Elektrokimyasal İleti II

Transkript

1 Dokuz Eylül Üniversitesi Hemşirelik Yüksekokulu Elektrokimyasal İleti II Prof. Dr. Cem Şeref Bediz DEUTF Fizyoloji Anabilim Dalı

2 Bu saate neler öğreneceğiz? İmpuls, uyartı, sinyal nedir Hücre zarının elektrokimyasal durumu nasıldır İstirahat membran potansiyeli nedir Depolarizasyon, repolarizasyon nedir Lokal potansiyel nedir Aksiyon potansiyeli nedir Aksiyon potansiyeli nasıl ilerler Sinaps nedir Kimyasal sinapsın özellikleri nelerdir Kimyasal sinapstan ileti nasıl geçer Sinir iletisini etkileyen faktörler nelerdir Nörotransmitter nedir Refleks yayı nedir

3 Nöronlar sinyal doğuran ve sinyal ileten hücrelerdir Sinyal nedir? Nasıl doğar? Nasıl iletilir? Bir sinirden diğerine nasıl geçer?

4 İmpulse Uyartı Sinyal Hücre zarı boyunca giden bir elektriksel dalgadır Hücre zarında elektriksel dalga nasıl oluşur?

5 Geçen bölümün özeti: Hücre zarının hemen içi ve dışı arasında elektriksel olarak yük farkı vardır. İstirahat membran potansiyeli = -70 mv Sinir hücresine bir uyarı geldiği zaman mebranın iç ve dış yüzeyinde iyonların dengesi bozulur ve oradaki memran potansiyeli değişir (lokal potansiyel) Lokal potansiyeller yeteri kadar büyük ise (ateşleme eşiğini geçerse) membranda voltaja bağlı iyon kapıları açılır ve Aksiyon Potansiyeli (AP) doğar. AP hücrenin membranı boyunca her yöne yayılır. Böylece Sinyal (AP) o hücrenin her yerine yayılır. Sinyal uzak yerlere iletilebilmek için başka (komşu) hücrelere de geçebilmelidir.

6 Aksiyon potansiyeli bütün hücrelerde oluşabilir ; ANCAK, sadece bazı hücrelerde bir hücreden diğerine iletilebilirler. Sinir hücresinden sinir hücresine, Sinir hücresinden kas hücresine, Kas hücresinden kas hücresine SİNYAL İLETİLEBİLİR. Nasıl yani?

7 Sinyaller bir nörondan diğerine, veya başka bir hücreye nasıl geçer? Hücreler arasında sinyallerin iletildiği bağlantı yerlerine SİNAPS denir. Elektriksel sinaps = gap junction (düz kas, kalp kası) Kimyasal sinaps Nöron-nöron Nöron-kas

8 Elektriksel sinaps = gap junction (düz kas, kalp kası) Bir hücre zarında yayılan AP, sanki aynı hücrede yayılıyormuş gibi komşu hücrenin membranına da geçer. Birinci hücrede oluşan iyon değişikliği por lardan geçerek diğer hücrenin membran istirahat potansiyelini değiştirir Elektriksel sinapslar sinir sistemi gelişiminin erken evrelerinde de görülür. Gelişme ilerledikçe yerlerini daha karmaşık olan kimyasal sinapslara bırakırlar.

9 Kimyasal sinaps (iki nöron arasında) Presinaptik nöron Presinaptik nöron akson ucu Veziküller Sinaps aralığı Postsinaptik nöron Postsinaptik membran Reseptörler İyon kanalları

10 Kimyasal sinaps (iki nöron arasında) Presinaptik nöron (akson ucu) Postsinaptik nöron Sinaps aralığı (20-30 nanometre) Sinaptik vezikül ( yüzlerce kese) Nörotransmitter (binlerce molekül) Postsinaptik membran Reseptör

11 Kimyasal sinaps (iki nöron arasında) AP sinir hücresi boyunca yayılır; ancak akson ucuna gelince başka hücreye geçemez. AP presinaptik akson ucuna ulaşınca akson ucundaki voltaj kapılı Ca ++ kanalları açılır. Ca ++ un presinaptik nörona girişi ile akson ucundaki veziküller sinaptik aralığa doğru yaklaşır. Nörotransmitter ile dolu veziküller sinaptik aralığa boşalır. Egzositoz

12 Nörotransmitterler postsinaptik zardaki reseptörlerine bağlanır. Bağlanan reseptörler iyon kapılarını açar. (kimyasal kapılı iyon kapıları) Hücre içine Na+ girer. Postsinaptik membranda voltaj değişir!... 1-İkinci nöronda AP oluşturur, 2-İkinci nöronda AP oluşumunu önler. (?)

