HAYVANLARDA SİNİR SİSTEMLERİ ASLI SADE MEMİŞOĞLU

Transkript

1 HAYVANLARDA SİNİR SİSTEMLERİ ASLI SADE MEMİŞOĞLU

2 HOMEOSTAZİ Canlılar iç ve dış çevrelerinde oluşan bir çok değişikliğe karşı tepki gösterirler. Bu tepkiler ve cevaplar özelleşmiş bir takım hücre ve organların çalışmasıyla gerçekleşir. Canlının bilgi alışverişini ve çevreye uyumunu sağlayan özelleşmiş yapılar, organlar arasındaki bütünlüğü ve işbirliğini sağlar, canlılık faaliyetlerini düzenler. Böylelikle iç denge (homeostazi) sağlanır. Bunu sağlayan sinir sistemi ve endokrin sistemidir. Bu iki sistem vücudumuzda iletişim ağı oluşturur. Sinir sistemi hormon salgılamayı uyardığı gibi, endokrin sistem de sinir faaliyetlerini etkiler.

3 HOMEOSTAZİ Sinir sisteminin bazı bölgeleri endokrin bezi gibi hormon salgılayarak düzenleme fonksiyonunu gerçekleştirir. Sinirlerden salgılanan hormonlara nörohormon, bir sinir hücresinden salgılanıp diğerine mesaj taşıyan kimyasal maddelere de nörotransmitter denir. Uyarıların sinir yoluyla iletimi ve organların cevabı çok hızlıdır Hormonlarla meydana getirilen cevap daha uzun zaman alır. Hormonların etkili olabilmesi ve ilgili organları faaliyete geçirebilmesi için kanda belli bir miktara ulaşması gerekir. Bu da belirli bir zaman aldığından, cevap daha geç olur. İlk uyaran kısa zamanda kaybolsa bile, endokrin faaliyeti daha uzun sürer.

4

5 CANLILARDA SİNİR SİSTEMLERİ Elektriksel ya da kimyasal bir uyarıya karşı verilen her cevap, dört aşama içerir. 1. Uyarılma (reseptör) 2. İletilme (nöron) 3. Değerlerdirme (sinir merkezi) 4. Tepki (effektör) Tek hücrelilerde bu işlemler, bir hücrede gerçekleşir. Çok hücrelilerde ise her biri ayrı yapılar tarafından gerçekleştirilir

6 CANLILARDA SİNİR SİSTEMLERİ Süngerler Sinir sistemi yoktur. Uyarılar kimyasal yolla hücreden hücreye iletilir. A) Ağsı sinir sistemi Sölenterlerde görülür İlk özelleşmiş sinir sistemidir Uyarıyı alan özelleşmiş reseptör hücre, sinyallari ileten bir sinir hücresi ve uyartıya cevap veren efektör hücre bulunur. Merkezi bir kontrol yoktur Akson, dendrit gibi özel uzantılar oluşmamıştır Nöronlar arası sinaps bölgesi bulunmaz, impuls hücreden hücreye fiziksel temas bölgelerinden geçer.

7 Ağsı sinir sistemi (devam) Uyartı iletimi yavaştır. Uyartının tüm vücuda yayılması için uzun süreli ve şiddetli olması gerekir. Uyartı, uyarılan bölgeden uzaklaştıkça taşınma hızı düşer. Anlamlı tepkiler yoktur. Değişik uyarana tek tip tepki verirler.

8 SİNİR SİSTEMLERİ B) Radyal (halkasal) sinir sistemi Derisi dikenlilerde görülür. Halkasal ve ışınsal olarak bağımsız organize olan iki sistemden oluşur.. Işınsal ve radyal sistemle ritmik hareket sağlanır. İlk sinaps oluşumu bu canlılarda görülür ve iletim (impuls) tek yönde iletilir. Beslenme ve hareket birbirinden bağımsız şekilde gerçekleşebilir. Merkezi sinir sistemi bulunmaz.

9 SİNİR SİSTEMLERİ C) İp merdiven sinir sistemi Planaryadan itibaren tüm organizmalarda görülür. Organizmanın karın bölgesinde yer alır. Sistem sağ ve sol iki sinir kordonu ve bunları enine bağlayan sinirlerden oluşur. Vücudun baş bölgesinde bulunan sinir hücreleri kümeleşmiştir. Buna baş ganglionu denir Vücutta iki taraflı uzanan sinir kordonu, enine bağlarla merdiven şeklinde birbirine bağlanmıştır.

