Sinir Hücreleri Arasındaki Uyarımın iletimi
Sinapsın Yapısı
Sinir hücresi nöritinin uç kısmında, birçok küçük dalcık vardır. Her dalcığın ucunda küre şekilli bir genişleme, yani SİNAPSUCU DÜĞMEClĞİ (=SUD) bulunur. Burası bir sonraki sinir hücresinin veya dendritin membranına oturur. Sinapsucu düğmeciği kompleksi ve onun altındaki membrana SİNAPS denir. Sinapsucu düğ-meciği, üzerinde bulunduğu hücre membranından, SINAPS YARIĞI ile ayrılır. Bu yarığın genişlği 20 nm’dir. Sinapslar, iki sinir hücresi arasında bir dokunma noktası olmayıp, sadece birer yakınlaşma bölgesidir. Arada daima bir yarık bulunur. Bu da, sinaps bağlarının mutlaka sabit olmayıp, çözülüp tekrar yeniden bağlanabileceklerini gösterir. Bunun dışında, hücreler arasında gevşek bağ, beynin sarsıntıya karşı duyarlılığını açıklar. Örneğin boks sporunda sürekli kafaya yumruk gelmesi ve futbolda kafa ile topa vurma, beyinde kalıcı bozukluklara yol açabilir.
Sinapsucu düğmeciği (=SUD) çok sayıda mitokondri ve küçük kesecikler, yani VESİKÜL’ler taşır. Bunlar sinapsucu düğmeciğinde ve hücrede sentez-lenen taşıyıcı (=transmitter) maddelerin depolanmasına yarar. Taşıyıcı maddeler, bilgiyi bir sonraki sinir hücresine nakleder. Transmitter maddelerin sentezinde büyük oranda enerji kullanılır. Bu nedenle sinapsucu düğmeciğinde çok sayıda mitokondri izlenir.
Sinir hücreleri şematize edilirken soma ve dendritlerdeki sinaps sayısı az olarak gösterilir. Oysa bir sinir hücresinin üstünde 103 – 104 adet sinaps izlenebilir. Sinapslar hücre membranında kürk kıllarına benzer şekilde yerleşir. İnsan büyük beyninin 1010 nöron taşıdığı ve buna bağlı olarak da sinaps sayısının 1013 ve 1014 gibi muazzam sayıları bulduğu hesap edilir. Bu kumanda elemanları arasındaki birleştiricinin 10 bilyon, yani on milyon x bir milyon adet noktaya sahip bir bilgisayara eşdeğer dir. Bu durum şimdiye kadar neden beynin işlevinin tam anlamı ile ortaya kona-madığını açıklamaya yeter.
Sinapsın İşlevi
Sinapsucu düğmeciğindeki vesiküller ASETİLKOLİN veya GAMMA AMİNO YAĞ ASİDİ gibi taşıyıcı maddelerle dolu ise bunlar sinaptik yarığa dönük membran yüzünde bulunur. Nörit kanalı ile aksiyon potansiyeli sinapsa gelirse, sinaps ucunda ki membranda bulunan porlar açılır. Böylece vesiküller patlar ve transmitter maddeleri sinaptik yarığa girer. Moleküller, milisaniyenin kesirleri kadar süren bir zamanda, yarık tarafından emilir. Alıcı hücrenin membranındaki sodyum porlan, protein molekülleri tarafından kapanır. Bunlar sadece transmitter molekülü taşıyan belli bazı maddelerle tepkimeye girer. Bu protein moleküllerine RESEPTÖR (=ALMAÇ) denir.
Eğer bir transmitter molekülü, reseptörle karşılaşırsa onunla tepkir. Reseptör molekülünün şekli değişir ve sodyum porlan açılır. Sodyum iyonları, alıcı hücreye girerek yeni bir potansiyelin oluşumuna neden olur. Bunun akabinde enzimler transmitter moleküllerini yıkar ve böylece reseptör molekülü kendi eski yapısını tekrar kazanır. Yani porlar kapanır. Asetilkolin adlı transmitteri yıkan enzime ASETİLKOLİNESTERAZ denir. Asetilkolindeki parçalanma ürünleri olan kolin ve sirke asidi sinapsucu düğmeciğine geri döner ve yeni transmitter molekülünün üretiminde kullanılır. Bir sinapsın transmitter rezervi 2 000-5 000 impulsun taşınımı için yeterlidir.
