Bilim Notları Blog Kültür&Sanat&Bilim Psikoloji

Sinir Hücrelerinde Uyarının Oluşması: İletilmesi ve Aktarılması

Sinir Hücresinde Uyarı Nasıl Oluşur?

Sinir hücreleri uyarılabilen ve uyarıyı iletebilen hücrelerdir. Sinir hücrelerinin bu özellikleri elektriksel ve iyonik yoğunluk dinamiklerine bağlı olarak gözlenir.

  • Dinlenim durumundayken, hücre zarının iç ve dış yüzeyi arasında, hücre içi her zaman negatif olacak şekilde, yaklaşık 70 mVolt’luk ( miliVolt = 1/ 1000 volt) bir potansiyel farkı vardır. Buna zar dinlenim potansiyeli denir.

Bunun nedeni, eksi yüklü moleküllerin hücre içi yoğunluklarının hücre dışına göre daha yüksek olmasıdır. Hücre içi ve dışı arasındaki, yük dağılımındaki farklılığın dışında, iyonların dağılımı da farklıdır.

  • İyonların hücre zarının iki tarafı arasında hareketi iyon kanalları aracılığıyla gerçekleşir. Hücrenin uyarılması ile birlikte, hücre zarında açılan kanallar pozitif yüklü parçacıkların (iyon ) hücre içine girmesini sağlar. İlgili iyon hareketi zar potansiyelinde değişime sebep olur. Dinlenim zar potansiyeli azalır. (Potansiyel farklı 0’a yaklaşır)

Bu yanıta depolarizasyon denir. Hücre zarındaki potansiyel farkının tekrar dinlenim durumuna geri dönmesine ise repolarizasyon adı verilmiştir. Bazen bu potansiyel farkı dinlenme durumuna göre daha da artabilir (hiperpolarizasyon)

  • Hücre zarındaki potansiyel değişimleri hücreye yerleştirilen bir elektrot yardımıyla kaydedilebilir ve elde edilen kayıtlarda, dinlenim zar potansiyeli olan değerden 0’a doğru yükselen çizgiler, depolarizasyonu, dinlenim zar potansiyeline doğru alçalan çizgiler repolarizasyonu gösterir.
Bir Sinir Hücresinde Oluşan Uyarının Aktarılması

Bir sinir hücresinde oluşan uyarının diğer hücreye aktarılması için, oluşan elektriksel sinyalin sinir hücresinin aksonu boyunca ilerlemesi gerekir. Halbuki, uyarılma sonucunda sinir hücresinin belirli bir bölgesinde oluşan, depolarizasyon dalgası, hücre zarı boyunca ilerlerken azalarak söner. Bu elektriksel sinyallerin uzun mesafelerde eksilmeden ilerlemesi için, aksiyon-hareket potansiyeli adını verdiğimiz daha büyük, iyon hareketinin yola açtığı elektriksel yanıtın oluşması gerekir.

  • Aksiyon potansiyeli, sinir hücresinin belirli bir eşik seviyenin üzerinde uyarılması durumunda, ortaya çıkan ve anlık olarak hücre zarının iç tarafının dışına göre 0’dan büyük (pozitif) bir değer aldığı özel bir depolarizasyon şeklidir. Aksiyon potansiyeli bir kez oluştuğunda akson ucuna kadar eksilmeden ulaşır. Aksiyon potansiyelleri “ya hep ya hiç “yasasına göre varlık gösterirler.

Kısaca, aksiyon potansiyelini oluşturmak için yeterli bir uyaran şiddeti daha da artarsa, aksiyon potansiyeli dalgasının büyüklüğü değişmez. Örneğin bu elektrik anahtarının açmaya benzer; düğmeye ne kadar hızlı ya da sert basarsanız basın, elde ettiğini ışığın düzeyi aynıdır. Aksiyon potansiyelini oluşturan aksonun başlangıç noktasında bulunan ve belirli bir derecede depolarizasyon oluştuğunda, açılan sodyuma geçirgen iyon kanallarıdır.

Aksiyon potansiyelinin ilerleme hızı, ranvier boğumlarında oluşarak sıçrayıcı karakterde ilerlediği için miyelinli liflerde daha yüksektir.

  • Aksiyon potansiyeli sırasında, elektriksel değişiklikler ve atında yatan iyon hareketleri şematik şekilde özetlenmiştir.

Her bir nöron hem uyarıcı hem de baskılayıcı sinyaller alabilir. Eğer toplam uyarıcı sinyaller baskılayıcı sinyallerden fazlaysa, nöronun aksiyon potansiyeli oluşturma olasılığı artar.

Bir Hücrede Aksiyon Potansiyeli ile Taşınan Elektriksel Sinyalin Diğer Hücrelere İletilmesi

Aksonların uç bölgelerinde (uç düğmeleri) zarla çevrili kesecikler içinde, nörotransmiter dediğimiz kimyasal haberci moleküller bulunur. Hücrelerin ilgili molekülleri dışarıya salgılaması için, hücre içine kalsiyum-Ca2+ girişi gerekir.

  • Sinir hücresinde oluşan aksiyon potansiyeli akson ucuna kadar ulaştığında, kalsiyum kanalları açılır ve aksonun ucundan hücre içine kalsiyum girişi olur.

Hücre içine giren kalsiyum, akson ucundaki keseciklerin hücre zarıyla birleşip içindeki kimyasal haberci molekülleri dışarı salmasına yol açar. Böylelikle, sinir aksonu boyunca aksiyon potansiyeli şeklinde elektriksel olarak iletilen sinyal, diğer hücreye kimyasal olarak aktarılmış olur. Bu sebeple, sinir hücreleri arasındaki, haberleşme elektrokimyasal olarak tanımlanır.

Sinir Hücreleri Arasındaki Haberleşme

Bunlar da hoşunuza gidebilir...

Bir Cevap Yazın