Sinir Sisteminin Yapı, Görev ve İşleyişi

Denetleyici ve Düzenleyici Sistem, Sinir Sisteminin Yapı, Görev ve İşleyişi

Doku Nedir?

► Yapı ve görev bakımından aynı olan hücrelerin bir araya gelerek oluşturduğu topluluğa DOKU denir.

► Dokuları inceleyen biyolojinin alt bilim dalına HİSTOLOJİ denir.

İnsanda bulunan başlıca dokular şunlardır:

► Canlılar kendilerini dış ve iç çevrelerindeki değişikliklere karşı hazırlıklı tutan ve bu değişikliklere karşı tepki gösterilmesini sağlayan sistemlere sahiptirler.

► Canlıların dış çevre ile iç çevreleri arasında bağlantı kurmasını ve bütünlüğün korunmasını sağlayan sisteme Denetleyici ve Düzenleyici Sistem denir.

Denetleyici ve Düzenleyici Sistem;

► Sinir Sistemi

► Endokrin Sistem

► Duyu Organları oluşturur.

Bu sistemler canlıda kararlı bir iç denge (homeostazi) oluştururlar.

♦ Sinir sistemi; değişen çevre koşullarına karşı hızlı ve kısa sürede tepki gösterilmesini sağlarken,

♦ Endokrin Sistem ise hormonlarla yavaş ve daha uzun sürede tepki verilmesini sağlar. Bu şekilde sinir sistemi ve endokrin sistem birlikte çalışarak canlıdaki bütünlüğü korur.

Sinir Sisteminin Yapı, Görev ve İşleyişi

İnsanda Sinir sistemi; birbirinin devamı şeklinde gerçekleşen 3 önemli görevi yerine getirir. Bu görevler;

► Duyusal Girdi

► Entegrasyon (Bütünleştirme)

► Motor Çıktı şeklindedir.

Duyusal Girdi; 

► Duyu organlarındaki duyu reseptörleri aracılığı ile toplanan bilgilerdir.

► Vücudumuzun iç ve dış ortamlarında meydana gelen değişiklikleri izlemek sinir sistemi tarafından gerçekleştirilir.

► Sinir sistemi bu görev için milyonlarca duyu reseptörü kullanır. (Duyu nöronları görev alır.)

Entegrasyon (Bütünleştirme); 

► Reseptörler tarafından toplanan duyusal girdiler sinir sistemi tarafından işlenir, yorumlanır ve ne yapılması gerektiğine karar verilir.

► Bu görevi merkezi sinir sistemi yerine getirir. (Ara nöronlar görev alır)

Motor Çıktı; 

► Merkezi sinir sisteminde değerlendirilen bilgiler efektör organlara gönderilerek bu organları harekete geçirir.

► Böylece motor çıktı denilen bir tepkiye neden olur. (Motor nöronlar görev alır.)

Efektör Organ; 

► Sinir sistemi ile bağlantılı olan tepki organlarıdır.

► Bunlar; kaslar, salgı bezleri, deri gibi organlardır.

Reseptör; 

► Hücre zarının yüzeyinde bulunan ve özel proteinlerden oluşan almaç hücrelerdir.

► Uyarıları algılayan ve nöronlara aktaran özelleşmiş yapılardır.

SİNİR DOKU

► İnsanda Sinir Sistemi, sinir dokudan oluşur.

►  Sinir doku ise;

1. Nöronlar (sinir hücreleri)

2. Glia denilen yardımcı hücrelerden meydana gelir.

1. NÖRONLAR

► Nöronlar vücudun iç kısımlarından ve dış çevreden gelen uyaranların alınması, iletilmesi, değerlendirilmesi görevlerini yerine getirirler.

► Vücudu oluşturan tüm yapı ve organları merkezi sinir sisteminde bulunan beyin ve omuriliğe bağlarlar.

► Nöronlar embriyonik dönemde özelleşmiş hücreler olup çoğu mitoz bölünme yeteneğini yitirmiştir.

► Hasar gören bir nöron hücresi bölünemediği için yenilenemez.

► Sayıları çok fazladır. Büyüklükleri 1 mm. ile 1 metre arasında değişebilir. Örneğin; insan bacağında bulunan Siyatik Sinir 1 metre uzunluğunda olabilir.

► Beyinde yaklaşık 85 - 100 Milyar kadar nöron bulunmaktadır.

Bir Nöronun Yapısı ve Kısımları

► Sinir hücresinin zarına nörolemma, sitoplazmasına nöroplazma denir.

► Bir nöron üç kısımdan oluşur. Bunlar;

1. Hücre Gövdesi (Soma),

2. Dendritler

3. Akson

1. Hücre Gövdesi (Soma)

► Sitoplazma, çekirdek, golgi aygıtı, mitokondri, lizozom, ribozom, endoplazmik retikulum gibi organeller burada bulunur. Sentrozom organeli bulunmaz.

► Hücre gövdesinde serbest ribozomlar ve granüllü endoplazmik retikulum kümeleri bulunur. Bu kümeler nissl tanecikleri olarak adlandırılır. Bu yapılar hücrede protein sentezinde görev yapar.

► Hücre gövdesinde bulunan nörofibriller (mikrotübüller) dendrit ve akson boyunca uzanır. Bu fibriller hücreye şekil verir, madde dolaşımında görev yapar ve hücre iskeletini oluşturur.

► Ribozomlarda protein sentezlenir.

2. Dendritler

Dendritler: Hücre gövdesinden çıkan ve geniş bir alana yayılan kısa sitoplazmik uzantılardır. Reseptörler ya da diğer nöronlarla bağlantı halindedirler.