Alıcı hücrede aksiyon potansiyeline yol açan sinapslara UYARICI SİNAPS-LAR denir. Bunun yanında bir de INHİBE EDİCİ SİNAPSLAR vardır. Bunlar, “gamma amino yağasidi” gibi, klor ve potasyum iyonları için iyon porlarmı açan özel transmitterler üretir.
Motorik Son Plaka
Sinir sisteminden çıkan bilgilerin çoğu kaslara gelir. Nöritleri kaslara kadar uzanan sinir hücrelerine MOTORİK NÖRON denir. Motorik nöron onu destekleyen kas fibrilleri ile birlikte bir MOTORİK ÜNİTE (=BİRİM)yi oluşturur. Motorik birimin büyüklüğü değişiktir. Bir nöron, gözün dış kasındaki 5-7 fibrili denetler. Oysa üst kolda 700 ve alt kalçada 1 700 fibril bir nöronla denetlenebilir. Buna uygun olarak motorik ünitenin sayısı her kas için farklıdır. Örneğin bu sayı her kas için göz kas sisteminde 1 500, üst kolda ise sadece 700’dür. Motorik birim ne kadar küçük olursa, ilgili kas da o kadar iyi denetlenebilir. Bunun sonucu olarak ne kadar çok birim aynı anda aktive edilirse, kasa o kadar çok güç gelir.
Sinir hücresinden, kas lifine doğru gerçekleşen, bilginin taşındığı yer MOTORİK SON PLAKA’diT. Bu bir sinapsucu düğmeciğinden oluşur ve kas lifinin üst yüzeyinde bulunur. Aksiyon potansiyelleri bu sinapsa gelirse, transmitter olan Ase-tilkolin sinaptik yarığa salgılanır. Buna bağlı olarak kas lifi membranı, asetilkolinin etkisi altında, kısa bir zaman içerisinde potasyum ve sodyum iyonları için geçirgen bir duruma gelmiş olur.
Bunlar kas fibrilinde elektromiyogramla ölçülebilen bir SON PLAKA POTANSİYELİ oluşturur.
Aksiyon Potansiyelinin Nakli
Alıcı hücrede gerilim yavaş yavaş azaldığından aksiyon potansiyelleri birikir. Alıcı hücre nöritlerinin ilave noktaları hücreyi terkeden yeni aksiyon potansiyelleri oluşturur. Burada aksiyon potansiyel frekansı sinir hücresinin gerilim yüksekliği ile doğrudan doğruya orantılıdır.
İnhibe Edici Bir Sinapsın Etkisi
İnhibe edici transmitterin etkisi ile alıcı hücre membranındaki gerilim azalır. Nöritin ilave noktaları düşük gerilimlerde tepkimez. Bu yüzden aksiyon potansiyellerinin iletimi olmaz.
İki Aktive ve Bir inhibe Edici Sinapsın Ortak Etkisi
Üstte bulunan sinaps AP-AP-AP olmak üzere üç aksiyon potansiyeli gönderir. Ortadaki sinaps ise, ilk sinapsın ara bölgelerine gelen iki AP-AP potansiyelini iletir. Devrede sadece bu iki sinapsın olması halinde, alıcı hücre, giden potansiyellerin toplamı olan AP-AP-AP-AP-AP olmak üzere 5 aksiyon potansiyeli şeklinde yanıt verir. Oysa potansiyel dizininin tam ortasında, inhibe edici sinapsın etkisi görülür.
Yani alıcı hücrenin gerilimini geriye çeviren ve ortada bulunan bir AP kadar azalma söz konusudur. Bu durumda, alıcı hücre ancak AP-AP-AP-AP potansiyel dizinini gönderir. Yani gönderilen üç bilgiden, sadece bir yeni bilgi yapılmıştır. Gerçekten bir nöronda binlerce sinaps birlikte etki yapar.
