sİnİr sİstemİ ve egzersİz -...
TRANSCRIPT
SİNİR SİSTEMİ VE EGZERSİZ
1
TEMEL FONKSIYONLAR
Vücut içi koşulların kontrol edilmesi
İstemli hareketlerin kontrolü
Omurilik reflekslerinin programlanması
Hafıza ve öğrenme için gerekli olan deneyimlerin özümsenmesi
2
SINIR SISTEMININ ORGANIZASYONU
3
Merkezi Sinir Sistemi
Beyin Omurilik
Sinir Sistemi
Periferik Sinir Sistemi
Duyusal Motor
Otonom
Sempatik Parasempatik
Somatik
SINIR SISTEMININ ANATOMIK YAPıSı
Nöron sinir hücresi
Nöroglia nöronları destekleyici hücreler
Sinir sisteminin temel ünitesi nöron veya sinir hücresidir Birkaç milyar sinir hücresi birbirleriyle farklı
bağlantılar kurarak MSS’yi oluştururlar
4
5
Sinir Sisteminin Anatomik Yapısı
Hücre gövdesi: soma
Dendritler: Sinir uyarılarını hücre gövdesine doğru iletirler
Akson Elektriksel uyarıları hücre gövdesinden uzaklaştırırlar
Schwan hücreleri ile kaplanmış olabilirler Akson boyunca kesintili myelin kılıfı oluşturur
6
SıNIR HÜCRESININ YAPıSı
İskelet kaslarının uyaran sinir lifleri gibi büyük sinir liflerinde akson miyelin kılıfı ile çevrilidir
Miyelin kılıfı büyük oranda lipid ve proteinden oluşur
Bu doku Schwann hücreleri adı verilen nöroglia hücrelerinden yapılmıştır
Miyelin sinir hücreleri boyunca devamlı değildir, kesintilere uğrar
Ranvier Boğumu
7
Sinir Sisteminin Anatomik Yapısı
8
SINIR SISTEMININ TEMEL FONKSIYONU
Periferik sinir sisteminden afferent sinirler yoluyla MSS’ye gönderilen bilgi, çeşitli duyular şeklinde algılanır: ısı, ışık, dokunma, koku, basınç vb
Motor sinirler yoluyla da gerekli cevap sağlanır
9
10
Motor ve Duyuşsal Sinirlerin Çevresel Sinirlerle İlişkisi
SINIR UYARıSı
Duyu ve motor sinirler tarafından iletilen bilgiler Sinir uyarısı olarak adlandırılan elektrik enerjisi
şeklindedir
Sinir uyarısı: sinirin uyarıldığı noktadan oluşan Aksonun uzunluğu boyunca kendi kendine yayılan
elektriksel değişim
11
SINIR UYARıSı OLUŞTURULMASıNı VE ILETILMESINI SAĞLAYAN YOLLAR:
İstirahat (dinlenik) Membran Potansiyeli
Sinir lifi istirahat halindeyken, Na+ iyonları büyük oranda sinir hücre membranının
dışında konsantre olur
K+ iyonları ise hücrenin içerisindedir
Hücre K+ iyonlarına daha geçirgendir bu yüzden K+ iyonları daha rahat hücre içi ve dışına geçer
Hücre dışının elektriksel olarak pozitif yüklenmesini sağlar
Sinir hücrelerinin iç kısmı ise negatif yüklüdür
Böylece sinirin iç ve dış kısmı arasında potansiyel bir fark oluşur
12
TIPIK BIR SINIRIN HÜCRE MEMBRANıNDAKI IYON KONSANTRASYONLARı
Konsantrasyon (milimol/litre)
İyon Hücredışı Hücreiçi
Sodyum (Na+) 150 15
Klor (Cl-) 110 10
Potasyum (K+) 5 150
Hücre tipine göre DMP : -100 ile -40 mV
Nöronlarda DMP : -40 ile -75 mV 13
14
DINLENIK MEMBRAN POTANSIYELININ BÜYÜKLÜĞÜNÜ ETKILEYEN FAKTÖRLER
1. Plazma membranının farklı iyonlara karşı geçirgenlik düzeyi
2. Hücreiçi ve hücredışı iyon konsantrasyonları arasındaki fark
15
SINIR HÜCRESINDE DINLENIK MEMBRAN POTANSIYELININ NEGATIF OLMASıNıN NEDENI
Potasyum iyonunun hücre dışına sızmasıdır
1. Plazma membranının geçirgenlik düzeyi sodyum iyonu ile karşılaştırıldığında potasyum iyonuna karşı daha yüksektir
2. Potasyum iyonu, konsantrasyonu nedeniyle hücre içinden dışına doğru hareket etme eğilimi gösterir
16
SINIR HÜCRESINDE DINLENIK MEMBRAN POTANSIYELI NASıL KORUNUR ?