► Dendritler nörona gelen uyarıların alındığı girdi kısmıdır.

► Nöronlarda uyartının (impuls) iletim yönü çoğunlukla dendritten akson ucuna doğru olur.

► Bir nöronda çok sayıda dendrit bulunması çok sayıda uyarının alınmasını sağlar. 

3. Akson

Akson: Nöron gövdesinden çıkan genellikle bir tane olan uzun kısımdır. Dendritten gelen uyartıları, bir sonraki sinir hücresine ya da efektör organa aktarır.

► Birçok nöronun aksonu üzerinde lipit ve proteinden (lipoprotein) oluşan miyelin kılıf bulunur.

► Miyelin kılıf bazı glia hücreleri tarafından oluşturulmuş özel bir yapıdır.

► Bir nöronda miyelin kılıf bulunması nörona gelen uyartının daha hızlı iletimini sağlar.

► Beyin ve omurilikteki nöronların miyelin kılıflarını oluşturan glia hücrelerine Oligodendrositler denir.

► Çevresel sinir sistemindeki nöronların miyelin kılıflarını oluşturan glia hücrelerine ise Schwann hücreleri denir. Bu hücreler aksonu sararak besler, korur ve onarır. Ayrıca aksonda elektriksel yalıtımı sağlar. (Çoğunlukla evlerde kullanılan elektrik kablolarının içindeki bakır teli saran plastik kılıf örnek olarak gösterilebilir.)

► Miyelin kılıf taşıyan nöronlarda impulsun (uyarının) iletimi yer yer kesintiye uğrayarak gerçekleşir. Miyelinli parçaların kesintiye uğradığı bu kısımlara Ranvier Boğum denir.

♦ Bu boğumlarda miyelin kılıf bulunmaz.

♦ İmpulsun aksondaki ilerlemesi atlamalı iletim şeklinde gerçekleşir.

♦ Bundan dolayı miyelinli aksonlarda impulsun iletim hızı miyelinsiz aksonlara göre daha yüksektir.

► Akson, her bir nöron için genellikle bir tanedir.

► Akson uçlarında yüzlerce hatta binlerce dallanmalar görülebilir.

► Her bir dal, uyarıları alıcı bir hücreye aktaran Sinaptik Uç ile sonlanır.

► Sinaptik uçta fazla dallanma olması, nöronun etki alanının geniş olmasını sağlar.

► Akson uçlarında sinaps denilen bağlantı yerlerinde komşu yapılar bulunur. Bu yapılar;

♦ Komşu Nöron Dendriti ya da

♦ Efektör (Tepki) Organı olabilir.

Efektör organ Kas ya da Salgı Bezi Hücresi gibi yapılardır.

2. GLİA HÜCRELERİ

► Sinir hücrelerini ve sinir dokuyu destekler.

► Sinir dokunun solunumu, beslenmesi ve onarımına destek sağlar.

► Sinir dokudaki iyon konsantrasyonunu denetleyerek nöronların metabolik faaliyetlerini düzenlemeye yardımcı olur.

► Beyin Omurilik Sıvısının (BOS) üretimini ve akışını düzenler.

► Kan ve beyin bariyeri oluşturarak zehirli ve zararlı maddelerin beyne ulaşmasını önler.

► Beyin ve omuriliği mikroorganizmalara karşı korur.

► Nöronlardaki küçük hasarları onarır.

► Merkezi sinir sistemi ve çevresel sinir sisteminde yer alan nöronların miyelin kılıflarını oluştururlar.

► Nöronlar bölünemez ancak glia hücreleri yaşam boyu bölünmeye devam eder.

► Nöronlardan daha küçük hücrelerdir. Ancak sayıları nöronlardan daha fazladır.

Sinir Hücrelerinde İmpuls Oluşumu ve İletimi

► Canlıları etkileyebilecek iç ve dış çevredeki her türlü değişikliğe uyaran denir.

► Işık, sıcaklık, basınç ve kimyasal maddeler gibi faktörler dış uyaranlara örnek verilebilir. İç uyaranlara ise vücut sıcaklığının yükselmesi, susuzluk, açlık, ağrı gibi uyaranlar örnek verilebilir.

► İç ya da dış çevreden gelen uyarıları algılayan hücrelere reseptör (almaç) denir.

► İç ve dış çevreden gelen uyarıların sinir hücresinde oluşturduğu elektriksel ve kimyasal değişimlere İMPULS (UYARI) denir.

► İmpuls, dendritten akson ucuna doğru taşınırak sinapslarla diğer nöronlara ya da efektör organlara iletilir.

Nöronda impuls iletimi iki şekilde olur.

1. Aksonlarda gerçekleşen elektriksel iletim

2. Sinapslarda gerçekleşen kimyasal iletim

1. Aksonlardaki Elektriksel İletim:

► Sinir hücresinin zarı elektriksel bir potansiyel enerjiye sahiptir.

► Hücre içinde ve dışında bulunan anyon ve katyonların konsantrasyonları farklıdır.

► Bu konsantrasyon farkından dolayı hücre zarı elektriksel bir yük farkına sahip olur. Hücre zarındaki bu elektriksel yük farkına Zar Potansiyeli denir.

► Sinir hücresine eşik değer ve üzerinde bir uyarı geldiğinde zar potansiyelinde elektriksel yük farkı oluşur.

► Sinir hücresinde impuls oluşumunu sağlayan en düşük uyarı şiddetine EŞİK ŞİDDETİ (Eşik Değer) denir. Bu değerin altındaki uyarılara sinir hücresi cevap vermez.