10 SİNİR SİSTEMLERİ Halkalı solucanlarda her halkayı kontrol eden bir çift ganglion bulunur. Bunlar arasında sinirsel bağlantı vardır ve bunlar merkez ganglionun kontrolündedir. Eklem bacaklılarda baş ganglionu, daha büyüktür. Sinir kordonu üzerindeki ganglionlar bağımsız çalışır. Her ganglion merkez gibi çalışır. Başı kopan sineğin hareket edebilmesi bundandır.

11 SİNİR SİSTEMLERİ C) İp merdiven sinir sistemi Reseptör ve efektörler gelişkindir. Bu nedenle sinir sisteminde ilk kez nöronlar yapı ve işlevsel olarak duyu, ara ve motor nöronları şeklinde organize olmuşlardır. İlk merkezileşme bu sistemle başlar. İlk öğrenme bu sistemle başlar. İlk anlamlı tepkiler (uyarıya göre değişen) bu sistemle ortaya çıkar. Baş ganglionunun (beyin işlevli) diğer gangliyonlara (omurilik işlevli) baskınlığı omurgalıların beyninin omuriliğe baskınlığına göre daha azdır.

12 SİNİR SİSTEMİ-Omurgalılar Balıklardan memelilere kadar beyin, sinir kordonunun ucunda 3 şişkinlik olarak bulunur. Ön Beyin Balıklarda tek, diğer omurgalılarda iki yarım küreden oluşur. Sadece memelilerin beyni kıvrımlıdır. Koklama lobu balıklardan memelilere doğru gidildikçe küçülür. Beyin üçgeni sürüngenlerden itibaren ortaya çıkar. Nasırlı cisim sadece memelilerde görülür. Orta Beyin Görme merkezi optik lob burada bulunur. Balıklardan memelilere doğru gittikçe küçülür. Arka Beyin Beyincik ve omurilik soğanından oluşur. Beyincik büyüklüğü canlının hareket yeteneğiyle doğru orantılıdır. Omurgalılarda sinir kordonu (omurilik) bir tanedir. Balıklar ve kurbağalarda beyin ile omurilik aynı doğrultuda dizilmişlerdir. Sürüngen, kuş ve memelilerin merkezi sinir sisteminde bükülme görülür.

13 Köpek balığı Timsah Domuz İnsan

14

15 SİNİR HÜCRELERİ Nöronlar hücre gövdesi, dendrit ve akson olmak üzere, üç kısımdan oluşur. Nöronda iletim sırası; dendrit, nöron gövdesi, akson şeklindedir. Bazı nöronların aksonu üzerinde miyelin kılıf bulunur. bir izolasyon görevi yapar. Schwan hücreleri tarafından oluşturulur. Miyelin kılıf, akson boyunca yer yer kesintiye uğrar. Bu kesintili yerlere Ranvier boğumu denir. Ranvier boğumlarda miyelin kılıf bulunmaz.

16 SİNİR HÜCRELERİ Görevlerine göre nöronlar 1. Duyu nöronu Duyu reseptörlerinden gelen uyarıyı alır. Merkezi sinir sistemine taşır. 2. Ara nöron Merkezi sinir sistemine gelen cevabı değerlendirir. Duyu ve motor nöronları birbirine bağlar. 3. Motor nöron Merkezi sinir sisteminden gelen uyarıyı tepki organına iletir

17

18 SİNİR HÜCRELERİ Morfolojilerine göre nöronlar 1-Unipolar (tek kutuplu): Daha çok omurgasızlarda, omurgalılarda embriyonal gelişiminde görülür. Gövdeden tek uzantı çıkar. 2-Bipolar (iki kutuplu): Kulakta duyma, burunda koklama, retinada ve sinir merkezinde görülür. Gövdeden iki uzantı çıkar. Biri dendrit, biri aksondur. 3-Multipolar (çok kutuplu): Sinir sisteminin çoğu hücreleri böyledir. İkiden fazla uzantı bulunur. Dendrit fazla, akson bir tanedir. Unipolar ve bipolar nöronlar duyu nöronu karakterindedir. Multipolar nöronlar ise ara ve motor nöronları karakterindedir.