Sodyum-Potasyum Pompası
Hücre membranında lokalizedir
Enerji kaynağı ATP’dir
Sodyumu hücre dışına, potasyumu ise hücre içine pompalar
İki potasyum iyonuna karşılık üç sodyum iyonu pompalar : 2 K+ / 3 Na+
Aksiyon potansiyeli Sinir uyarıldığı zaman
Sinir membranı Na+ iyonlarına karşı geçirgen hale gelir
Na+ iyonları sinirin içine doğru geçerler
Sinirin dışı negatif, içi pozitif yüklü olur
Yeteri kadar uyarı sinir polaritesinin tam tersi yönde değişmesine neden olur
Elektrik akımıdır, sinir uyarısı olarak görev yapar
17
18
Aksiyon potansiyeli Yeterince kuvvetli bir uyarı nöron membranına
ulaştığında membran geçirgenliğinde değişikliğe yol açar
Hücre membranı Na+‘nın hücre içine girmesine izin verir
Sodyum iyonları hücre içine girer ve hücreiçi ortamı pozitif yükler (hücre depolarize olur)
Depolarizasyon eşik noktasına ulaştığında aksiyon potansiyeli gerçekleşir
Aksiyon potansiyeli
Aksiyon potansiyeline ek olarak membranda uyaranın uygulandığı noktada Lokal elektrik akımı oluşur
Kendi kendini yenileyebilir ve sinirin bağlı olduğu alanlara yayılır
Her alanın polaritesinde aynı değişikliğe neden olur ve böylece yeni bir aksiyon potansiyeli ve bölgesel elektrik akımı meydana gelir
Bu süreç aksiyon potansiyeli sinir lifinin tamamına yayılıncaya kadar tekrar eder
19
20
Aksiyon Potansiyeli
21
Aksiyon Potansiyeli
22
Sinirin miyelinle çevrili olan kısmında sinir uyarısı oluşturulamaz ve iletilemez, Sinir uyarısı sadece Ranvier boğumlardan sinir lifi
boyunca boğumdan boğuma atlayarak iletilir
Sıçrayıcı Tarzda İleti
Büyük miyelinli sinirlerde sinir iletim hızı 60-100 m/sn’dir
Miyelinsiz liflerde 6-10 m/sn’dir
23
SINAPS
Bir sinir hücresinin aksonunun, diğer bir sinirin gövdesi veya dendritleriyle veya başka bir hücre membranı ile birleştiği noktaya Sinaps denir Aksonun sonlandığı yerde sinaptik düğümler vardır
Sinirle ilgili bilginin bir nörondan diğer nörona taşınmasında önemli rol oynarlar
24
SINAPTIK İLETI
25
26
SINAPS
Pre-sinaptik nöron
Post-sinaptik nöron
Pre-sinaptik nöronun aksonu post-sinaptik nöronun somasına yaklaşır
akso-somatik sinaps
Sinirle ilgili bilgi nörotransmitter madde aracılığı ile sinaptik aralıktan iletilir
Nörotransmitter madde sinaptik düğümlerdeki keseciklerde (veziküllerde) depolanır
27
SİNAPTİK İLETI
Yeni nörotransmitter maddelerin sentezlenmesi için aerobik sistem tarafında üretilen ATP’ye ihtiyaç duyulur Siniaptik düğümlerde mitokodri bulunur
28
SINAPTIK İLETI
Sinaptik aralığa bir uyarı ulaştığında
Nörotransmitter madde aktive olur
Serbest bırakılan nörotransmitter maddenin tipine bağlı olarak post-sinaptik nöronun membranı uyarılır ve elektriksel potansiyel oluşturulur veya post-sinaptik
membran inhibe edilir
Bir nöronun ateşlenmesi için gerekli olan elektrik
düzeyine uyarı eşiği denir
29
SINAPTIK İLETI
30
Sinaptik İleti
Uyarıcı Transmitter Maddeler: Asetilkolin (Ach)
Norepinefrin
Dopamin
Serotonin
31
SINAPTIK İLETI
İnhibe edici transmitter maddeler Gamma-aminobutrik asit (GABA): beynin temel inhibe
edici maddesi
Glycine : omurilikteki temel inhibe edici madde
32
SINAPTIK İLETI
