçülük / savunma ve metabolik destek Protoplazmik Astrosit Sadece gri cevherde bulunur. Uzantılı ve yıldız şeklindedir. Kısa, kalın ve dallı uzantıya sahiptir. Sonlanma ayaklarının birkısmı,kapiller bazal membranının dışına tutunur. Bunlara, perivaskülerayak adıverilir ve kapillerin etrafını tamamen çevirirler. Dolaşımdan gelen aminoasit, glukoz, su,oksijen ve iyon gibi maddeler,nöronlara astrosit aracılığıyla geçer. Atık maddelerin nöronlardan kapillere geçmeside,yine aynı yoldan gerçekleşir. Fibröz Astrosit Nörogliya PSS nöronları ve uzantılarının arası, bag dokusu ile doldurulmuştur. MSS de, bazı büyük damarların haricinde bag dokusu bulunmaz. Nörogliya dokusu MSS de bag dokusu işlevini yerine getiren gliya hücrelerinden oluşmaktadır. Gliya hücreleri nöronlara mekanik desteklik sağlar. Kapillarden aldıkları besin maddelerini nöronlara aktarırlar. Kendi aralarında ve nöronlarla sinaps yapmazlar. Nöronların aksine hayat boyu mitozla çoğalırlar. Nöronlar için zorunlu hücrelerdir. Gümüşleme ve altınlama yöntemleriyle uzantılarıyla birlikte boyanabilirler. Sadece beyaz cevherde bulunur. Uzantıları,kapiller duvarında perivasküler ayak şeklinde sonlanır. Sinir dokusunun zedelenmesinde,ölen sinir ve gliya hücrelerinin yerine bölünüp çoğalırlar. Travmada arayı dolduran astrositlerden meydanagelen doku gliyalskardokusu Oligodendrositler Gri ve beyaz cevherlerde bulunur. Beyaz cevherdeki sayıları daha fazladır. Astrositlerden aldıkları aminoasitleri,glukozu,suyu ve oksijeni nöronlara aktarırlar. Bundandolayı,nöronların yaşaması ve işgörmesi için gereklidirler. Uzantılarıyla,sinir liflerinin miyelinini meydana getirirler.

7 6 Mikrogliyalar En küçük gliya hücresidir. Gri ve beyaz cevherde bulunurlar. Gri cevherdeki sayıları daha fazladır. Monosit Makrofaj sisteminin üyesidirler. Yıkılan dokuları fagosite ederler ve MSS yi temizlerler. MSS detravmada Sayıları oldukça artar Ependim Hücreleri MSS de içi BOS la dolu ventriküllerin duvarlarını ve omuriliğin ortasında yer alan santral kanalı döşerler. Tek katlı kübiktirler. Boşluğa bakan yüzlerinde,çoksayıda mikrovillusları vardır. Bazal membrana sahip değildirler. Beyin dokusundaki ve ventriküllerdeki sıvı arasında,seçici bir engel işlevi görürler. Yan yüzlerinde bağlantı birimlerinin bulunması,epitelden ventriküllere ve merkezi kanala sıvı geçişini büyük oranda engeller. Rejenerasyon Bir akzon kesilirse kendini kısmen tamir edebilir ve işlevini önemli oranda geri kazanabilir ama: 1-Hasar Merkezi S.Sisteminin Dışında Olmalıdır 2- Nöronun Hücre Gövdesi Etkilenmemiş Olmalıdır. Böyle bir hasardan sonra hücre gövdesinden ayrılan akzon parçası dejenere olur, daha sonra akzonun hücre gövdesine bağlı kısmı efektör organa kadar uzanacak bir büyüme konisi oluşturur. Akzonun yeniden büyüme hızı yaklaşık günde 1 mm kadar olacağından işlevin geri dönmesi zaman alır. MSS de akzonlar yeterince iyileşemez. Bazı nöronlar yenilenebilir? Membran potansiyelleri Organizmada bulunan herhangi bir hücrenin sitoplazmasına ve hücre dışına elektrotlar konup voltmetreye bağlanırsa voltmetre -70 mv değerini gösterir. Bu değere İstirahat membran potansiyeli adı verilir. Bu yükten (-70 mv ) sorumlu iki mekanizma vardır. Birincisi proteinlerin membranı geçemediği için oluşturduğu negatif yük, ikincisi ise üç sodyumu hücre dışına atan, iki potasyumu hücre içine alan Na-K ATPaz pompasıdır. Böylece hücre fazladan bir artı yük kaybetmiş olur. Sonuçta hücre içi, hücre dışına göre daha negatiftir. İstirahat membran potansiyelinin oluşmasındaki en önemli etken iyonların hücre dışı ve içinde farklı miktarda bulunmaları ve bu nedenle gradient farkı oluşturmalarıdır. Hücre membranı en çok potasyumu sızdırdığı için istirahat membran potansiyeli oluşumunda en önemli iyon potasyumdur. Diğer iyonların intra - ekstra sellüler miktarları stabil (kararlı) durumda olduğu için, bu iyonlar istirahat membran potansiyelini daha az etkiler. Hücre dışı sıvı ortamında Na + ve Cl - fazladır. Hücre içinde yüksek konsantrasyonlarda potasyum (K) iyonu ve iyonize olmuş difüze olamayan negatif yüklü proteinler ve fosfat bileşikleri bulunur. Elektrik olaylar bu yüklü parçacıkların hücrenin plazma membranındaki dağılımının sonucudur ve sinir impulsu iletiminde önemli rol oynarlar. Benzer yükler bir birini iter farklı yükler çeker. İki nokta arasındaki yük miktarının farkına potansiyel fark denir. Tipik Bir Sinir Hücresinin Plazma Mebranının İki Tarafında Önemli Hareketli İyonların Dağılımı İyon Hücre dışı Hücre içi Na Cl K Dinlenim Membran Potansiyeli (DMP) Dinlenim durumundaki bütün hücreler, hücre içi dışına göre negatif yüklü olmak üzere potansiyel farkına sahiptir bu potansiyele dinlenim membran potansiyeli denir. Genelde membran potansiyelinin polaritesi (pozitif veya negatif) hücre içindeki aşırı yükün işaretine göre söylenir. Örn; hücre içi sıvı fazladan negatif yüke sahip ve membranın iki tarafı arasındak potansiyel fark 70

