Beyin ve sinir sisteminin işleyişi çok karmaşıktır. Bu sistemde birçok farklı mekanizma vardır ve bu mekanizmaların bir kısmı hala çözülememiştir. sinir sistemindeki mekanizmaların daha iyi anlaşılması; Ciddi ve ölümcül olan veya ciddi psikolojik sorunlara veya ileri düzeyde hareket kısıtlamalarına neden olan sinir sistemi hastalıkları için tedavi yöntemlerinin geliştirilmesini kolaylaştıracaktır. Beyin ve sinir sisteminin bu kadar kompleks bir yapıya sahip olmasının sebeplerinden biri de; Vücuttaki diğer hücrelerden farklı olan belirli hücre türleri içerir. Ayrıca her hücre tipinin farklı yapısal özellikleri ve görevleri vardır. Sinir sisteminin mekanizması ile ilgili olan ve sinir sisteminin yapısını oluşturan hücreler ve görevleri nelerdir?
Sinir sistemi yapısal ve işlevsel olarak merkezi sinir sistemi ve periferik sinir sistemi olarak ikiye ayrılır. Merkezi sinir sistemi beyin ve omurilikten oluşur. Sinir sistemi tüm vücudu kaplayan bir ağ şeklindedir ve bu sistemin doku ve organlarda bulunan kısımlarına periferik sinir sistemi denir.
Sinir sistemi vücutta üç temel işlevi yerine getirir:
1) Belirli kimyasalların (nörotransmitterlerin) hücreye bağlandığı ve hücrenin aktivitesini değiştirdiği hücre kısmından bilgi alır. Bu kısımlara reseptör denir.
2) Hücrelerin reseptörler aracılığıyla aldığı sinyali işler ve uygun yanıtı oluşturur.
3) Uygun yanıtı oluşturmak için hücrelere ve diğer organlara sinyaller gönderir.
Sinir sisteminin temel taşlarını oluşturan iki tip hücre vardır. bunlar; Nöronlar ve glial hücreler.
sinir hücreleri
İnsan sinir sisteminde milyarlarca hücre vardır. Bu hücreler, sinir sistemindeki hücreler arasındaki iletişim için gereklidir. Bu işlevi yerine getirmek için tüm nöronların ortak özellikleri vardır.
bunlar;
1) Tüm nöronlar çevresel uyaranlara yanıt verebilir.
2) Nöronlar elektriği çok iyi iletebilirler. Uyaranlara bir elektrik sinyali ile yanıt verirler ve bu yanıtı bir hücreden diğerine çok hızlı bir şekilde iletebilirler.
3) Nöronlar salgı hücreleridir. Bir elektrik sinyali bir nöronun terminaline ulaştığında, nöron nörotransmiterler adı verilen uyarıcı kimyasallar salar. Nörotransmiterler, nöronların etrafındaki hücreleri uyarır.
nöronal yapı
Nöronların yapısı üç bölüme ayrılır. bunlar; Hücre gövdesi, dendritler ve aksonlar. Nöronlarda hücrenin yaşaması için gerekli olan organeller hücre gövdesinde bulunur.
Öte yandan dendritler, hücre gövdesi etrafında uzanan koruyucu, anten benzeri uzantılardır. Görevi, diğer nöronlardan sinyal almaktır. Bazı nöronlar 400.000’e kadar dendrit içerebilir.
Akson adı verilen kısımlar sinir kordonu görevi görür. Hücre gövdesinden uzanan uzun tübüler yapılardır. Elektrik sinyallerini bir nörondan diğerine iletir ve bu olaya aksiyon potansiyeli denir. Değişken uzunluklu eksenler. örnek; 1 mm’den kısa veya 1 metreden uzun olabilirler. Aksonun hücre gövdesinden ayrıldığı ilk segmente akson damgası denir ve aksiyon potansiyeli burada başlar. Akson ucunda aksiyon potansiyeli biter ve buradan nörotransmitter salınımı başlar.
Sinir sisteminde üç tip nöron vardır. bunlar; Afferent nöronlar, efferent nöronlar ve internöronlar.
afferent nöronlar
Afferent nöronlar, merkezi sinir sisteminde çevreden gelen sinyalleri iletir. Bu nöronlar, reseptörleri tarafından uyarılır ve ortaya çıkan aksiyon potansiyeli ile sinyali iletir. Aksonları aracılığıyla ilettikleri sinyaller omuriliğe ulaşır.
efektör nöronlar
Bu tip nöron periferik sinir sisteminde bulunur. Ancak hücre gövdeleri, merkezi sinir sisteminden kaynaklanmıştır. Merkezi sinir sisteminden gelen sinyaller, götürücü nöronlara ulaşır ve vücudun bu nöronlardaki tepkisini etkiler. Vücuttaki organlar bu nöronlardan aldıkları sinyallere göre uygun bir tepki oluştururlar.
interstisyel sinirler
Bu nöronlar tamamen merkezi sinir sisteminde bulunur. Vücuttaki tüm sinir hücrelerinin %99’unu oluştururlar. İki temel işlevi vardır. Bu işlevlerden biri, afferent ve efferent nöronlar arasında var olmak ve bu nöronlar arasında bilgi alışverişini sağlamaktır. örnek; Afferent nöronlar, bir kişi sıcak bir nesneye dokunduğunda sinyali alır. Sinyal, internöronlar aracılığıyla efferent nöronlara iletilir. Efferent nöronlar mesajı omuz ve kollara iletir. Bunun sonucunda kişi elini sıcak nesneden çeker. Bunlar, bir salise içinde meydana gelen çok hızlı olaylardır. Ayrıca, ara nöronlar arasındaki bağlantılar duygular ve yaratıcılıkla ilişkilidir.
