Transcript Sinir Fizyol.1
SİNİR SİSTEMİ FİZYOLOJİSİ
Yrd.Doç.Dr. Ercan ÖZDEMİR
Sinir Sistemi Fonksiyonları
Sinir sisteminin üç önemli fonksiyonu vardır: – Duysal – Reseptörler ile iç ve dış çevrenin denetimi Bütünleşme, kaynaşma Sensoriyal bilgileri toplayıp bunları işleyerek uygun cevapların oluşturulması - Motor Oluşan bu cevapların efektör sinyallerle uygun şekilde hedef organlara ulaştırılması
Sinir sistemi bölümleri
Merkezi sinir sistemi (CNS)
– beyin – spinal kord
Sinir sistemi bölümleri
Periferik sinir sistemi (PNS):
– Kranial ve spinal sinirler – – Ganglionlar Duysal reseptörler Alt grupları: – – –
Somatik Otonomik
Motor komponent:
– –
sempatik parasempatik Enterik
Sinir Hücresi
Nöronlar
Sinir hücresi – Hücre gövdesi – Dendritler – Aksonlar
Aksonal Transport
Nöroglia
Nöroglia – Nöronlardan daha çok sayıda Nöronları çok çeşitli yönlerden destekler CNS nöroglia PNS nöroglia
İstirahat membran potansiyeli MP)
RMP nöronda –70 mV (range – 40 mV to –90 mv).
– Sonuçları: Zarın her iki yanındaki iyon konsantrasyonları eşit şekilde dağılmaz.
Bunu sodyum ve potasyum pompaları sağlar
İstirahat membran potansiyeli
Dereceli potansiyeller (Elektrotonik)
Dereceli potansiyel
– Membran potansiyelinde lokal değişiklikler olur Stimuluslara cevaplar farklılıklar gösterir.
– Ateşleme eşik sını – rına yaklaşılması depolarizasyon şeklinde, – Eşik değerden uzaklaşılması ise hiperpolarizasyon şeklinde kendini gösterir.
Aksiyon Potansiyel
Membranın geçirgenliği artar ve iyonların akımı sağlanır – Membranda voltaj değişikliği olur – Elektriksel sinyaller aksonlar boyunca yayılır Nöronlar arasında voltaj farkı artar – Belirli nöronlar için bu süreç aynıdır.
Nöronda sinyal iletimi
Voltaj bağımlı kanallar
Aksiyon potansiyel
2 fazı vardır: – Depolarizasyon Graded potansiyeller eşik değere doğru ilerler Eşik şiddete ulaşıldığında voltaj bağımlı Na+ kanalları açılır Membran geçirgenliği geri döner – Repolarizasyon Na+ kanalları kapanır K+ kanalları açılır
Aksonal iletim
Miyelinize olmayan fibriller – Devamlı iletim
Miyelinize fibriller
– Saltatori iletim Renvier düğümlerindeki yüksek yoğunluklu voltaj kapılı kanallar aracılık eder.
Büyük çaplı aksonlar iletimin hızlanmasına neden olurlar.
Stimulus yoğunluğunu belirleyenler: – – Uyarının frekansı Sensoriyal nöronların aktivasyon oranı
Multiple Sclerosis
Caused by progressive destruction of myelin sheaths of CNS neurons – – – – Usually appears between ages of 20 – 40 Twice as common in females as males Auto-immune disease Immune system spearheads attack – Myelin sheaths deteriorate to scleroses (hardened scars or plaques) • Slows and short-circuits propagation of nerve impulses Cause of disease unclear Genetic and environmental components – Exposure to herpes virus?
No cure Managed with beta-interferon – Reduces viral replication
Synapses
Synapse
functional junction between neurons or neuron and effector – – Structure and function change with learning Changes may allow signals to be transmitted or blocked In neuron – neuron synapses presynaptic neuron post-synaptic neuron
Synapses
Electrical synapse
– ions flow directly from one cell to another through gap junctions fast communication synchronisation
Synapses
Chemical synapse
– – presynaptic neuron releases neurotransmitter elicits postsynaptic potential in postsynaptic neuron – –
Excitatory (EPSP)
• depolarises postsynaptic membrane bringing closer to firing threshold.
Inhibitory (IPSP)
• hyperpolarises postsynaptic membrane moving further from firing threshold Postsynaptic neuron integrates excitatory and inhibitory inputs and responds accordingly Spatial summation Temporal summation
Neural circuits
Divergence – Single presynaptic neuron synapses with several postsynaptic neurons Example: sensory signals spread in diverging circuits to several regions of the brain Convergence – Several presynaptic neurons synpase with single postsynaptic neuron Example: single motor neuron synapsing with skeletal muscle fibre receives input from several pathways originating in different brain regions
Neural circuits
Reverberating circuit – Once presynaptic cell stimulated causes postsynaptic cell to transmit a series of impulses Example: coordinated muscular activity Parallel after-discharge circuit – Single presynaptic neuron synapses with multiple neurons which synapse with single postsynaptic cell results in final neuron exhibiting multiple postsynaptic potentials – Example: may be involved in precise activities (eg mathematical calculations)
Regeneration and repair of nervous tissue
Neruons exhibit plasticity: – New dendrites – – New proteins New synaptic contacts Limited capacity to regenerate – PNS Damage to dendrites and myelinated axons possible if: – – cell body intact Schwann cells (myelin producing) remain active CNS – Little or no repair of damage to neurons
Central Nervous System
Neurogenesis – Birth of new neurons from undifferentiated stem cells occurs in hippocampus (area of brain involved in learning) – Nearly complete lack of neurogenesis in other parts of CNS, due to: Inhibitory influences from neuroglia (particularly oligodendrocytes) Absence of growth promoting signals that were present during fetal development CNS injury – Injury of brain or spinal cord usually permanent Following axonal damage nearby astrocytes proliferate rapidly forming scar tissue – Physical barrier to regeneration
Peripheral Nervous System
Axons and dendrites of PNS may repair if: – – – – Associated with a neurolemma most PNS cell processes covered with a neurolemma Cell body intact Schwann cells functional Form neurolemma Scar tissue does not form too rapidly
Peripheral Nervous System
24-28 hours after injury to neuron: – Nissl bodies (clusters of rough ER) break up into granular masses (chromatolysis) 72-90 hours post-injury: – – Part of axon distal to injury undergoes
Wallerian degeneration
axon swells and breaks up into fragments myelin sheath deteriorates Macrophages then phagocytose debris Later on: – – Synthesis of RNA and protein accelerates Schwann cells undergo mitosis and form regeneration tube across injured area Guides growth of new axon Eventually forms new myelin sheath