8 7 mv büyüklüğünde ise membran potasiyelinin -70 mv olduğu söylenir. DMP hücre tipine göre -5 ile -100 mv arasında Nöronlarda -40 ile -90 mv Bütün hücreler zar potansiyeline sahiptir ancak hepsi uyarılabilir değildir. Salgı bezleri, eritrositler gibi uyarılamayan hücrelerde bu Potansiyel fark, -10, -20 mv; iskelet kasında, -90 mv; kalbin Uyarı doğuran hücrelerinde ve düz kaslarda, -50, - 65 mv kadardır. DMP, hücre içinde negatif, hücre dışında pozitif yüklerin fazla olmasından dolayı ortaya çıkar. DMP oluşumunda en önemli rolü sodyum ve potasyum oynar. Na ve Cl hücre dışında, K ise hücre içinde daha fazla olduğuna dikkat!!!. Na ve K konsantrasyon farkı Na yı dışarı atan ve K yı hücre içine alan Na-K pompasının (Na/K- ATPaz) etkinliği ile sürdürülür. Bu pompa 3 Na yı hücre dışına 2 K yı hücre içine taşır. Na ve K dan, potasyum en yüksek geçirgenliğe sahip olduğundan tüm membran potansiyeline en büyük etkiye sahiptir. Potasyumun açık K kanallarından veya potasyum sızma kanallarından hücre dışına çıkması ile membranın iki tarafı arasında potansiyel fark oluşur. Zar Dinlenim Potansiyeli 1. Na+, K+ difüzyonu 2. Na+- K+ ATPaz pompası 3. Anyonların (A -) katkısı Dereceli Potansiyeller Ve Aksiyon Potansiyelleri Membran potansiyelinde dinlenim seviyesinden geçici değişimler elektriksel sinyal oluşturur. Böyle değişiklikler sinir hücrelerinin en önemli bilgi işleme ve iletme yoludur. Bu sinayller 2 şekilde olur: dereceli potansiyeller ve aksiyon potansiyelleri Derecli potansiyeller plazma memranının küçük bir bölgesinde sınırlı membran potansiyel değişimleridir. Yaptıkları işleve veya yerleşimine göre reseptör potansiyeli, sinaptik potansiyel ve prepotansiyel gibi isimler verilir. Membran Potansiyelini Tanımlayan Terimlerin Mini Sözcüğü Potansiyel Ve Potansiyel Farkı : iki nokta arasındaki voltaj farkı Membran Potansiyeli Veya Transmembran Potansiyel : hücre içi ve dışı arasında ki voltaj farkı Denge Potansiyeli : membranların iki tarafı arasında bir iyonun konsantrasyon farkından kaynaklanan hareketine eşit ama ters yönde bir akım oluşturan voltaj farkı Dinlenim Membran Potansiyeli Ve Dinlenim Potansiyeli : Bir hücrenin elektrik sinyal oluşturmayan durağan transmebran potansiyeli Dereceli Potansiyel : genlik ve süresi değişken, iletildikçe azalan bir potansiyel değişimi : eşik veya refrekter periyoda sahip değildirler. Aksiyon Potansiyeli : nöronlarda polariteyi tersine çeviren hep ya da hiç membran depolarizasyonu ; eşik ve refrakter döneme sahiptir ve azalmaksızın iletilir. Sinaptik Potansiyel : presinaptik terminalden salgılanan sinirsel iletim maddesine yanıt olarak postsinaptik membranda oluşan dereceli bir potansiyel değişikliğidir ; depolarize edici veya hiperpolarize edici olabilir. Reseptör Potansiyeli : bir uyarana yanıt olarak aferent nöronun periferik uçlarında oluşan dereceli bir potansiyel. Öncül Oda (Pacemaker) Potansiyeli : özelleşmiş belirli hücrelerde kendiliğinden oluşan dereceli potansiyel değişiklikleri Eşik Potansiyeli : aksiyon potansityelinin başlattığı membran poransiyeli Gelen sinyaller Dereceli potansiyeller Farklı güçlendirirler. Mesafeye bağlı olarak güç kaybedebilirler.

9 8 Aksiyon potansiyellerinden çok daha yavaştırlar. Tetikleme bölgesine ulaşma : Eşik Altı Uyaran : Zayıftır. A.P Üretmez. Eşik Üstü Uyaran : A.P Üretir. Tetikleme bölgesi A.P başlangıcı Uyaran Sinyaller : Depolarizasyon ; Eşiğe Yaklaşma Duraklatıcı (İnhibitör) Sinyal : Hiperpolarizasyon ; Eşikten Uzaklaşma Eşik değer: Sinir hücresinin uyarılabilmesi için gerekli en küçük uyarı şiddeti Polarize olma; bir hücre membranın içinde ve dışında net bir yük farkına sahip olmasıdır. -70 mv daki dinlenim membran potansiyeli polarizedir Membran potansiyeli dinlenim seviyesinden daha az negatif (0 a daha yakın) olduğunda membran depolarize dir. Depolarize olmuş membran potansiyeli dinlenim değerine döndüğünde repolarize olmuştur. Membran potansiyeli dilenim seviyesinden dahada negatif olduğu zaman hiperpolarize dir Aksiyon Potansiyelleri Kas ve sinir hücrelerinde (uyarılabilir hücreler) Dinlenim potansiyelinin 100 mv kadar değiştirilmesi Hep ya da hiç kuralı geçerli Sinyal mesafeyle zayıflamaz. Kas ve sinir hücrelerinde (uyarılabilir hücreler) Dinlenimpotansiyelinin 100 mvkadar değiştirilmesi Sinir iletisi, kas kasılması vs. için gerekli Fizyolojik olarak, 1) Hormonlar (Asetil Kolin Reseptörleri), 2) Isı (Deride Sıcaklık Reseptörleri), 3) Mekanik (Paccini Cisimlerinde, İşitme Tüy Hücreleri), 4) Kimyasal Faktörler (Dilde Tat Reseptörleri), 5) Elektromagnetik Işınlar (Retinada kon ve çomaklar), gibi uyaranlar ve reseptörleri aksiyon potansiyelinin oluşmasına neden olurlar. Depolarize, repolarize ve hiperpolarize etme terimleri membran potansiyelinin dinlenim potansiyeline göre değişiminin yönünü tanımlamak için kullanılır. Aksiyon Potansiyelleri (AP) Membran potansiyellerindeki büyük değişimlerdir, membran potansiyeli -70 mv dan +30 mv kadar değişebilir. Aksiyon potansiyeli, çok kısa bir süre içinde (~1ms) akson zarındaki potansiyelin -70 mv'dan + 40 mv'a ulaşması ve tekrar sakin konuma geri dönmesi olarak tanımlanıyor. Çok hızlıdır ve bir saniyede birkaç yüz tekrar tekrar oluşabilir. Sinir kas hücreleri gibi endokrin, immun ve üreme hücreleride AP oluşturabilir. Tüm hücreler dereceli potansiyelleri iletme yeteneğine sahipken sadece uyarılabilir membranlar AP oluşturabilirler. AP iletimi sinir sisteminin uzak mesafelerle haberleşmek için kullandığı mekanizmadır. Aksiyon Potansiyeli ve İyon Kanalları

