Duyu Reseptörleri ve Duyu Organları
Canlılar yaşamları boyunca hem dış çevreden hem de iç ortamlarından gelen çok sayıda uyarana maruz kalır. Işık, ses, sıcaklık, dokunma, basınç, koku ve tatla ilişkili kimyasal maddeler bu uyaranlara örnektir. Hayvanlarda uyaranların nöronlarda oluşturduğu kimyasal ve elektriksel değişikliklere uyartı (impuls) denir.
Bir uyarana uygun tepkinin oluşabilmesi için uyaranın önce algılanması, sinir sisteminin kullanabileceği bir sinyale dönüştürülmesi, iletilmesi ve merkezî sinir sisteminde yorumlanması gerekir. Duyu organları bu sürecin başlangıcında görev yapan, özel duyu reseptörlerini (almaçları) bulunduran yapılardır.
Temel süreç: Uyaran → reseptörle algılama → uyartıya dönüştürme → nöronlarla iletim → merkezî sinir sisteminde bütünleştirme ve yorumlama → uygun tepki.
Reseptörler ve Uyaran Çeşitleri
Duyu reseptörleri her uyaranı aynı şekilde algılamaz. Yapıları ve duyarlı oldukları enerji türleri farklıdır. MEB 11. sınıf biyoloji kitabında duyu reseptörleri temel olarak mekanoreseptörler, kemoreseptörler, termoreseptörler, ağrı reseptörleri (nosiseptörler) ve elektromanyetik reseptörler şeklinde sınıflandırılır.
Mekanoreseptörler
Dokunma, basınç, gerilme, hareket ve ses dalgaları gibi mekanik etkileri algılar. Derideki dokunma ve basınç reseptörleri ile kulaktaki işitme ve denge reseptörleri mekanoreseptörlere örnektir.
Kemoreseptörler
Kimyasal maddelere duyarlı reseptörlerdir. Burundaki koku reseptörleri ile dildeki tat reseptörleri bu gruptadır. Koku ve tat moleküllerinin reseptörleri uyarabilmesi için uygun sıvı ortamda çözünmesi gerekir.
Termoreseptörler
Sıcaklık değişikliklerini algılar. Deride ve dilde bulunan termoreseptörler sıcak ve soğukla ilgili değişikliklerin algılanmasında görev yapar.
Ağrı Reseptörleri (Nosiseptörler)
Doku hasarına yol açabilecek fiziksel veya kimyasal etkileri algılayan reseptörlerdir. Serbest sinir uçları yapısındadır. Aşırı sıcaklık, basınç, kimyasal maddeler, yaralanma ve iltihaplanma gibi durumlar bu reseptörleri uyarabilir.
Elektromanyetik Reseptörler
Işık, elektrik ve manyetizma gibi elektromanyetik enerjiyle ilişkili değişimleri algılayan reseptörlerdir. İnsan gözündeki fotoreseptörler görünür ışığı algıladıkları için elektromanyetik reseptörlerin bir çeşididir. İnsanlar elektriksel ve manyetik alan değişimlerini doğrudan algılayamazken bazı hayvanlarda elektroreseptör veya manyetoreseptör olarak görev yapan özel reseptörler bulunabilir.
Önemli sınıflandırma: Fotoreseptörler ayrı bir ana sınıf gibi düşünülmemelidir; bu kitapta görünür ışığı algılayan elektromanyetik reseptör örneği olarak ele alınır.
Reseptörlerin Yapısı
Reseptörler yapısal olarak özelleşmiş epitel hücreleri veya nöron biçiminde olabilir. Duyu epiteli yapısındaki reseptörler uyaranı algılar ve oluşan bilgiyi duyu nöronuna aktarır. Nöron yapısındaki reseptörler ise uyaranı doğrudan algılayıp merkezî sinir sistemine iletebilir.
Kitapta dil ve kulaktaki reseptörler duyu epiteli yapısında; göz, burun ve derideki reseptörler ise nöron yapısında değerlendirilir.
Nöronların Yapısı
Sinir sisteminin temel hücresine nöron denir. Nöronlar uyarıları alır, elektriksel değişiklikler oluşturur ve bilgiyi başka nöronlara ya da kas ve salgı bezi gibi hedef yapılara aktarır. Bir nöronun üç temel bölümü hücre gövdesi, dendrit ve aksondur.
Hücre Gövdesi
Çekirdek, sitoplazma ve organelleri içerir. Nöronların enerji gereksinimi yüksek olduğundan çok sayıda mitokondri bulunabilir. Sitoplazmada yer alan nörofibriller, nörona şekil verilmesine ve hücre içinde madde taşınmasına katkı sağlar.
Dendrit
Hücre gövdesinden çıkan kısa ve çok dallanmış uzantılardır. Diğer nöronlardan veya reseptörlerden gelen uyarıları alarak hücre gövdesine doğru iletir.
Akson
Hücre gövdesinden çıkan, genellikle dendritlerden daha uzun olan uzantıdır. Aksonun dallanarak genişlediği son bölümlerine akson ucu, burada bulunan bağlantı uçlarına ise sinaptik uçlar denir. Akson çapı arttıkça uyartının iletim hızı da artar.
Miyelin Kılıf ve Ranvier Boğumları
Birçok nöronda aksonun çevresinde Schwann hücrelerinin oluşturduğu lipoprotein yapılı miyelin kılıf bulunur. Miyelin elektriksel yalıtım sağlayarak iletimi hızlandırır. Miyelin kılıfın kesintiye uğradığı bölgelere Ranvier boğumu denir.
Miyelinli nöronlarda aksiyon potansiyeli esas olarak Ranvier boğumlarında yenilenir. Uyartının bir boğumdan diğerine sıçrıyormuş gibi ilerlemesine atlamalı uyartı iletimi denir. Bu nedenle miyelinli nöronlarda iletim miyelinsiz nöronlara göre daha hızlıdır.
Nöronlarda Sinyal İletimi
Eşik Değer ve Ya Hep Ya Hiç Yasası
Bir nöronda uyartı oluşturabilen en düşük uyaran şiddetine eşik değer denir. Eşik değerin altındaki uyaranlar aksiyon potansiyeli oluşturmaz. Eşik değere ulaşan veya onu aşan uyaranlara tek bir nöron aynı büyüklükte cevap verir. Bu durum ya hep ya hiç yasası olarak adlandırılır.
Uyaran şiddetinin artması tek bir nörondaki uyartının büyüklüğünü artırmaz; ancak birim zamanda oluşan uyartı sayısını artırabilir. Çok sayıda nöron içeren sinir demetlerinde farklı nöronların eşik değerleri farklı olduğundan uyaran şiddeti arttıkça daha fazla nöron uyarılır ve toplam tepki kademeli olarak artar. Kitapta bu durum merdiven etkisi olarak adlandırılır.
Polarizasyon, Depolarizasyon ve Repolarizasyon
Uyartının bulunmadığı dinlenme durumunda nöron zarının dış tarafı iç tarafa göre pozitif, iç tarafı ise negatif