gliyal hücreler
Glial hücrelere nöronlar da denir. Sinir hücreleri tarafından çok iyi bilinmese de merkezi sinir sisteminin %90’ını oluştururlar. Ancak beynin sadece yarısını işgal ederler. Çünkü nöronlar gibi uzun dallar yapmazlar. Nöronların aksine, glial hücreler elektrik sinyalleri üretmezler. Ana görevleri sinir hücrelerini beslemek ve korumaktır. Nöronlar çoğalmak, beslenmek ve sinaps oluşturmak için glial hücrelere bağımlıdır. Glial hücreler, merkezi sinir sistemindeki hücreleri hem fiziksel hem de kimyasal olarak destekler. Aynı zamanda, sıvıyı oluşturan nöronların etrafındaki hücreler arası matris olan beyin omurilik sıvısının içeriğini de düzenler. Bu sıvının varlığı, verimli nöronal fonksiyon için gereklidir.
Merkezi sinir sisteminde dört tip glial hücre vardır. bunlar; astrositler, oligodendrositler, mikroglia ve endotel hücreleri. Periferik sinir sistemindeki glial hücreler; Schwann hücreleri ve uydu hücreleri.
Astrositler
Astrositlerin şekli yıldızlara benzer. Vücutta en çok bulunan glial hücrelerdir.
misyon;
• Nöronları uygun yerlerinde tutan bir yapıştırıcı görevi görür.
• Gelişim sırasında nöronların düzgün hareket etmesini sağlar.
• Beyindeki küçük damarların oluşumunu ve kan-beyin bariyerinin inşasını sağlar.
• Beyin hasarını onarmak için çalışır.
• Nörotransmitterler salındıklarında bazen bu kimyasalları alıp sinyali durdururlar. Ayrıca aldığı kimyasalları yeni bir nörotransmiter yapmak için kullanır.
• Beyin sıvısında olması gerekenden fazla potasyum iyonu bulunduğunda bu iyonları hücre içine alır ve böylece beyin sıvısındaki sodyum ve potasyum iyonlarının oranını sabit tutar.
• Sinapsların şeklinin ve işlevinin nöronlar arası iletişimi sağlayacak şekilde ayarlanmasını sağlar.
Oligodendrosetler
Oligodendrositler, sinyal iletimi sırasında aksonu dış ortamdan yalıtan nöronlardaki aksonların etrafındaki kılıfı oluşturur. Bu kılıf miyelinden yapılmıştır ve elektrik sinyallerinin iletilmesine yardımcı olur. Sinir sisteminde bazı nöronların aksonlarında miyelin kılıf bulunurken bazı nöronlarda yoktur. Sinyal iletimi, miyelinli nöronlarda diğer nöronlara göre daha hızlı gerçekleşir. Nöronlardaki miyelin kılıfın hasar görmesi, bilişsel bozukluğa ve motor bozukluğa yol açabilir. Multipl skleroz adı verilen ciddi bir nörodejeneratif hastalık, bağışıklık sistemi hücrelerinin miyelin kılıfına saldırması ve onu yok etmesi sonucu miyelin kılıfının hasar görmesi sonucu oluşur.
Mikroglia hücreleri
Mikroglia, merkezi sinir sisteminin bağışıklık sistemi hücreleri olarak işlev görür. Beyni toksik maddelerden korur, nörogenezi (nöron proliferasyonu) ve oligodendrositlerin çoğalmasını destekler. Ayrıca yaşlanan nöronların ölmesine ve bu nöronların miyelin kılıfına zarar vermesine neden olur. Ayrıca miyelini geri dönüştürerek yeniden kullanılmasına izin verir.
ependimal hücreler
Endotel hücreleri, beyinde bulunan uzun, tüp şeklindeki hücrelerdir. Bazı durumlarda nöronlar oluşturarak kök hücre görevi görürler. Ayrıca kök hücre ve sinir hücrelerinin aktivitesini desteklemek için çok sayıda büyüme faktörü salgılarlar. Aquaporin adı verilen suyun geçişini kontrol eden kanallar, yalnızca beyin hücreleri arasındaki bu hücre sınıfında bulunur. Bu sayede beyin sıvısındaki su yüzdesini kontrol eder. Ependimal hücreler beyin gelişimi sırasında hasar görürse, çocuklarda ayrıca hidrosefali (beyinde su toplanması) gelişir.
Schwann hücreleri
Çevresel sinir sistemindeki sinirlerin uzantılarının çevresinde bulunur ve miyelin kılıfını üretir. Ayrıca hasarlı sinir uzantılarını da onarır. Oligodendrositler, merkezi sinir sisteminde yaptıkları işlevleri periferik sinir sisteminde gerçekleştirirler.
uydular
Bu hücre grubu hakkında bilinenler hâlâ sınırlıdır. Periferik sinir sisteminde nörotransmiterlerin oranını düzenleyerek nöronların etrafındaki madde miktarını kontrol ettiği bilinmektedir.
Yukarıda açıklanan hücre tiplerinden herhangi birinin hasar görmesi birçok nörodejeneratif hastalığa yol açar. Bu hücre tiplerinin ve görevlerinin bilimsel çalışmalarla detaylı bir şekilde anlatılması, nörodejeneratif hastalıkların tanı ve tedavisinde yol gösterici olacaktır.
Kaynak:
1) https://www.myvmc.com/anatomy/central-nervous-system-cns/
2) https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0165017310000524?via%3Dihub
3) https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs00401-009-0624-y
4) https://www.nature.com/articles/nri.2017.125
yazar: Ayka Olkay
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]