10 9 İyon Kanallarının Tipleri: 1. Pasif (Sızma) Kanalları Her Zaman Açık, K + Kanalları Gıbı 2. Kimyasal Kapılı Kanallar Özgül Nörotransmitter Bağlanınca Açılır 3. Voltaj-Kapılı Kanallar Membran Potansiyeline Cevap Olarak Açılır Ya Da Kapanır. nöron kısmi depolarize olduğundan uyarılması yine zordur. Kalsiyum ve magnezyum iyonlarının fazlalığı uyarılmayı güçleştirmektedir. Hiperkalsemi ve hipermagnezemide: kalsiyum ve magnezyum iyonları artı yüklü oldukları için negatif yüklü membran proteinlerine bağlanırlar. Voltaj bağımlı sodyum kanallarıda protein oldukları için aynı bağlanmadan etkilenirler. Kalsiyum ve magnezyum voltaj bağımlı sodyum kanallarının dış yüzüne bağlanınca, sodyumda artı yüklü olduğu için, kalsiyum ve magnezyum,sodyum iyonunu iter. Sodyum girişi zorlaşacağı için, uyarılma zorlaşır. Hipokalsemi ve hipomagnezemide: ise sodyum girişi kolaylaşacağıiçin uyarılma kolaylaşır. REPOLARİZASYON Depolarizasyon oluştuğunda bir taraftan voltaj bağımlı Potasyum açılır. Böylelikle hücre dışına K+ akışı olur. Hücre tekrar istirahat membran potansiyeline geri döner. Bazı durumlarda potasyumun hücre dışına akışı abartılabilir ve böylelikle depolarizasyon sonrası hiperpolarizasyon oluşabilir. Aksiyon Potansiyeli Sırasında Zar Ve Kanal Değişiklikleri 1. Başlangıç 2. Depolarizaston 3. Sinyal piki 4. Repolarizasyon DEPOLARiZASYON Nöron membranında bulunan voltaj bağımlı sodyum kanalları voltaja duyarlıdır. Bu kanallar hücre istirahat (-70 mv) halindeyken kapalıdır. Nörona elektrik verilip nöron eşik (-55 mv) değere getirilirse voltaj bağımlı sodyum kanalları açılır ve nörona sodyum girerek depolarizasyon oluşur. İstirahat membran potansiyeli eşik değere ne kadar yakınsa nöron o kadar kolay uyarılabilir. Eğer nöronun istirahat membran potansiyeli eşik değeri geçiyorsa (örnek; -40 mv gibi) bu durumda REFRAKTER PERİOD Aksiyon potansiyeli (depolarizasyon ve repolarizasyon) yaklaşık olarak nöronda 1 msn kadar sürer. Bu süre boyunca nöronun stimulusla uyarılması mümkün değildir. Bu periyoda absolut refraktar periyod denir. Aksiyon potansiyelini takip eden kısa bir süre rölatif refraktar periyod adını alır. Bu periyod da daha şiddetli bir stimulus, küçük ampitütte yeni bir aksiyon potansiyeli oluşturabilir. Aksiyon potansiyeli (depolarizasyon ve repolarizasyon) yaklaşık olarak nöronda 1 msn kadar sürer. Bu süre boyunca nöronun stimulusla uyarılması mümkün değildir. Bu periyoda absolut refraktar periyod denir. Aksiyon potansiyelini takip eden kısa bir süre rölatif refraktar periyod adını alır. Bu periyod da daha şiddetli bir stimulus, küçük ampitütte yeni bir aksiyon potansiyeli oluşturabilir.

11 10 YA HEP YA HİÇ İLKESİ Aksiyon potansiyelinin oluşumu hep ya da hiç ilkesine uyar. Voltaj bağımlı Na kanallarını açabilen bir uyarı aksiyon potansiyeli oluştururken, hücreyi eşik değere getiremeyen, yani voltaj bağımlı Na kanallarını açamayan uyarılar aksiyon potansiyeli oluşturmazlar. Buna hep yada hiç ilkesi denir. SİNİRLERDE İLETİ Kinetik enerji İleri depolarizasyon A.P nin uca iletimi Tetradotoksin ve saksitoksin voltaj bağımlı sodyum kanalını bloke ederek depolarizasyonu önler. Tetraetil amonyum voltaj bağımlı potasyum kanalını bloke ederek repolarizasyonu önler. Aksiyon Potansiyelinin Düzenlenmesi 1. Pozitif geri besleme döngüsü 2. Tam duyarsızlık(refrakter) dönem 3. Göreceli duyarsız dönem Aksiyon Potansiyelini Sıklığı Ateşleme hızı Aksiyon potansiyeli dalgaları Orantılı transmitter dağılımı Daha güçlü dereceli potansiyel daha fazla A.P oluşumu- daha fazla transmitter salınması