19

20 SİNİR HÜCRELERİ Nöronların arasını dolduran, onlara destek olan ve beslenmelerine yardım eden hücreler nöroglia hücreleridir. Astrosit, mikroglia, oligodendrosit gibi çeşitleri vardır. Nöroglia hücreleri sinirlerin dejenere olduğu yerlerde çoğalarak orayı yama gibi kapatırlar. Mikrop, toksin gibi zararlı etkenlerin nöronlara ulaşmasına engel olurlar.

21 İLETİ OLUŞUMU Sinir teli boyunca meydana gelen elektriksel ve kimyasal değişmelere impuls denir. Sinir hücreleri bütün uyartıları alamaz. İmpuls oluşabilmesi için, uyartı şiddetinin belli bir düzeyden fazla olması gerekir. Sinir hücrelerinin alabildiği minimum değerdeki uyartı şiddetine eşik şiddeti Eşik şiddeti aşıldığında aksiyon potansiyeli oluşur Eşik şiddetinin altındaki uyarılar impuls oluşturmaz. Eşik şiddetinin üstündeki uyarılar impuls hızını ve etkisini değiştirmez, impuls sayısını arttırır.

22 İLETİ OLUŞUMU Dinlenme halinde olan sinir hücresinin dışı (+), içi( ) yüklüdür = dinlenme potansiyeli Bu sodyum potasyum pompası ile sağlanır.

23 Depolarize olan bölgelerde impuls geçtikten sonra tekrar eski haline döner. Yani dinlenme haline döner. Buna repolarizasyon (yeniden kutuplaşma) denir. İmpuls iletiminde kutuplaşma, kutuplaşmanın bozulması ve yeniden kutuplaşma olayları birbirini izler.

24 Aksiyon potansiyeli

25

26 İmpuls akson boyunca ilerlerken; glikoz, O2, ATP kullanılır. CO2 oluşur ve sıcaklık artar. İmpuls sayısını etkileyen faktörler; uyartının kuvveti, uyartının tekrarlanma sıklığı, uyartının süresi, uyartı alan reseptör sayısının artması gibi. İmpuls hızını etkileyen faktörler; İLETİ OLUŞUMU aksonun miyelinli olup olmaması, akson üzerindeki ranvier boğum sayısı ve akson çapı.

27 Her uyarıya aynı şiddette aksiyon potansiyeli oluşuyorsa farklı şiddetteki, uyarıları nasıl algılıyoruz? Ilık ve sıcak bir yere dokunma Sıcakta daha çok sayıda impuls oluşuyor = Tüm farkı yaratan frekans Birden fazla sinir hücresi uyarılıyor Her sinir hücresinin dinleme potansiyeli aynı değil Her sinir hücresinin eşik değeri aynı değil Kolay uyarılan ve zor uyarılan sinirler Zor uyarılan sinirler ancak şiddetli uyartıya cevap veriyor

28 SİNYAL İLETİMİ İmpulsun bir nörondan başka bir nörona geçişi (sinaps) Bir nöronun dendriti ile diğer nöronun aksonunun karşılaştığı yere sinaps denir. aksondan dendrite doğrudur. sinir uçlarından salgılanan nörotransmitter moleküller ile olur. En önemli nörotransmitterler; asetilkolin, norepinefrin, histamin, dopamin, serotonindir.

29 SİNYAL İLETİMİ Nöron boyunca ilerleyen impuls, akson ucuna geldiğinde kesecikler içindeki nörotransmitterler yoluyla sinaps boşluğuna salınır. Nörotrasmitterler sinaps yarığından ikinci sinir hücresinin dendrit zarında bulunan reseptörlere tutunurlar. Aynı şiddette ve özellikte bir uyartı oluştururlar. İmpulsun sinapstan iletimi, sinir hücresindeki iletiminden daha yavaş olur. Sinapslarda meydana gelen impuls iletiminde kimyasal olaylar görülür. İmpuls iletimi bittikten sonra, sinapslara salgılanmış olan nörotrasmitterler, enzimlerle parçalanır.