13 Nörotransmitterler postsinaptik zardaki reseptörlerine bağlanır. Nörotransmitterler, 1-Eksitatör = uyarıcı 2- İnhibitör = durdurucu Olabilir. 1-İkinci nöronda AP oluşturur, 2-İkinci nöronda AP oluşumunu önler.

14 Eksitatör etki Nörotransmitterler postsinaptik zardaki reseptörlerine bağlanır. Postsinaptik zarda iyon kapıları açılır. (Na + ve/veya K + ) Na + kanallardan içeri hücum eder. Postsinaptik zarda depolarizasyon oluşur. (Aynı kanallardan K + da dışarı kaçabilir ama bu kanallardan K geçişi çok azdır. Esas geçen iyon Na dur) EPSP = Eksite edici Postsinaptik Potansiyel

15 İnhibitör etki Postsinaptik zarda iyon kapıları açılır. ( K + veya Cl - ) K + kanallardan dışarı kaçar. Postsinaptik zarda hiperpolarizasyon oluşur. (Cl kanallarından içeri Cl girişi de aynı sonucu doğurur. ) IPSP = İnhibe edici Postsinaptik Potansiyel

16 Eksitatör etki Postsinaptik zar depolarize olursa orada bir Lokal potansiyel doğar. Eğer LP, 2. nöronun eşik değer inden büyük ise, ikinci nöronda Aksiyon Potansiyeli başlar. Böylece : Bir hücreden gelen sinyal (AP) ikinci hücreye iletilmiş olur. Elektrik-Kimyasal-Elektrik

17 Kimyasal sinaps (iki nöron arasında) (ÖZET) AP presinaptik akson ucuna ulaşınca akson ucundaki voltaj kapılı Ca ++ kanalları açılır. Ca ++ girişi ile akson ucundaki veziküller sinaptik aralığa doğru yaklaşır. Nörotransmitter ile dolu veziküller sinaptik aralığa boşalır. Nörotransmitterler postsinaptik membranda reseptörlerine bağlanır. Reseptör bağlanması iyon kanallarını açar. İyon giriş/çıkışı zar potansiyelini değiştirir.

18 Presinaptik nörondan gelen AP sinapstan iletilince ikinci nöronda (postsinaptik nöron) MUTLAKA AP oluşur mu? İkinci nöronda, postsinaptik membranda mutlaka bir iyon değişikliği olur. İyon değişikliği bir lokal potansiyel oluşturur, AMA Her zaman bu LP, aksiyon potansiyelini tetikleyecek kadar büyük değildir. O zaman AP oluşturacak kadar büyük bir LP i nasıl sağlayabiliriz?

19 İkinci nörona gelen uyarılar (EPSP) birleşerek zardaki uyarılmanın (depolarizasyonun) eşik değerin üzerine çıkmasını sağlar. Summasyon

20 En az birkaç, bazan da binlerce presinaptik nöronun akson uçları tek bir postsinaptik nöronun gövdesi ile sinaps yapar. Bu sinapsların bazıları EPSP bazıları IPSP yapan nötotransmitterler içerir.

21 Summasyon (Uzaysal = Spatial) Bir çok presinaptik akson ucundan gelen uyarılar birikerek 2. nöronun uyarılma eşiğini aşan büyüklüğe ulaşır. AP doğar.

22 Summasyon (Zamansal = Temporal) Tek bir postsinaptik akson ucundan ard arda gelen uyarılar birikerek 2. nöronun uyarılma eşiğini aşan büyüklüğe ulaşır. AP doğar.

23 Uyaran potansiyeller ile inhibe edenlerin NET toplamına göre AP doğar veya doğmaz

24 Benzer kimyasal sinaps sinir-kas hücresi arasında da olur. (sinir-kas kavşağı) AP dalgası Ca ++ Ca ++?

25 Nörotransmitter denen şeyler nedir? NÖROTRANSMİTTER maddeler: Akson ucundaki tomurcukların içindeki veziküllerde bulunur. 30 dan fazla farklı madde vardır. Bir nöronda sadece BİR tip madde bulunur. Ca ++ un akson ucuna girmesiyle veziküller sinaptik aralığa boşalır. Postsinaptik zarda bu maddelerin reseptörleri bulunur.

26 Nörotransmitter denen şeyler nedir? NÖROTRANSMİTTER maddeler: Kimyasal yapılarına İşlevlerine göre» SINIFLANDIRILIRLAR Kurala uymayan NT ler de var. Asetikolin!..?» A- Eksitatör => Uyarıcı nörotransmitterler» B- İnhibitör => Baskılayıcı nörotransmitterler

27 Nörotransmitter denen şeyler nedir? Kurala uymayan NT ler de var. Asetikolin : İskelet kası hücresi x Kalp kası hücresi NÖROTRANSMİTTERİN NE İŞ YAPACAĞINI POSTSİNAPTİK MEMBRANDAKİ RESEPTÖRLER BELİRLER!...

28 Kimyasal yapılarına göre NÖROTRANSMİTTER maddeler: Asetilkolin (sinir-kas kavşağında sadece Ach bulunur) Aminler Epinefrin, Norepinefrin, Dopamin Histamin, Serotonin Amino asitler Glutamat, Aspartat, Glisin, GABA Peptitler VIP, CCK, Substans P, Anjiotensin II, Endorfinler, Enkefalinler, İnsülin, Glukagon, ACTH, Somatostatin, Vazopressin, LH-RH, TRH...

29 Asetilkolin (Ach) Asetil KoA + Kolin (bir çeşit B vitamini) Postsinaptik membranda Asetilkolin esteraz ile parçalanır. İskelet kasları, salgı bezleri, beyinde bir çok bölümde bulunur.

30 Aminler Epinefrin, Norepinefrin, Dopamin, Histamin, Serotonin Amino asitlerden sentezlenirler (tirozin, triptofan, histidin...) İçlerinde bir amin grubu bulunur. Kateşolamin Beyin (öğrenme, duygu düzenleme, motor kontrol...) Dopamin eksikliği, motor kontrolde inhibisyon azlığı, tremor Otonom sinir sistemi (sempatik sinir uçları)...

31 Amino asitler Glutamat, Aspartat, Glisin, GABA Merkezi sinir sisteminde bulunurlar. Glutamat eksitatör, GABA inhibitör NT dir. Glisin medulla spinalisteki inhibitör NT dir. Peptitler (Nöropeptitler) (polipeptit yapısındadırlar) VIP, CCK, Substans P, Anjiotensin II, Endorfinler, Enkefalinler, İnsülin, Glukagon, ACTH, Somatostatin, Vazopressin, LH- RH, TRH... Çoğu aslında sindirim, dolaşım vb gibi SSS den uzak sistemlerde keşfedilmiş hormonlardır.?? SSS nin kendi yaptığı ağrı kesiciler nelerdir?

32 Nörotransmitter sinaptik aralığa boşaldıktan sonra orada mı kalırlar? Nörotransmitterler sinaptik aralıktan hemen temizlenirler: 1-geri emilerek, (presinaptik, postsinaptik) 2- hücrelerarası sıvıya dağılarak, 3-parçalanarak. (örneğin Ach, kas-sinir kavşağındaki asetilkolin esteraz enzimi ile parçalanır)

33 Refleks Arkı

34 Refleks Arkını oluşturan yapılar Duyu Reseptörü (dış veya iç ortamdaki değişikliği algılayarak bunu bir sinyal haline getiren hücre/yapı) Afferent Nöron (sinyali merkezi sinir sitemine yani beyin veya omuriliğe taşıyan sinir hücresi, duyu siniri) Refleks merkezi (gelen sinyali alan ve bunu cevap oluşturan yer) Aranöron Efferent Nöron (refleks merkezinden çıkıp, refleks cevabı verecek olan organa sinyali götüren sinir hücresi, motor sinir) Effektör organ (refleks yanıtı verecek olan organ)

35 Refleks Arkı Dış uyarı Reseptör sinyali Afferent nöron Refleks merkezi Efferent nöron Efektör organ Organ yanıtı

36 Refleks Arkı

37 Refleks Arkı

38 Monosinaptik refleks Polisinaptik refleks Reseptörde doğan her elektriksel uyarı refleks arkını dolaşarak organ cevabı oluşturmaz. Bir çok sinyal sinapslardan geçerken söner. Organ cevabının görüldüğü her sinyalin başlangıç yeri de reseptörler değildir. Birçok sinyal beyin tarafından gönderilir.

39 Bitti mi?

40 Aklımızda neler kaldı? Dersi tekrar dinlemek için 444 ü tıklayınız. Ne anlatıldığını hatırlamıyorsanız 445 i tıklayınız.

41 Neler öğrendim? AP, sinapslar yolu ile başka hücrelere aktarılır. Elektriksel sinapslar = gap junction Kimyasal sinapslar (nöron-nöron veya nöron-kas) Presinaptik akson ucundan salınan nörotransmitter, postsinaptik nöronda AP başlatır. Bir sinir hücresinde tek tip nörotransmitter bulunur. Ach, Aminler, amino asitler, peptitler nörotransmitter olabilir. Monosinaptik veya polisinaptik refleks arkı olabilir

42 Sınıfta sorusu olan var mı acaba? Hepinize iyi çalışmalar, başarılar...