SPATIAL VE TEMPORAL SUMASYON
Birçok pre-sinaptik terminalden (akson) aynı anda veya kısa bir süre içinde alınan uyarılar birikir Post-sinaptik nöronda eksitasyon veya inhibisyona neden
olur
Birçok stimulusun bu toplu etkisine spatial (çok sayıda uyarı) sumasyon denir
33
Temporal (dalga) sumasyonu
Pre-sinaptik terminalden 15 sn aralıklarla deşarj oluşturmaya yeterli uyarılar gelirse ve bunlar çok sayıda yeteri kadar kuvvetliyse yine aksiyon potansiyeli oluşur
34
KAS-SINIR KAVŞAĞı
35
KAS-SINIR KAVŞAĞı
Sinir uyarılarının sinir-kas kavşağında sinaptik aralıktan iletilmesi Asetilkolinin (Ach) salgılanmasıyla gerçekleşir
36
Ach Kas hücre membranı üzerindeki reseptörlerine
ulaştığında Hücre memrbanı depolarize olur ve kas uyarılır, kasılma
gerçekleşir
37
Kas-Sinir Kavşağı
Uyarı kas lifine ulaştığında Kolinesteraz enzimi de salgılanır
Ach’yi parçalayarak inhibe eder
Kas lifinin daha fazla uyarılmasını engeller
38
Kas-Sinir Kavşağı
KAS-SINIR KAVŞAĞı
Uyarının kas-sinir kavşağı ile sinirden sinire işletilme mekanizması aynı Temel fark
Kas-sinir kavşağında inhibisyon yok
Sadece uyarıcı nörotransiter maddeler görev yapıyor
39
KASıN DUYU ORGANLARı
Kas, ligament ve eklemlerdeki özelleşmiş duyu reseptörleri Uzama, gerilme ve basınca karşı duyarlıdırlar
Proprioseptör olarak bilinen bu duyu organları Kas dinamiği ve ektremite hareketleri hakkındaki
bilgileri hızlı bir biçimde MSS’ye gönderir
Böylece MSS vücut kısımlarının çevremize göre pozisyonunu algılamamızı sağlar
40
3 önemli kas duyu organı Kas iğcikleri
Golgi tendon organı
Eklem reseptörleri
41
KASıN DUYU ORGANLARı
KAS İĞCIĞI
Kas iğciğinin yapısı Etrafında bir duyu siniri spiral şekilde sarılıyor
Çevresinde bir kapsül olan değişikliğe uğramış birkaç kas lifidir
İntrafuzal lifler: adapte olmuş kas lifleri
Ektrafuzal lifler: düzenli kas lifleri
İğciğin orta kısmı kasılma becerisine sahip değildir
İki ucu kasılma becerisi olan lifleri içerir
42
43 43
KAS IĞCIĞI
(a) A muscle belly, (b) a muscle spindle, and (c) a Golgi tendon organ
Gamma motor nöron (fusimotor sinir): Kas iğciğinin her iki ucunu uyaran ince motor
sinirler Bu sinirler uyarıldığında kas iğciğinin uçları
kasılır ve iğciği merkezinin aksi yönünde çeker
Alfa motor nöron:
düzenli veya ekstrafuzal lifleri uyaran daha büyük motor sinirler
Bu sinirler stimule edildiğinde kas normalde olduğu gibi kasılır 44
Kas İğciği
Kas İğciğinin Fonksiyonu: Kasın boyundaki uzamaya veya gerilmeye karşı duyarlıdır
Kas iğciği lifleri ekstrafuzal liflere paralel olarak uzanırlar
Kasın tamamı gerildiğinde kas iğciğinin merkezi de gerilir
Bu gerilme merkezde bulunan duyu sinirini aktive eder ve uyarılar MSS’ye iletilir
Bu uyarılar düzenli kasları uyaran alfa motor nöronu aktive eder ve kas kasılır
Kas kasılırken kısalıyorsa, kas iğciği de kısalarak duyusal sinir akışını durdurur ve daha sonra kas gevşer
45
Kas İğciği
Kas iğciği hem uzunluktaki değişme hızına hem de kas liflerinin ulaştığı uzunluğa karşı duyarlıdır
Tonik gerilme (kas fibrillerinin son uzunluğuyla ilgilidir)