► Eşik değer ve üzerindeki uyarılar nöronda aksiyon potansiyeli oluştururlar.

► Eşik değerin altında kalan uyarılar nöronda impuls oluşturmaz.

Polarizasyon (Kutuplaşma)

► Eşik değerin altındaki bir uyarı nöronda impuls oluşturmadığı için nöron Dinlenme Potansiyeli (Zar Potansiyel) halindedir. 

► Bir nöronun polarizasyonu hücrenin dinlenme anında olduğunu henüz bir uyarı almadığını ve dinlenme zar potansiyeline sahip olduğunu ifade eder.

Polarizasyon durumundaki bir nöronda şu durumlar gözlenir.

► Akson zarı üzerinde voltaj kapılı iyon kanalları denilen sodyum-potasyum pompası çalışır durumdadır.

► Sodyum-potasyum pompası ATP enerjisi kullanılarak aktif taşıma ile hücre içi ve hücre dışı yük farkını (dinlenme zar potansiyelini) korur.

► Sodyum-potasyum pompası ile sitoplazmadaki Sodyum (Na⁺) iyonları hücre dışına bırakılırken Potasyum (K⁺) iyonları ise hücre içine alınır.

► Polarizasyonda aksonun dışı pozitif (+), iç tarafı negatif (-) elektrik yüklüdür.

► Hücre dışında Na⁺ daha fazla, K⁺ azdır.

► Hücre içinde ise Na⁺ az, K⁺ daha fazladır.

► Hücre içinin (-) yüklü olmasının nedeni; derişimi hücre dışına göre fazla olan proteinler, aminoasitler, sülfat, fosfat vb.negatif yüklü iyonlardır.

► Hücre içinde ve dışında Klor (Cl-) iyonları da bulunur. Ancak hücre içinin negatif (-) olmasında etkisi yoktur. Klor (Cl-) hücre dışında daha fazladır.

Depolarizasyon

► Bir nöron eşik değer ve üzerinde bir uyarı aldığında zar potansiyeli hızlı bir şekilde değişir.

► Bu hızlı değişimler nöronda Aksiyon Potansiyeli oluşturur.

► Bu durumda polarizasyon halindeki nöron impuls oluşumu ile birlikte dinlenme halinden çıkarak Depolarize duruma geçer.

► Depolarizasyonda oluşan aksiyon potansiyeli zar boyunca yayılarak akson uçlarına kadar taşır.

Depolarizasyon durumundaki bir nöronda şu durumlar gözlenir.

► Çeşitli uyaranlarla zar potansiyelinin değişmesi sonucu açılan sodyum kanallarından Na+ iyonunun hücre içine doğru difüzyonu artar ve hücre içi dışarıya göre daha pozitif hale gelir. Bu duruma DEPOLARİZASYON denir.

► Depolarizasyon eşik değeri geçerse zar voltajında Aksiyon Potansiyeli adı verilen büyük bir değişiklik meydana gelir.

► Aksiyon potansiyeli depolarizasyon bölgesinde komşu kanalların açılmasını sağlayan bir akım başlatır. Bu şekilde aksiyon potansiyeli zar boyunca yayılarak uyarıyı akson uçlarına kadar taşır.

► Depolarizasyonda zardaki sodyum kanalları açıktır.

► Hücre içi pozitif (+), hücre dışı negatif (-) yüklüdür.

► Sodyum kanallarından difüzyon ile (ATP enerjisi harcanmadan) hücre dışından hücre içine doğru Na+ girişi olur.

► Hücre içinde Na+, hücre dışında K+ yoğunluğu daha fazladır.

► Depolarizasyonda aksiyon potansiyeli ile birlikte impuls oluşumu gerçekleşir.

Repolarizasyon

Sinir hücrelerinde yeniden kutuplaşmanın sağlanmasına repolarizasyon denir.

► Sodyum kanallarından sonra daha yavaş açılan potasyum kanalları K+ iyonlarının hücre dışına difüzyon ile geçişini hızlandırır. Buna bağlı olarak hücre dışı yeniden hücre içine göre daha pozitif olur. Bu durum REPOLARİZASYON olarak adlandırılır.

► Repolarizasyon sırasında Na+ kapıları kapanır, K+ kapıları açılır.

► Hücre içindeki K+'lar hücre dışına doğru difüzyon ile geçer. (Pasif taşıma ile ATP enerjisi harcanmadan)

► Sinir hücresinin içi (-), dışı (+) yüklüdür.

► Hücre dışında K+ iyonları, içinde ise Na+ iyonları fazladır.

► Repolarizasyon sırasında sinir hücresi eski polarize durumuna dönmüştür. Ancak sodyum kanalları sodyum geçişini sağlamadığı için ikinci bir Depolarizasyon olmaz. Yeniden impuls oluşması için hücre içi potasyum ve hücre dışı sodyum konsantrasyonlarının eski haline dönmesi gerekir.

► Bu durumda Sodyum-Potasyum Pompası devreye girerek hücre içi ve hücre dışı iyon konsantrasyonlarını başlangıçtaki oranlara getirir ve hücre tekrar Polarizasyon durumuna dönerek yeni bir impulsu alabilecek duruma gelir.

► Eşik şiddetinin altındaki uyarılar nöronda impuls oluşturmaz.

► Eşik değer ve üzerindeki uyarılar ise impuls oluşturarak akson boyunca aynı hızla iletilir. Buna "Ya Hep Ya Hiç Prensibi" denir.

► Ya hep ya hiç prensibi gereği bir nöronda impulsun oluşması uyarı şiddetinin büyüklüğü hakkında bize bilgi vermez.