12 11 3- A- Gama: Kas iğciğine motor inervasyon götürür ve kas iğciğinin boyunu kısaltır. Böylelikle kas iğciğinin sensivitesini arttırır. 4- A- Delta: Hızlı ağrı (örnek: iğne batması), ve sıcaklık duyularını alır. A grubu lifler Miyelinlidir B lifleri:miyelinlidir, otonom sinir sistemindeki, pregangliyonik lifler bu sınıftadır. C lifleri: Myelinsiz ve incedirler. Bu nedenle çok yavaş ileti yaparlar. Yavaş (künt) ağrıyı alan ve otonom post-gangliyonik lifler bu gruptandır İletim Hızı Geniş çaplı hızlı iletim Miyelin iletim hızını artırır. o Sıçrayıcı (saltotarik) ileti o Miyeli hastalıkları iletim bozukluğu Etkileyen faktörler 1. Kanalları engelleyen sinyaller 2. H.D.S. iyon derişim değişiklikleri SİNİR LİFİ TİPLERİ Nöronlar kalınlıkları ve fonksiyonları baz alınarak gruplandırılmışlardır. Sinir lifleri A, B, C olmak üzere 3 tipe ayrılır. Bu sınıflama sinir lifinin kalınlığına göre yapılmıştır. A lifleri en kalın iken, C lifleri en incedir. Akson çapı ne kadar fazla ise rezistans azalacağı için ileti hızı o kadar artar. Bu nedenle A lifleri en hızlı, C lifleri ise en yavaştır. A lifleri kendi arasında alfa, beta, gama ve delta olmak üzere 4 alt gruba ayrılmaktadır. Mesela; Omurilikten çıkan ve iskelet kaslarına giden 15 µm çapındaki motor sinirlerde iletim hızı saniyede maksimum 120 metre (veya saatte 432 km) iken deriden sıcaklık ve ağrı duyusu getiren 3 µm kalınlığındaki sinirlerdeki iletim hızı saniyede 3-15 metre arasında değişir. 1- A- Alfa: İskelet kasına motor inervasyon götürür 2- A- Beta: Dokunma ve basınç duyusunu alır. Sinir Uyarılmasını Ve İletimini Etkileyen Klinik Faktörler Alkalozis, sinir hücresinin uyarılmasını (eksitabilite) artırır, hatta konvülziyonlara neden olan spontan aksiyon potansiyelleri oluşturur. Asidozis, sinir sisteminin uyarılmsını deprese eder. Anoksi, motor sinirler anoksiye duyarlıdır, dolaşım kısıtlandığnda uyarı doğurmayı keserler. Lokal anestezikler, C tipi liflerinde uyarıyı keser, ancak dokunma duyusu etkilenmez. Plazma İyon Konsantrasyonun Değişikliklerinin Sinir Uyarılabilirliğine Etkisi Hücre içi pozitif yükleri artıran her faktör, membran voltajını pozitif yöne kaydırarak (uyarılma eşiğine yaklaştırarak) hücre uyarılabilirliğini artırır. Örn; hücreye giren Na veya Ca hücrede depolarizasyon yaratabilir veya depolarizasyonu kolaylaştırabilir. Hücre içinde pozitif yüklerin azalması ise (hiperpolarizasyon) hücreyi uyarılma eşiğinden uzaklaştırır. Hiperkalemide (vücut sıvılarında K + artışı); hücre içi ve dışı arasında K + konsantrasyon farkı azalacağından K hücre içinde birikmeye başlar, biriken pozitif yük hücrenin eşiğe ulaşmasına ve spontan anormal uyarılar doğurmasına yol açabilir. Bu yararsız ve zayıf uyarılar normal

13 12 uyarım ile oluşacak aksiyon potansiyellerini engeller. Bu durumda iskelet kası, kalp ve düz kaslarda kasılma bozuklukları ortaya çıkar ki en büyük tehlikede kalp kasında ileti bozukluklarıdır. Hipokalemide, K + un hücre dışına çıkışı artar,zar potansiyeli negatif değerlere kayar ve dolayısıyla hücrenin uyarılması zorlaşır veya durur. Fizyolojik şartlarda K + dengesi dışardan alınan gıdalarla korunur, vücut depoparındaki ana düzenleyicisi aldosterondur (distal tübüllerden K atılımını etkiler). Hipernatremi (plazmada Na + artışı) nadiren görülür (ör; su zehirlenmelerinde) Hiponatremi, aksiyon potansiyelini küçültür. Kalsiyum Hiperkalsemide (ekstrasellüler Ca + + artışı); kas ve sinir hücrelerinde pozitif yükünden dolayı Na + ları iterek kanallardan Na geçişini zorlaştıracağı için uyarılmayı zorlaştırır. Kaslarda istem dışı uyarılarla tetanik kasılmalar oluşabilir. Hiperkalsemi kalp ve düz kasa Ca girişini artırarak kasılmayı güçlendirir. Ancak aşırı Ca kalp kasında sistolde durma, hipokalsemi ise kalp kasında diyastolde durmaya neden olur. Hipokalsemi,spontan uyarılmaya neden olabilir. Eter, kloroform, alkol, babitüratlar, lidokain, benzokain gibi anestezikler sinir uyarılmasını engeller ve aneztezide kullanılır. Kafein (kahvede), teofilin (çayda), teobromin (kakao) ve nikotin gibi maddeler sinir uyarım eşiğini düşürerek sinir uyarılmasını artırır. SİNAPSLARDA İLETİ Neden sinapslar var? 1- Tek yönlü ileti sağlar. 2- Yanıt şiddeti düzenlenebilir. 3- Verilerin dağıtılması süzülmesi mümkün 4- Uyarlanabilirlik (plastisite) 5- Açılıp kapatılabilme özellikleri fazladır. 6- Gereksiz uyarıları süzerler. Geçiş bölgeleri (gap junctions ) Çok hızlı iletim Örnek kalp kası hücreleri Kimyasal sinapslar Presinaptik uç Nörotransmitterlerin sentezi Ca +2 ve nörotransmitter salgısı Sinaptik aralık Postsinaptik hücre : reseptörler Elektriksel sinaps: kalp ve düz kaslarda gap junction ları yaparak hızlı impuls iletimini ve fonksiyonel sinsityumu sağlarlar. Kalp kasında bu özel bağlantı yerlerine interkalat diskler denir. Kimyasal sinaps: Vücutta en çok bulunan sinapslardır. aksiyon potansiyelleri presinaptik akzon terminalinden salınan kimyasal bir haberci aracılığı ile (nörotransmitter) sinaptik aralıktan iletilir. Presinaptik ve postsinaptik aralık nm dir. Sinapslar; akso-dentritik, akso-somatik, aksoaksonik, dentdo-dendritik olabilir. Presinaptik akzonun taşıdığı aksiyon potansiyeli, presinaptik uçtan nörotransmitter veziküllerin sinaps aralığına ekzositoz ile boşalmasını sağlar. Nörotransmitterler difüzyonla sinaps aralığını geçerek postsinaptik hücre zarında bulunan özgün reseptörlerine bağlanır. Bu reseptörler ya ligand kapılı iyon kanallarıdır yada hücre içinde 2.habercileri aktive ederek (c-amp) hücrede bazı iyon değişikliklerin oluşmasını sağlarlar. Özgün nörotransmitter ve reseptörlerin aktivasyonu ile postsinaptik hücrede bazı iyonların zardan geçişi artar ve postsinaptik hücrede dopalarizasyon (eksitatör,uyarıcı sinaps) veya hiperpolarizasyon (inhibitör, baskılayıcı sinaps) oluşarak hücre uyarılır veya inhibe olur. Sinir hücreleri arası iletişim SİNAPS Elektriksel sinapslar :