30 İNSANDA SİNİR SİSTEMİ

31 İNSANDA SİNİR SİSTEMİ I) Merkezi sinir sistemi-beyin Bilgi işlem merkezi gibi çalışır. Dıştan içe doğru; sert zar, örümceksi zar ve ince zar ile çevrilidir. Kafatası kemiğine yapışık olan sert zar, kalın ve dayanıklıdır. Görevi korumadır. Örümceksi zar, sert zar ve ince zarı birbirine bağlar. İnce zar, beynin bütün girinti ve çıkıntılarına girer, beyin yüzeyine yapışıktır. Yapısındaki kan damarları sayesinde beynin beslenmesini sağlar. Örümceksi zar ile ince zar arasında beyin omurilik sıvısı (B.O.S) bulunur. Bu sıvı; darbelere karşı yastık görevi yapar, beyin ile kan arasında besleyici madde ve atık ürün alışverişi için bir ortam oluşturur. Ayrıca beynin ağırlığının daha az hissedilmesini sağlar.

34 İNSANDA SİNİR SİSTEMİ Omurilik Omurganın içinden geçer. Ortasında, ince bir kanal uzanır. Buna merkez kanal denir. Duyu nöronları omuriliğe arka kökten gelir. Motor nöronlar ön kökten çıkar ve tepki verilmiş olur. Duyu organlarından beyine, beyinden kaslara giden bütün sinirler omurilikten çapraz yaparak geçerler. Omuriliğin iki önemli görevi vardır. Birincisi vücudun refleks merkezi olarak görev yapmak, ikincisi ise çevresel sinir sistemi ile beynin bağlantı kurmasını sağlar.

35 Beyinin etkisi olmadan bazı refleksleri kontrol eder. Otomatlaşan bazı istemli hareketlerin kontrolünü yapar Ör: önce beyinin kontrolünde yapılan dans etme, piyano çalma, örgü örme daha sonra alışkanlık haline gelerek omuriliğin kontrolüne geçer.

36 İNSANDA SİNİR SİSTEMİ II) Çevresel sinir sistemi Çevresel sinir sistemi, beyin ve omuriliği vücudun diğer organlarına bağlayan sinirlerden meydana gelir. Bu sinirlerden 12 çifti beyinden, 31 çifti omurilikten çıkarak kollara ayrılır. Beyinden çıkan sinirler baştaki duyu organları, kaslar, salgı bezleri ile bağlantılıdır. Vagus siniri en önemlisidir. Bu iç organlara bağlıdır (kalp, mide, pankreas, akciğer, bağırsak). Omurilikten çıkan sinirler duyu ya da motor sinirlerdir. Her bir sinir ön ve arka kök olarak iki kökün birleşmesi ile oluşur. Ön kök motor, arka kök duyu sinirlerinden meydana gelir. Çevresel sinir sistemi somatik ve otonom sinir sistemi olmak üzere iki kısımda incelenir.

37

38 İNSANDA SİNİR SİSTEMİ i) Somatik sinir sistemi Motor ve duyu sinirlerinden oluşur. Hücre gövdeleri merkezi sinir sisteminde bulunur, aksonlar ise iskelet kaslarına gider. Aksonlarda miyelin bulunur. iletim hızlıdır. beyin kontrolünde olan hareket ve davranışlar somatik sinir sistemi tarafından düzenlenir ii) Otonom sinir sistemi İsteğimiz dışında çalışır ve iç organların çalışmasını düzenler. sempatik (hızlandırıcı) ve parasempatik (yavaşlatıcı) olmak üzere iki farklı kısımdan oluşur. yalnızca motor sinirlerinden oluşur. Sinirler miyelinsizdir. İmpuls iletimi yavaştır. Otonom sinirlerle beslenme, solunum, boşaltım, kan dolaşımı, üreme ve adaptasyonel fonksiyonlar değişen çevre şartlarına rağmen düzenli bir şekilde gerçekleşir, homeostasi korunur. Otonom sinir uçlarından genellikle asetilkolin ve noradrenalin salınır. Asetilkolin parasempatik, noradrenalin ise sempatik sinir uçlarından salgılanır.

39

40 Korkutucu durumlar ve hatta böyle durumların anıları, beyinde amigdala bölgesini uyarır. Charles Whitmann 1966 Amigdala olmazsa korku duymayız Hayatta kalmayı zorlaştırır İnsanların ifadelerini bile algılamayız