► Ilık su ile sıcak suya elimizi batırdığımızda nöronun tepkisi aynı olur. Sıcak suda uyarı şiddetinin artması impuls sayısının artışına neden olacaktır ve sıcaklık daha fazla hissedilecektir. Bu duruma verilecek tepki de daha şiddetli olacaktır.

► Ya hep ya hiç prensibi tek bir sinir hücresinin (sinir teli) uyarılması için geçerlidir.

Merdiven Etkisi

► Çok sayıda sinir hücresinin bir araya gelmesi ile oluşan yapıya Sinir Demeti (Sinir Kordonu) denir.

► Bir sinir demetinde ya hep ya hiç prensibi etkili olmaz.

► Çünkü her nöronun uyarılması için gerekli olan eşik şiddeti farklıdır.

► Düşük şiddetteki uyarı önce kolay uyarılabilen nöronu uyarır.

► Uyarı şiddeti arttırıldıkça uyarılan nöron sayısı da artacaktır.

► Böylece uyarıya karşı verilen tepki daha güçlü olacaktır.

► Tüm nöronlar uyarılınca tepki şiddeti sabit kalır. Uyarı şiddeti arttıkça tepki şiddetinin artmasına Merdiven Etkisi denir.

İmpuls iletim hızını etkileyebilecek faktörler

► Myelin kılıfın bulunması (iletim hızını 10 kat arttırır)

► Akson çapının fazla olması (akson çapı arttıkça iç direnç düşer impuls iletim hızı artar)

► Akson üzerindeki ranvier boğum sayısının az olması (impuls hedefine daha kısa sürede ulaşır)

► Sinaps sayısının az olması (sinapslarda impuls iletimi kimyasal yolla olduğundan yavaştır)

Bir nöronda oluşacak impuls sayısını etkileyen faktörler şunlardır.

► Uyarının şiddeti

► Uyarının süresi

► Uyarının frekansı (sıklığı)

► Bu faktörler bir nöronda oluşacak impuls sayısını arttırır. İmpuls sayısı artınca daha yüksek tepki verilir. Uyarının şiddeti, süresi ve frekansı impuls iletim hızında ve aksiyon potansiyelinde değişikliğe neden olmaz.

Miyelinli Nöronlarda Atlamalı İletim

► Miyelinli nöronların aksonlarında depolarizasyonu ve repolarizasyonu sağlayan iyon geçişleri sadece ranvier boğumlarda olur.

► Ranvier boğumları miyelin kılıfın kesintiye uğradığı yerlerdir.

► İmpuls; iki ranvier boğumu arasında bir boğumdan diğerine atlayarak iletilir.

► Atlamalı iletimde impuls boğumlardan atlayarak ilerlediği için miyelinli nöronlarda miyelinsiz olanlara göre impuls iletimi daha hızlı ve daha az enerji harcanarak gerçekleşir.

Nöronlarda impuls iletimi elektrokimyasal (hem elektriksel hem de kimyasal) olarak gerçekleşir. Buna göre impuls iletimi sırasında;

► Oksijenli solunum hızının artması,

► ATP enerjisinin kullanılması

► Aktif taşımanın etkili olması

► Isı artışının olması

►Karbondioksit oluşması gibi durumlar iletimde kimyasal olayların gerçekleştiğini gösterir.

İletim sırasında;

► Sodyum potasyum pompasının etkisi ile nöron zarında kutuplaşmanın olması,

► Depolarizasyon, repolarizasyon gibi olaylarla iyon değişiminin gerçekleşmesi

impuls iletiminde elektriksel olayların olduğunu gösterir.

2. Sinapslarda Gerçekleşen Kimyasal İletim

► İmpuls bir nörondan diğerine veya tepki (efektör) organına SİNAPSLAR aracılığı ile aktarılır.

► Sinaps; bir nöronun akson ucunun komşu nöronun dendriti ile ya da tepki organlarının hücreleriyle oluşturduğu temas yerleridir.

► Sinapslarda iki hücre arasında kalan boşluğa Sinaptik Boşluk denir.

► Aksonların sinaps boşluğunda sonlanan ve şişkin olan ucuna Sinaptik Yumru denir.

► Bu sinaptik yumrularda çok sayıda Sinaptik Kesecikler bulunur.

► Sinaptik keseciklerin içinde kimyasal iletimi sağlayan Nörotransmitter maddeler bulunur.

► Nörotransmitter maddeler bir hücreden diğerine impuls iletimini sağlayan kimyasal haberci moleküllerdir. Bunlar; asetilkolin, dopamin, histamin, serotonin, noradrenalin gibi nörohormonlardır.

Sinapstan İmpuls Geçiş Basamakları

► İmpulsların sinapstan geçişi bazı salgı maddeleriyle yapılır. Bu maddelere Nörotransmitter (Kimyasal Taşıyıcı) maddeler, bu olaya ise Kimyasal İletim denir.

► Akson ile taşınan impuls, akson ucuna geldiğinde bu kısmın Ca+2 geçirgenliği artar. Sinaptik boşluktan akson içine doğru Ca+2 iyonları difüzyonla girmeye başlar.

► Sinaptik yumruda bulunan ve içi nörotransmitter maddelerle dolu olan sinaptik kesecikler akson ucunun zarı ile kaynaşır.

► İçindeki nörotransmitterler sinaptik boşluğa bırakılır.

► Nörotransmitterlerin sinaptik keseciklerdeki çıkışı ekzositoz ile ATP enerjisi harcanarak gerçekleşir.

► Ekzositoz ile sinaptik boşluğa bırakılan nörotransmitterler difüzyon ile yayılır. (ATP enerjisi harcanmaz.)