Pasif gerilme (örn gerim refleksi, iğcik kas fibril boyundaki değişim oranı ya da hızına duyarlıdır, kasın kendisini var olan uzunluğuyla değil)
Gama sistemi (iğciğin gama motor sinir tarafından uyarılması)
46
Kas İğciği
47
Kas İğciği
48
Gerim Refleksi
GOLGI TENDON ORGANı
Tendon lifleri içinde kas ve tendon liflerinin birleştiği noktada bulunur
Gerilmeye duyarlıdır ancak aktive olabilmesi için daha kuvvetli bir gerilme gereklidir
Tendonun ait olduğu kastaki gerilim tarafından aktive edilir
Duyusal bilgi MSS’ye gönderilir ve kasılan kas gevşer
Kas iğciğinin tersine golgi tendon organın uyarılması bulunduğu kasın inhibisyonu ile sonuçlanır Kasın gevşemesini sağlar
Koruyucu bir fonksiyon
49
50 50 50
GOLGI TENDON ORGANI
(a) A muscle belly, (b) a muscle spindle, and (c) a Golgi tendon organ
51
Golgi Tendon Organı
Kas iğciği ile golgi tendon organı birlikte çalışır Kas iğciği yumuşak bir hareket sağlamak için gerekli olan
doğru kas gerilimi derecesini sağlar
Golgi tendon organı ise aşırı yük olduğunda ve kasla ilgili yapılara potansiyel olarak zararlı olabileceği durumlarda kas gevşemesini oluşturarak hareketlerin yumuşak, koordineli ve zararsız olmasını sağlar
52
Kas İğciği ve Golgi Tendon Organı
EKLEM RESEPTÖRLERI
Tendonlarda, ligamentlerde, kemikte, kasta ve eklem kapsülünde bulunur Eklem açısı, ivmelenmesi ve basınç sonucu meydana
gelen değişiklerle ilgili bilgileri MSS’ye gönderirler
Krause yumrusu
Pasinian korpus
Ruffini organı
53
KAS AKTIVITELERININ SINIRSEL KONTROLÜ
Duyu sinirleri dorsal (arka) kök yoluyla omuriliğe girer ve birkaç nöronlar sinaps yaparlar Bu ara nöronlara internöron denir
Motor sinirler omuriliği ventral (ön) kök yoluyla terk eder ve uygun kasa ulaşır
Omuriliğe giren afferent sinirlerin büyük bir kısmı, bir
efferent sinirle sinaps yapar ve aynı seviyede kalır
54
55
MOTOR ÜNİTE
Basit hareketler, omuriliğin refleks merkezleri tarafından kontrol edilir Daha karmaşık hareketler omuriliğin üst seviyeleri ve
beyin tarafından kontrol edilir
Omurilikteki motor nöronlar kasların kasılma şekillerini, daha yüksek merkezler ise kasılmanın sıralamasını etkiler
56
Kas Aktivitelerinin Sinirsel Kontrolü
MOTOR FONKSIYONLARıN İSTEMLI KONTROLÜ
İstemli hareketlerin kontrol edilmesinde omurilik önemli rol oynar
Motor aktiviteler subkortikal alanlardan gelen uyarılar yardımı ile motor korteks tarafından kontrol edilir
57
MOTOR BECERILERIN ÖĞRENILMESI
Motor bir becerinin öğrenilmesi son derece karmaşıktır ve henüz tam olarak anlaşılamamıştır Belli bir beceri ile ilgili uyarı motor kortekste başlar ve
kaslara iletilir
Kaslara iletilen bu bilginin bir kopyası aynı zamanda serebelluma iletilir
Kasların hareketi başladığında proprioseptörler bu durumu tekrar serebelluma iletirler
Serebellum gerekliyse düzeltilmiş olan uyarıyı serebruma gönderir
Daha sonra hareket tamamlanır
58
59
60
SEREBELLUM (BEYINCIK)
Büyük kas gruplarını içeren hareketlerin koordinasyonundan sorumludur
Motor uyarı ile ilgili bilgileri alır
Proprioseptörlerden gelen bilgileri alır
Hızlı, ani ve salınım gerektiren hareketlerde hareketi kontrol eder
Dengenin sağlanmasına yardım eder
61
62