14 13 solumun kalsrında spazma yol açarak ölüme yol açar. Presinaptik uçta nörotransmitterler veziküller içinde depolanırken, nörotransmitterler için reseptörler postsinaptik tarafta bulunur. NÖROTRANSMİTTER SALINIMI Nörotransmiterler presinaptik nöronda veziküllerde depolanır. Bu transmiterlerin depolandığı veziküllerin sinaptik aralığa salınımında esas rol oynayan kalsiyum dur. Depolarizasyon presinaptik bölgeye ulaştığı zaman, presinaptik bölgede bulunan voltaj bağımlı (N tipi) kalsiyum kanalı açılır ve presinaptik bölgeye kalsiyum girer. Magnezyum, kalsiyumla yarıştığı için nörotransmitter salınımını azaltır. Akson terminaline giren kalsiyum, kalmoduline bağlanır. Kalmodulin bağımlı protein kinaz aktiflenir (CaM-K II). Aktiflenen protein kinaz, sinapsin I proteini fosforiller ve onu aktif hale getirir. Sinapsin ise, içerisinde nörotransmitter bulunan veziküllerin membrana yaklaşmasını sağlar. Kalsiyum, sinaptotagmin proteinine bağlanır. Sinaptotagmin ortamda kalsiyum olduğunu algılar. Ardından kalsiyum sintaksin (t-snare) ve sinaptobrevin (v-sanare) aktivasyonunu sağlayarak egzositoz ile veziküllerin sinapsa geçmesini sağlar. Botulinum Toksini (BOTOX), presinaptik membrandan asetil kolin salıverilmesini bloke ederek kas paralizlerine yol açar. Karadul örümcek zehiride tesri etki yaparak asşırı asetil kolin salıverilemsine yol açarak kas spazmlarına neden olur, istemsiz kas spazmları Postsinaptik nöronda aktive olan reseptörlerin kendileri iyon kanalı içerebilirler veya dolaylı olarak G proteini aracılığı ile farklı iyon kanallarına etki edebilirler. Sinaptik aralıktaki nörotransmitterlerin uzaklaştırılması: 1- Presinaptik Nöron Terminaline Aktif Geri Alınır Veya Yakındaki Glia Hücelerine Taşınır 2- Reseptör Bölgesinden Difüzyonla Uzaklaşır 3- Enzimatik Yolla Aktif Olmayan Bileşiklere Çevrilir Ve Yeniden Kullanım İçin Akzon Terminaline Taşınır. Nörotransmitterlerin İnaktivasyonu Sinirlerin Entegrasyonu

15 14 Her alışverişte veri aktarımı yapılır. Sinyaller kaybolabilir. Sinyaller artırılabilir. Iraksama : Bir Hücreden Bir Çoğuna Yakınsama : Bir Çok Hücreden Bir Hücreye Nörotrasmitter maddenin postsinaptik resptöre bağlanmasıyla postsinaptik membranda sodyum, potasyum ve diğer küçük iyonlara geçirgen iyon kanalları açılır. Kanalların açılmasıyla çok sayıda sodyumun hücre içine girmesi ve az miktarda potasyumun hücre dışına çıkması postsinaptik membranda hafif bir depolarizasyona yol açar. Bu potansiyel değişikliğine eksitatör postsinaptik potansiyel (EPSP) denir. POSTSİNAPTİK POTANSİYELLER Aksiyon potansiyeli bir (presinaptik) nöron boyunca yayılarak terminal düğümden bir transmiter maddenin serbestlemesine neden olur. Tipine bağlı olarak bu madde postsinaptik membranda depolarizasyona (eksitasyon) ya da hiperpolarizasyona (inhibisyon) yol açar. Aksondaki, aksiyon potansiyeli frekansının artması serbestlenen madde miktarını artırır. Presinaptik bir nöronun uyardığı postsinaptik zarda depolarizasyon yönünde olan küçük voltaj değişikliğine eksitatör postsinaptik potansiyel ya da EPSP denir. Nöron -70 mv (istirahat) durumundan -68, -65 mv gibi değerlere gelir. Bu olayda EPSP ler birikerek uyarılabilir hücreyi eşik değere getirirler. (-55 mv). Asetil kolin, substans P ve glutamat sinapstaki postsinaptik membranda eksitatör transmiterlere örnektir. Bu nörotransmitterler kanallar aracılığıyla sodyum, kalsiyum gibi iyonların nörona girmesini sağlar. Presinaptik bir nöronun uyardığı postsinaptik zarda repolarizasyon yönünde bir voltaj değişikliğine ise IPSP (İnhibitör post-sinaptik potansiyel) adı verilir. GABA, glisin gibi nörotrasmitterler ise K veya klor kanalını açarak K un hücre dışına çıkmasını veya klorun hücerye girmeini sağlayarak postsinaptik membranda inhibisyon oluştururlar. İnhibitör Kimyasal Sinapslar: İnhibitör sinapsta postsinaptik membranda aktive olan reseptörler klor veya potasyum kanallarını açar, sodyum kanalları etkilenmez. Klor kanalları açıldığında hücreye daha fazla klor girer ve hiperpolarizasyon oluşur, yani İPSP oluşturur, sinirsel iletim bloke edilir. Post sinaptik nöronda potasyum geçirgenliğinde artma olduğunda da bir İPSP oluşur. Eksitatör kimyasal sinapslar:

16 15 İlaçların Sinapsa Olası Etkileri Bir ilaç : A) Nörotransmitterlerin vezikülden sitoplazmaya sızmasını artırarak enzimle parçalanmasına maruz bırakabilir. B) Aralığa transmitter salınımını artırabilir. C) Transmitter salınımını engelleyebilir. D) Transmitter sentezini inhibe edebilir. E) Transmitter geri alınımını engelleyebilir. F) Transmitteri metabolize eden aralıkta ki enzimleri engelleyebilir. G) Postsinaptik membranda reseptörlere bağlanarak transmitterin etkisini engelleyebilir. H) Postsinaptik hücre içinde ikincil haberci aktivitesini baskılayabilir ve uyarabilir. Bir reseptöre bağlanan ve o reseptörün normal etkisine benzer bir cevap oluşturan ilaçlara agonistler ve reseptöre bağlanan fakat onu aktive edemeyen ilaçlara antagosnistler denir. Antagosnistler reseptörleri işgal ederek sinapsta normal nörotransmitterlerin bağlanmasını önler. Tetanoz toksini, veziküllerin membrana hareketini önleyerek nörotransmitter salınımını baskılar. Bu toksin özgül olarak inhibitör nöronları etkilediğinden tetanoz kas kasılmasındaki artışla karakterizedir. SİNİR DOKUDA ARACI MADDELER Nörotransmitterler Nörotransmitter Olabilme Şartları 1. Presinaptik uçta bulunmalı 2. Sentezleyici enzimi bulunmalı 3. A.P ne cevap olarak salgılanmalı 4. Postsinaptik zarda özgül reseptörleri olmalı 5. Salgıların engellenmesi, yanıtı engellemeli Zamansal Sumasyon (Birikme) : şeklin 2 kısmında A akzonu ard arda 2 kez uyarıldığında 2. postsinaptik potansiyel öncekine eklenir ve bir uyarımın yaptığından daha büyük bir depolarizasyon yaratır. Uzamsal sumasyon; şeklin 3. kısmında A ve B akzonları aynı anda uyraıldığında oluşan iki EPSP de postsinaptik nöronda birikir buna uzamsal sumasyon denir. Nörotransmitter Veya Nöromodülatör Olduğu Bilinen Veya Tahmin Edilen Bazı Kimyasalların Sınıflandırılması 1. Asetilkolin (ACH) 2. Biyojen aminler Katekolaminler Dopamin Epinefrin

17 16 Norepinefrin Seratonin Histamin 3. Aminoasitler Eksitatör aminoasitler : örnek : glutamat İnhibitör aminoasitler: örnek : GABA ve glisin 4. Nöropeptitler Örneğin : endojen opiyatlar, oksitosin, taşikininler 5. Çeşitli gazlar : örneğin nirikoksit Pürinler : edenozin ve ATP Asetilkolin (Ach) 1. Periferik sinir sisteminde 2. Sinir-kas kavşağında 3. Beyinde bulunur Ach salan nöronlara kolinerjik nöron denir Sinaptik terminallerde kolin ve asestat dan sentezlenir ve veziküllerde depolanır. Asetilkolinesteraz (AChE) enzimi tarafından kolin ve asetat a parçalanır. Ach Mekanizmasını Bloke Eden İlaçlar 1. Bazı kimyasal maddeler Ach nin reseptörlerle birleşmesini önlerler. a) Atropine : kalp kası düz kas ve bez hücrelerinde b) Tubocurarine : iskelet kasında c) Examethonium : ganliyon hücrelerinde Ach in reseptörlerle birleşmesini önlerler. 2. Antikolin esterazlar a) Edrophonium : enzimin anyonik tarafı ile geri dönüşümlü olarak birleşir. b) Karbamat ve organofosfatlar : enzim ile bileşik kurarlar. 3. Hemicholiniumlar : memban yoluyla kolin transportunu inhibe ederler. Ach görevini yaptıktan sonra postsinaptik yapıda bulunan asetilkolin esteraz tarafından derhal parçalanır; kolin ve asetat a ayrılır. Kolin presinaptik hücre tarafından alınır ve Ach sentezinde kullanılır. Ach mitokondride sentezlenir. Mitokondri hücre gövdesinde yapılır. Akson yoluyla presinaptik yumruya gelir. Vezikül membranı hücre gövdesinde şekillenir. Ach Nin Reseptörleri 1-Nikotinik Reseptörler: Sinir Kas Kavşağında, Otonomik Gangliyonlarda, Beyinin bazı bölgelerinde bulunur. Ach ile ilişkili nöronların hasarı Alzheimer hasatlığına neden olur. Nikotinin reseptörler KÜRAR ile engellenir 2-Muskarinik Reseptörler Mantar zehiri olan muskarin ile de uyarıldıklarından bu isim verilmiş. G proteinleri ile bağlantı kurarlar, hücre içi siklik adenozin monofosfat (c-amp) miktarını artırır. Düz kas ve bezlerde uyarıcı, kalpte inhibe edici etkiye sahiptir. M1 (MSS), M2 (kalpte), M3 (düz kasta), M4 (düz kas) M5 (MSS) Muskarinik kolinerjik reseptörleri ATROPİN bloke eder. Nikotinik etki Nikotin postgangliyoonik nöronu ve iskelet kasını Ach gibi uyarır. Bu nedenle Achın gangliyonlara ve iskelet kasına olan etkisine nikotinik etki denir. Muskarinik etki Muskarin effektör hücreye Ach gibi etki yapar. Bu nedenle Achın düz kas ve bez hücrelerine olan etkisine muskarinik etki denir. Katekolaminler 1. Dopamin 2. Norepinefrin 3. Epinefrin Katekolaminler tirozin aminoasidinden oluşur. Sinaptik aralıkta görevini tamamlayan katekolaminler aktif olarak akzon terminaline geri taşınır. Ayrıca hem akzon terminalinde hemde hücre dışı sıvıda monoamino oksidaz(mao) enzimi tarafından parçalanır.