► Komşu hücrenin zarında bulunan reseptörlere bağlanırlar. (Komşu nöronun dendriti ya da efektör organın hücre zarı olabilir.)

► Hücre zarının reseptörüne bağlanan nörotransmitterler hücre zarında bulunan sodyum kanallarının açılmasını sağlar. Hücre içine sodyum girişi ile birlikte impuls iletimi gerçekleşerek komşu hücre depolerize olur.

► Görevi tamamlanan nörotransmitterler ya sinaptik boşlukta enzimlerle parçalanır veya sinaptik keseciklerin içine geri alınır.

► Nörotransmitterlerin enzimlerle parçalanması sonucu sodyum kapıları kapanır.

Ders Kitabı 17.Sayfa Etkileşimli İçerik

İfadelerle kavramları doğru şekilde eşleştirin.

Nöron Nedir?

İmpuls adı verilen iletileri alabilen ve gerekli impulsları başka hücrelere iletebilen özelleşmiş hücrelerdir. Nörona sinir hücresi de denir.

Nöron çeşitleri nelerdir?

Nöron çeşitleri; duyu nöronları, motor nöronlar, ara nöronlardır. 

Duyu Nöronları

Duyu organları ve vücudun diğer kısımlarındaki reseptörlerden aldıkları impulsları merkezî sinir sistemine ileten nöronlardır.

Motor Nöronlar

Merkezî sinir sisteminde ara nöronlardan aldıkları impulsları kas ya da salgı bezlerine ileten nöronlardır.

Ara Nöronlar

Merkezî sinir sisteminde bulunan ve duyu nöronlarıyla motor nöronlar arasındaki iletimi sağlayan nöronlardır. Duyu nöronlarının getirdiği bilgileri değerlendirip cevap oluşturur ve motor nöronlara iletir.

Sinir Sistemi Bölümleri

► İnsan vücudunda saniyeler içinde düşünmek, yürümek, konuşmak, algılamak ve yorumlamak vb.bir çok olay aynı anda gerçekleşebilir.

► Bu kadar çok ve karmaşık olan bu olaylar birbirinden bağımsız ve kontrolsüz gerçekleşmez.

► Tüm bunların sorunsuz, düzenlive birbiriyle uyumlu olarak gerçekleşmesinde sinir sistemi rol oynar.

► İnsanda sinir sistemi iki ana kısımda incelenebilir. Bunlar;

1. Merkezi sinir sistemi

2. Çevresel sinir sistemidir.

1. Merkezi Sinir Sistemi

► Beyin ve omurilikten oluşur.

► Beyin ve omurilik vücudun iç ortamından ve dış çevreden gelen çeşitli uyartıları alır ve değerlendirir.

► Merkezi sinir sistemi motor nöronların hücre gövdeleri ve ara nöronlardan oluşur.

► Merkezî sinir sisteminde bulunan beyin ve omurilik; gri ve ak maddeden oluşur.

► Beyninin kabuk bölgesinde (korteksinde) gri madde bulunur. Gri madde nöronların hücre gövdeleri ve dendritlerden oluşur.

► Korteksin altında yer alan ak madde ise miyelin kılıflı aksonlardan oluşur.

► Merkezi sinir sisteminde bulunan beyin ve omurilik bağ dokudan oluşan 3 katlı koruyucu bir zarla çevrilidir.

► Kafatasının hemen altında yer alan bu zara Meninges Zarı denir.

► Menengez zarı üç katlı bir zar olup dıştan içe doğru; sert zar, örümceksi zar ve ince zardan oluşur.

► Sert zar kafatasının iç yüzeyine yapışıktır. Ancak omurilikteki omur kemiklerine yapışık değildir. Kan damarı taşımaz. Esnek değildir. Sert ve sağlam yapılıdır. Beyin bölümlerinin kafatası içindeki hareketlerini sınırlayarak hasar görmesini engeller.

► Örümceksi zar; bağ doku liflerinden oluşur. Bu sayede sert zar ile en alttaki ince zarı birbirine bağlar. Örümcek ağını andıran uzantıları nedeniyle böyle adlandırılmıştır.

► İnce zar; beynin bütün kıvrımlarını sarar. Beynin kan damarlarını taşıyan tabakasıdır. Bu nedenle beynin ihtiyacı olan oksijeni ve besinleri sağlar. İnce zar ile örümceksi zarın arası Beyin Omurilik Sıvısı (BOS) ile doludur. BOS; ince zarda bulunan kan damarlarındaki kan basıncının etkisiyle damarlardan çıkan sıvıdan oluşur.

► Beyin ve omuriliğe ait bazı hastalıkların tespit edilmesinde bu sıvı kullanılır.

► Bu sıvının görevleri şunlardır.

♦ Beyni vurma, çarpma gibi mekanik etkilere karşı korur.

♦ Kan ve sinir hücreleri arasında madde alışverişini sağlar.

♦ İyon değişiminin dengede kalmasını sağlar.

Merkezi Sinir Sisteminin Kısımları

1. Beyin

► Embriyonik dönemin henüz dördüncü haftasında ön beyin, orta beyin ve arka beyin olmak üzere beynin bölümleri şekillenmeye başlar.

► Beşinci haftayla birlikte ön beyinde uç beyin ve ara beyin gelişir.

► Arka beyin pons, beyincik ve omurilik soğanını oluşturacak şekilde farklılaşmaya başlar.

► Uç beynin diğer bölümlere göre orantısız ve hızlı büyümesi dış kısmın içe doğru kıvrılmasına neden olur.

► Böylece beynin iki yarım küresi (korteks, beyin kabuğu) oluşur.

► Gelişmiş bir insan beyni yaklaşık olarak 1,300 - 1,800 gram ağırlığındadır. (Bir filin beyni 5 kg.civarında olabilir.)

► Sinişr sisteminin en önemli kısmı ve merkezidir.

► Kendisine gelen iç ve dış bilgileri değerlendirerek emir verir ve bu emri ilgili birimlere gönderir. İlgili birimlerde ise (kas, salgı bezi vb) ise gerekli tepkiler oluşturur.

► Beynin büyüklüğü ile işlevi arasında bir ilişki yoktur. İnsanın zeka ve öğrenme yönünden daha gelişmiş bir canlı olması beyindeki kıvrımların fazla olmasından dolayıdır.

► Beyindeki yarık ve kıvrımların oluşmaması durumunda Lisensefali (düz beyin) denilen hastalık oluşur. Bu hastalığa embriyonik gelişim döneminde düzgün göç edemeyen nöronlar neden olmaktadır.

► Gelişimi tamamlamış bir insan beyni üç bölümden oluşur. Bunlar;

♦ Ön Beyin (Büyük Beyin)

♦ Orta Beyin

♦ Arka Beyin

Ön Beyin

► Beynin en büyük kısmını oluşturur.

► Beyine üstten bakınca ceviz şeklinde görülen iki parçalı yapıdır.

► Uç beyin ve ara beyin olmak üzere iki bölümden oluşur.

Uç Beyin (Beyin Kabuğu = Korteksi)

► Toplam beyin kütlesinin yaklaşık %80'nini oluşturan beynin en büyük kısmıdır.

► Sağ ve sol olmak üzere iki yarım küreden oluşur.

► Üst düzey davranışları (düşünme, hatırlama, hissetme gibi), bilinçli davranışların tamamını ve organlardan gelen uyarıları algılayan merkezleri bulundurur.

► Uç beyinden enine bir kesit alındığında;

♦ Dışta boz madde,

♦ İçte ak madde bulunur.

Boz madde; nöronların gövdelerinden, ak madde ise aksonlarından oluşur.

► Sağ ve sol olmak üzere iki yarım küreden oluşur.

Sağ yarım küre;

► Vücudun sol tarafıyla

Sol yarım küre ise;

► Vücudun sağ tarafıyla iletişim kurar.

► Beyin yarım küreleri birbirine üstten Nasırlı Cisim, denilen çok sayıda akson bağlantılarından oluşmuş yapılarla birbirine bağlanır.

► İki yarım kürenin birbiri ile haberleşmesini Corpus Callosum (Sinir Ağı Demeti) sağlar.

► Corpus callosum uç beyne gelen impulsların daha önce kazanılmış bilgilerle karşılaştırılmasını sağlar. Kişiler bu karşılaştırma sonucu kalıtsal yapılarına özgü tepki gösterir.

► Beyin yarım küreleri üzerinde Girus adı verilen çıkıntılar ve Sulkus adı verilen girintiler vardır. Girus ve sulkuslar uç beynin yüzey alanını genişletir.

► Beyin yarım kürelerini enine ayıran derin yarığa Rolando Yarığı denir. Rolando yarığının ön kısmında motor, arka kısmında duyu merkezleri bulunur.

► Uç beyin farklı görevleri yerine getiren dört loptan oluşmuştur. Bu loplar hem sağ hem de sol yarım kürelerde bulunur.

Uç Beynin Görevleri

► Beyin kabuğunda istemli kas hareketlerinin yapılması, duyu organlarından gelen duyuların algılanması, hafıza ve düşünme gibi görevleri yöneten merkezler vardır.

Ara Beyin

► Ön beynin bir parçası olan ara beyin Hipotalamus, Talamus ve Epitalamus kısımlarından oluşur.

Talamus

• Koku duyusu dışında kalan bütün duyuların toplanma ve dağılma merkezidir. Uyku sırasında beyin kabuğu ve talamus aktif değildir.
• Duyular burada sınıflandırılarak beyin kabuğundaki duyu merkezlerine iletilir.
• Korku ve stresli durumlarda yüz mimiklerinin oluşmasını sağlar.
• Beynin diğer bölgeleriyşe birlikte uyku ve uyanıklık durumunu düzenler.

Hipotalamus

• Hipofiz bezini ve iç organların çalışmasını kontrol eden merkezdir.
• Alt kısmında yer alan hipofiz bezinin aracılığıyla sinir sistemi ve endokrin sistem arasında bağlantı kurar.
• Hipotalamustaki nöronlardan salgılanan özel hormonlar (RF gibi) hipofiz bezinin çalışmasını düzenler.
• Uyarılan hipofiz bezi ise iç salgı bezlerinin çalışmasını düzenler.
• Bunlardan başka hipotalamus;
• Homeostatik dengenin sağlanmasında rol oynar.
• Açlık, tokluk, uyku, uyanıklık ve susamanın kontrolünü sağlar.
• Üreme davranışlarını düzenler.
• Vücut ısısnın ve kan basıncının düzenlenmesini sağlar.
• Heyecan, stres, kızgınlık, endişe duyma, zevk alma üzerinde etkilidir.
• Protein, yağ ve karbonhidrat metabolizmasını düzenler.

Epitalamus

• Talamusun arka kısmında yer alır.
• Epitalamusun uzantısı epifiz bezini oluşturur.
• Epifiz bezi melatonin hormonu salgılar. Melatonin karanlıkta salgılanan bir hormondur. Vücudun biyoritim olaylarını ve biyolojik saatin (sirkadiyen ritim) ayarlanmasını düzenler.
• Melatonin ayrıca ergenlik başlangıcının düzenlenmesinde görev alır.
• Ayrıca koku ile uyarılmayı ve kokuya karşı duygusal, içgüdüsel tepkiler verilmesini de kontrol eder.

Orta Beyin

► Ara beyin ile beyincik arasında yer alır.

► Dinlenme sırasında kasların hafif kasılı kalma durumu olan kas tonusunu ayarlar. Vücudun duruşunu belirleyen merkezleri içerir.

► Orta beyin beyin ve beyincik ile bağlantıları sağlayarak kas tonusunu ve vücut duruşunu düzenler.

► Görme ve işitme reflekslerini düzenler.

► Cismin görüntüsü tam belirmeden, başın görüntü yönüne doğru çevrilmesi orta beyinden düzenlenir.

► Yandan yaklaşan bir cismin görüntüsü henüz beyindeki görme merkezinde oluşmadan farkedilir ve baş o yöne çevrilir.

► Beklenmedik bir anda yüksek bir ses şiddetine karşı irkilme refleksini düzenler.

► Işık miktarına bağlı olarak göz bebeklerinin büyüme ve küçülmesini kontrol eder.

► Bir nesneyle ilgili bütün duyular burada bütünleştirilerek nesneyle ilişkilendirilir ve ön beyne aktarılır. Duyma olayında etkili olan tüm aksonlar burada sonlanır veya buradan geçer.

► Dopamin salgılayan nöronlara sahiptir. Buradaki nöronların hasar görmesi parkinson hastalığına neden olur.

Arka Beyin

► Beyincik, omurilik soğanı ve pons olarak üç farklı kısımdan oluşur.

Beyincik (Hayat Ağacı)

• Beynin alt kısmında bulunur. Beyin gibi iki yarım küreye ayrılmıştır.
• Dış kısmında Boz Madde, iç kısmında ise Ak Madde bulunur. Ak madde, boz madde içinde dallanmalar yapar. Bu yapı bir ağaca benzediği için Hayat Ağacı adını alır.
• Beyincik kas hareketleri arasındaki uyumu sağlar.
• İç kulaktaki yarım daire kanalları ve gözden gelen uyarılarla birlikte; iskelet kaslarının çalışmasını düzenler ve vücudun dengesini sağlar.
• Kaslardan, eklemlerden, iç organlardan, deriden, işitme ve görme duyularından gelen verileri toplayarak hatalı olanları düzeltir.
• El - göz koordinasyonu beyincik tarafından kontrol edilir.
• Bebekler beyincik gelişimi tamamlanmadığı için oturamaz, ayakta duramaz ve yürüyemezler.

Pons (Varoli Köprüsü)

• Sadece memelilerin beyninde bulunur.
• Beyin, beyincik ve omurilik soğanı arasında yer alır.
• Enine uzanan sinir liflerinden oluşur.
• Omurilik soğanı ile birlikte beyin yarım küreleri ve omurilik arasında impuls iletimini sağlar.
• Omurilik soğanı ile birlikte solunum merkezlerini, yutma, kusma, dolaşım, solunum gibi fonksiyonların kontrolünde görev alır.
• Ayrıca bilinçaltı olaylarını düzenler.
• Orta beyin, pons ve omurilik soğanı birlikte Beyin Sapını oluşturur.

Omurilik Soğanı (Hayat Düğümü)

• Omurilik ile pons arasında yer alan şişkin kısımdır.
• Beyinden çıkıp omuriliğe giden motor sinirler, omurilik soğanında çapraz yapar.
• Böylece beynin sağ yarım küresi vücudun sol tarafını, sol yarım küresi vücudun sağ tarafını kontrol eder.
• Dış kısmında Ak Madde, iç kısmında ise Boz Madde bulunur. Bu özelliği ile omuriliğe benzer.
• Soluk alıp verme, kan basıncı, kalp atış hızı, çiğneme, sindirim gibi yaşamsal olayların düzenlenmesini kontrol eder. Bu nedenle Hayat Düğümü de denir.
• Ayrıca yutma, kusma, çiğneme, hapşırma, öksürme gibi refleksleri de kontrol eder.
• Beyin sapı omurilik ile beyin arasında iletişimi sağlar.
• Ayrıca beyin sapı; kalp atışı, kan dolaşımı, uyku ve uyanıklık, dikkat ve solunum gibi yaşamsal olayların kontrol edilmesini de sağlar.

Omuriliğin Yapısı

• Beyinden farklı olarak dış kısmında Ak Madde, iç kısmında Boz Madde bulunur. Omurga içindeki ilik kanalına yerleşmiştir.
• Omuriliğin enine kesit alındığı zaman boz maddenin, ak madde içinde kanatlarını açan bir kelebek şeklinde olduğu görülür. Kanatların öne bakan kısmına Ön (Ventral) Boynuz, arkaya bakan uçlarına ise Arka (Dorsal) Boynuz denir.
• Omurilik sinirlerinin arka boynuza girdikleri yer Arka Kök, ön boynuzdan çıktıkları yer Ön Kök olarak adlandırılır.
• Arka kökler duyu sinirlerinin aksonları ile bağlantılıdır. Ön köklerden ise motor sinirler çıkar. Arka ve ön çıkıntılar arasında yer alan yan çıkıntıya otonom sinir sistemine ait sinirler bağlantı yapar.

Omuriliğin Görevleri

• Çevreden alınan uyarıları beyne, beyinden gelen impulsları da efektör organlara iletir. Duyu sinirleri beyne iletilmeden önce omurilikte çapraz yapar.
• Omurilik refleks merkezi olarak görev yapar.
• Örgü örmek, bildiğin dansı yapmak, bisiklet sürmek, yüzmek gibi alışkanlık haline gelmiş hareketleri denetler.

Refleks Nedir?

Sağlıklı her insanda görülen ve dıştan gelen bazı uyartılara karşı organizmanın oluşturduğu düşünülmeden yapılan ilk ve en kısa cevaba REFLEKS denir.

Refleks Çeşitleri

Kalıtsal Refleks: Doğuştan ve bütün insanlarda ortak olan reflekslerdir. Diz kapağı refleksi, bebeklerin annesini emmesi, göz kapağının ani ışıkta kapanması gibi.

Kazanılmış Refleksler: Sonradan, öğrenme ile kazanılan reflekslerdir. Yüzme, dans etme, araba kullanma gibi davranışlar beyin kabuğu denetiminde öğrenilir. Daha sonra omurilikten yönetilir.

İki Nöron İle Kontrol Edilen Refleksler

• Diz kapağı refleksinde sadece duyu nöronu ve motor nöronlar görev alır.
• Diz kapağının tam altına vurulduğunda oluşan impuls duyu nöronu ile omuriliğe taşınır.
• Duyu nöronu omurilikteki motor nöronu ile sinaps yapmıştır.
• Motor nöron ile bacak kaslarına iletilen impuls bacağın öne doğru hareket etmesini sağlar.

Refleks Yayı

Bir refleks tepkisinin oluşumunda impulsların izlediği yola Refleks Yayı denir.

• Çiviye basıldığında derideki duyu reseptörlerinin uyarılmasıyla duyu nöronlarında impuls oluşur. Duyu nöronu impulsu omurilikteki ara nörona iletir.
• Ara nöron, impulsu motor nörona aktarır. Motor nöronda oluşan impulslar kasa iletilir ve ayak geri çekilir.

Çevresel Sinir Sistemi

• Beyin ve omuriliğin dışında vücuda yayılmış sinirler ile bu sinirlerin hücre gövdelerinin oluşturduğu küme şeklindeki sinir düğümlerinden (Ganglion) meydana gelir.
• Merkezi sinir sistemi ile vücut arasındaki bağlantıyı sağlayan sistemdir. Beyin ve omurilikten çıkan sinirlerden ve bunlarla bağlantılı gangliyonlardan oluşur.
• Çevresel sinir sistemi duyu ve motor nöronlardan meydana gelir.
• Beyinden 12 çift sinir çıkar. Bu sinirlerden biri olan Vagus Siniri; kalp, akciğer, pankreas, mide ve bağırsakların çalışmasını düzenler. Vagus siniri parasempatik bir sinirdir. Göğüs ve karın boşluğundaki organların çalışmasını kontrol eder.
• Omurilikten 31 çift sinir çıkar. Bacaklara giden Siyatik Sinir bunlardan biridir.
• Çevresel sinir sistemi organizmaya içeriden ve dışarıdan gelen uyarıları reseptörlerle alır. Bu uyarılar duyu nöronuyla merkezi sinir sistemine taşınır.
• Merkezi sinir sisteminde bulunan ara nöron impulsun değerlendirir. Ara nöronda oluşan yanıt motor nöron ile hedef organlara taşınır ve tepki oluşması sağlanır.

• Çevresel sinir sistemi duyu bölümü ve motor bölümünden oluşur.
• Duyu bölümünde duyu nöronları görev alır.
• Motor bölümü somatik sinir sistemi ve otonom sinir sistemi olmak üzere iki bölümden oluşur.

Somatik Sinir Sistemi

• Merkezi sinir sisteminden (beyin ve omurilikten) çıkan ve istemli çalışan kaslara (çizgili kaslar) uyarı götüren sinir sistemidir.
• Miyelinli motor nöronlardan oluşur. Bu nöronlar ile istemli olarak yaptığımız yazı yazma, yürüme,koşma gibi faaliyetler gerçekleşir.
• Somatik sinir sisteminde yer alan motor nöronların gövdeleri beyin ve omurilikte yer alırken aksonları cizgili (iskelet) kasları ile bağlantılıdır.

Otonom Sinir Sistemi

• Merkezi sinir sisteminden çıkan motor nöronlardan oluşur. Bu nöronlar düz kas, kalp kası ve salgı bezlerine uyarı götüren dolaşım, boşaltım, endokrin sistem organlarını kontrol eden sistemdir.
• Nöronları genellikle miyelin kılıf taşımaz.
• Otonom sinir sistemi isteğimiz dışında birbirine zıt çalışan sempatik ve parasempatik sinirlerden oluşur.
• Bazı salgı bezleri ve iç organların çalışmasını istemsiz olarak düzenler.

Vücut Sıcaklığının Düzenlenmesi

Vücut sıcaklığı normalin altına düştüğünde;

• Hipotalamustaki ısı merkezi uyarılır ve otonom sinir sistemine impuls gönderilir. Derideki yüzeye yakın bulunan kan damarları daralı ve bu sayede deri yüzeyindeki ısı kaybı azalır.
• Hipotalamus ayrıca somatik sinir sistem ile iskelet kaslarına impuls gönderir ve kastaki titremeyle vücut ısısı artar.

Vücut sıcaklığı normalin üzerine çıktığında;

• Hipotalamus otonom sinir sistemine impuls gönderir ve deri yüzeyindeki kan damarları genişler. Bu sayede deri yüzeyinde ısı kaybı artar.
• Terleme artar, ısı kaybı olur ve vücut sıcaklığı normale döner.