18 17 Katekolamin biyosentez yolu Tirozin L-Dopa Dopamin norepinefrin Epinefrin Noepinefrin Norefinefrin Sentezi Tirozin DOPA Dopamin Norepinefrin Reseptör Tipleri MSS içinde, katekolamin salan nöronların hücre gövdeleri beyin sapı ve hipotalamusta yer alır, akzonları beyin ve omuriliğe dağılır. Bu nörotransmitterler bilinçlilik durumları, ruh hali, mativasyon, dikkat, hareket, kanbasıncının düzenlenmesi ve hormon salınımında temel rol oynarlar. Epinefrin veya norepinefrin salan sinir liflerine adrenerjik lifler, norepinefrin salan liflere ayrıca noradrenerjik lifler de denir. Epinefrin ve norepinefrin için 2 reseptör vardır 1-alfa-adrenerjik reseptörler (αadrenoseptörler): α1 α2 2-beta-adrenerjik reseptörler (βadrenoseptörler): β1, β2, β3 Bu reseptörler metabotropiktir, yani hücresel işlevleri etkileyen metabolik süreçleri başlatarak etki ederler. Hücrenin yüzeyinden sitoplazmaya sinyali iletmek için ikincil habercileri kullanırlar. Beta-adrenoseptörler G proteini aracılığı ile hücre içi camp yi artırırlar Alfa-adrenoseptörler, presinaptik etkiyle norepinefrin salınımını inhibe ederler(α2 ) veya postsinaptik etkiyle potasyum kanallarını uyarır yada baskılarlar (α1). Serotonin (5-hidroksi-triptamin, 5-HT) Triptofandan sentezlenir. Motor aktivite, üreme davranışları, ruh hali (mood) ve anksiyete gibi duyusal durumlarda iş görür. Kendini iyi hissettiren hormondur.bu hormonların hücre dışı duzeyini düşüren ilaçların depresyona yol açtığı görülmüştür. Norepinefrin ve serotonin geri alımını (reuptake) inhibe eden ilaçlar depresyon tedavisinde kullanılmaktadır. Nöral olmayan bir çok hücrede de (trombositlerde, bağışıklık siteminin belirli hücrelerinde ve sindirim kanalında bulunur). Vücuttaki serotoninin %1-2 si beyinde bulunur. Serotonin gerialım blokerleri, paroksetin (Paxil), serotoninin sinaptik aralıkta miktarını artırarak depresyon tedavisinde yararlı olacağı düşünülür, bu ilaçlar iştah azaltır. Liserkik asit dietilamid (LSD) ilacı beyinde serotonin reseptörlerini bloke eder. LSD bilinen en yoğun zihin karıştırıcı maddelerdendir. Halüsinasyona sebep olur. Dopamin Beynin bazı bölgelerinde katekolamin sentezi dopamin basmağında durur. Dopamin özellikle bazal gangliyonlarda olmak üzerine beynin bazı alanlarında nörotranmitter olarak görev yapar. Bazal gangliyonlarda hem inhibitörik hemde eksitatorik etki yapar, bugune kadar 5 çeşit reseptörü tanımlanmıştır. Şizofrenide halüsinasyonlar, düşünce kopukluğu, motivasyon azalması, davranış bozukluğu ile karakterize bir hastalıktır. Dopamin 2 reseptörlerinin aşırı uyarılması ile orataya çıktığı düşünülüyor. Amino Asit Nörotransmitterler Amino asitlerden sentezlenen nörotransmitterlere ilaveten bir çok amino asidin kendisi nörotransmitter olarak iş görür. MSS en yaygın bulunan nörotransmitterlerdir. Sinapsta görevini yaptıktan sonra astrositlerce glutamine çevrilir. Glutamat: MSS de eksitatör sinapslarda en yaygın bulunan eksitatör amino asittir. 2 tip reseptörü var Metabotropik reseptörleri; hücre içi c-amp düzeyini azaltır

19 18 İyonotropik reseptörler; ligand kapılı iyon kanallarıdır, bazıları Na ve K a geçirgenliği artırırken azıları da Ca iyon kanallarını açar. Öğrenme ve bellek oluşumunda rol oynar GABA (Gama-Aminobütürik Asit) GABA beyindeki başlıca inhibitör nörotranmitterdir. İyonotropik reseptörleri, hücre içine klor girişini artırarak postsinaptik membranda hiperpolarizasyona neden olur Metabotropik reseptörü ise K iyonlarına geçirgenliği artırır ve postsinaptik hücrede IPSP oluşturur. Xanax ve Valium gibi ilaçlar GABA resptöründen klor girişini artırarak anksiyeteyi azaltır, nöbetlere karşı koruyucudur ve uyku getirir. Genel anestezikler, GABA ve glisinin etkisini artırarak klor kanallarının açılmasını ve nöronların inhibisyonunu sağlar. Lokal anestezikler ise periferik sinirlerde Sodyum kanallarını bloke ederek etki gösterir. Glisin Glisin; omurilik ve beyin sapındaki inhibitör ara nöronlardan salınır. Postsinaptik hücrede klor girişini artırarak hiperpolarizasyona neden olur. Strikinin adlı zehir klor kanalını bloke ederek, medulla spinalis seviyesindeki inhibisyonu ortadan kaldırır. Hayvanda tetani ve çırpınma oluşur. Solunum kaslarının yetersizliği sonucu ölüm görülür. Nöropeptitler Endojen opiyatların (beta-endorfin, dinorfinler ve enkefalinler) reseptörleri morfin ve kodein gibi opiyat ilaçların etki yerleridir. Bu ilaçlar kuvvetli analjeziklerdir (bilinç kaybı olmadan ağrıyı hafifletirler). Endojen opiyatlar ağrının düzenlenmesinde önemli rol oynarlar. MSS de inhibitör nörotransmitter işlevi görürler. P maddesi, ağrı duyusunda rol oynar. Nitrik oksit ve Karbon monoksit; Gazlar oluştukları yerdeki hücrelerin içine difüze olurlar, alıcı hücrede ikincil haberci olan siklik GMP miktarını artırır. Etanol: Alkol Dünyada kahveden sonra en sık tüketilen bağımlılık yapıcı, zihinsel ve fiziksel aktiviteyi etkileyici bir maddedir. Alınan alkol karaciğerde okside edilerek (yakılarak) tüketilir. Alınan alkolün %5-8'i solunum ve idrar yolu ile değişime uğramadan, az bir kısmı ise ter ya da gaita ile atılır. Etil alkol merkezi sinir sistemini olumsuz etkileyen bir maddedir. Beyin ve beyin sapı üzerine baskılayıcı etkisi vardır, bunun nedeni GABA (beynin esas inhibitör nörotranmitteri) sinyalleşmesini uyarırken glutamat (beynin esas eksitatör nörotranmitteri )sinyalleşmesini kuvvetle baskılar. Kişinin genel zihinsel işlevlerinde ve duygusal algılamada azalma, motor hareketlerde düzensizlik, yargılama bozukluğu, bellek kaybı, bilinç kaybı gibi yanetkiler ortaya çıkmaya başlar. Kardiyovasküler ve solunum sistemlerinin düzenlenmesinden sorumlu olan beyin sapı merkezlerinin baskılanması sonucu etanolun yüksek dozları ölümcül olabilir. Alkolmetre cihazlarının içinde alkole duyarlı sıvı kristaller mevcuttur. Bunlarda sonuç promil cinsinden okunur. (0.01 promil= %1 mg) Ön beyinde ventral tegmental alan ve nukleus akumbens nöronlarının uyarılması ödüllendirilme duygusu, zevk ve keyif oluşturur. Bu bölgeye ödül merkezi denmektedir. Ancak, bu bölgenin aşırı uyarılamasıda korku hissine yol açmaktadır. Çok gülme ağlarsın?? Bağımlılık yapan maddeler bu bölgeyi uyarmaktadır. Uzun sure madde kullanımı o maddeye toleransı geliştirmekte ve daha çok maddeye ihtiyaç duymaktadır. Bu durum psikolojik ve fiziksel çöküntüye yol açmaktadır İnsanların ödül merkezlerini doğal olarak uyaran, doğal opioidlerin (endorfin ve enkefalinlerin) salıverilmesini sağlayan pek çok faktörden en önemlileri sevgi-saygıya dayalı ilişkiler, bir işi bitirdikten sonra yaşanan tatmin duygusu ve fiziksel aktivitedir. Diğer Nörotransmitter Maddeler

20 19 REFLEKSLER Duyusal uyaranlara merkezi sinir sisteminin verdiği istemdışı motor yanıtlar refleks olarak adlandırılır. Refleks, bir dış uyaranla tetiklenen, bir segmentin duyusal lifinden kaynaklanan uyaranın aynı segmentin motor nöronunda deşarja neden olması ile oluşur. Sıcak bir objeye dokunulması daha ağrıyı duymadan ve herhangi bir bilinçli yanıt oluşmadan, elimizi çekmemize neden olur. Korneaya dokunulması her zaman göz kırpma hareketini tetikler (kornea refleksi). Çoğu refleksler, biz biliçli olarak onların farkında olmadığımızda da olur. Pek çok motor refleks, vucut postürünün sağlanmasını, dengenin kurulmasını sağlar ve istemli motor hareketlerin başarılı bir şekilde yapılmasına zemin hazırlar. Dokunma, basınç, ağrı, ısı duyularını taşıyan duyusal lifler medulla spinalise arka kök(dorsal kök) aracılığı ile girer.duyu sinirlerinin hücre gövdeleri spinal ganglıyonlardadır ve bu sinirler eksitatör nıtelikte olup nörotranmitterleri glutamat veya aspartat tır. Bell-Magandi yasasına göre butun somatik ve bir kısım otonomik lifler medulla spinalısa arka kökler aracılığı ile dorsal funikulustan girer ve butun motor noronlar anterior funıkulustan ön kökler aracılığı ile çıkar. On kok ve arka kok lifler birleşerek spinal sinirleri yapar. Arka kökten giren duyu lifleri dallara ayrılır, bazı dallar girdikleri yerde direkt olarak aranöronlar aracılığı ile motor nöronları uyarırlar ve spinal refleksleri oluştururlar kök) aracılığı ile girer.duyu sinirlerinin hücre gövdeleri spinal ganglıyonlardadır ve bu sinirler eksitatör nıtelikte olup nörotranmitterleri glutamat veya aspartat tır. Bell-Magandi yasasına göre butun somatik ve bir kısım otonomik lifler medulla spinalısa arka kökler aracılığı ile dorsal funikulustan girer ve butun motor noronlar anterior funıkulustan ön kökler aracılığı ile çıkar. On kok ve arka kok lifler birleşerek spinal sinirleri yapar. Arka kökten giren duyu lifleri dallara ayrılır, bazı dallar girdikleri yerde direkt olarak aranöronlar aracılığı ile motor nöronları uyarırlar ve spinal refleksleri oluştururlar Refleks Arkı Denilen Yapı Şu Anatomik Yapılardan Oluşmaktıdır. 1. Reseptör 2. Afferent Nöron 3. Merkez ( Omurilik Ve Beyin Merkezleri ) 4. Efferent Nöron 5. Efferent Organ Refleksler medulla spinalis ve beyin kökü yoluyla ortaya çıkarsada reflekslerin çoğu üzerinde korteks serebri nin kontrolü vardır. Omuriliğin beyinle bağlantısı kesilmiş hayvana spinal hayvan denir ve refleksler bu hayvanlarda incelenebilir. Otonom sinirlerce idare edilen refleksler viseral refleksler denir. Homeostazis sağlanır. Sinirsel Refleksler : Genel Bakış 1. Uyaran 2. Duyu reseptörü 3. Duyu nöronu 4. MSS de işleme 5. Motor nöron 6. İcra organı 7. Cevap 8. MSS ne geri bildirim Dokunma, basınç, ağrı, ısı duyularını taşıyan duyusal lifler medulla spinalise arka kök(dorsal

21 20 İcracı bölümler Sinirsel Refleksler : Yolların Sınıflandırılması 1. Somatik 2. Otonom İşlemeyi Yapan Bölgelere Göre 1. Omurilik refleksleri 2. Beyin refleksleri Yolda Görevli Nöronlar Açısından 1. Tek sinapslı (monosinaptik ) 2. Çok sinaptik ( polisinaptik ) Kontralateral arka bacağın duyu sinirinin uyarılması ile oluşur. Sol arka bacağın uyarılması ile fleksiyon yapması ön sağ bacağın ektensiyonuna neden olur. (hayvanın düşmesini önler) 5-Kaşınma refleksi: Köpekte sırt, yan ve açlık çukuru derisi uyarıldığında bu refleks oluşur. Homolateral arka bacak kaşıma hareketleri yapar. 6-Adım atma refleksi: Spinal hayvan uyarıldığında atım atma refleksi gösterir. 7-Cidago refleksi: Atlarda zararlı uayaranları uzaklaştırmaya yarar. Spinal Refleks Mekanizması Spinal sinirler; somatik afferent, somatik efferent, viseral afferent, viseral efferent Somatik kısım; vücudun somatik mekanizmasını regüle ederken viseral kısmı iç organların fonksiyonlarını düzenler Spinal Refleksler 1-Patella refleksi: Patella tendonu üzerine bir çekiçle hafifce vurulduğunda oluşur. 2-Fleksör refleks: Ektremite fleksör kaslarının kasılmasıdır, bacağın herhangi bir duyu sinirinin uyarılması sonucu oluşur. Bacaktaki bütün eklemler bu refleks işine karışır. Normal hayvanda nociceptive yani zararlı bir uyarmaya karşı gösterilen reaksiyondur. 3-Ekstensör itme refleksi: Ön ayak tabanına basınç yapmakla oluşan homolateral (aynı tarafta) arka bacağın kuvvetli ve kısa devam eden kasılmasıdır. Bu refleks yürümede özellikle ayağın yeri itmesi icap eden hızlı yürüyüşlerde işe yarar. Ayak parmaklarının hızlıca birbirinden ayrılması da aynı refleksi oluşturur (iki parmak arasına giren yabancı cismi uzaklaştırmak için) 4-Çapraz ektensör refleks: