Sinirler ve Sinir Sistemi
Çevredeki değişikliklere ve dış uyaranlara tepki göstermek canlıları cansız varlıklardan ayıran temel özelliklerden biridir. Her canlı, dışarıdan gelebilecek tehlikelere karşı kendisini korumak ve çevresindeki değişikliklere uyum sağlayabilmek için dış dünyada olup bitenleri algılamak zorundadır. Örneğin hava sıcaklığının değiştiğini fark edemezse, soğuktan ya da sıcaktan korunmak için gerekli önlemleri alamaz. İnsanın ve bütün gelişmiş hayvanların sinir sistemi bu tür değişiklikleri duyularıyla algılar ve vücudun o andaki koşullara uygun bir yanıt vermesini sağlar. Duyumsama denen bu sürecin yanı sıra, bütün organların çalışmasını denetlemek, yaşamsal etkinliklerin uyum ve eşgüdüm içinde sürmesini sağlamak da sinir sisteminin temel görevidir.
En basit canlılarda, örneğin amip gibi tekhücrelilerde bile dış uyaranlara yanıt verme özelliği vardır. Ama sinir sistemi denebilecek özelleşmiş bir yapıya yalnızca çokhücreli hayvanlarda, süngerlerden daha üst basamaklardaki gruplarda rastlanır. (Bu sınıflandırmayı HAYVAN maddesindeki “Hayvanlar Âlemi” tablosunda bulabilirsiniz.) Örneğin, süngerlerden daha gelişmiş bir bölüm olan knitlilerin üyelerinden denizanalarında bütün vücuda yayılmış bir sinir ağı bulunur. Bu yüzden hayvanın herhangi bir yerine dokunulduğunda vücudu o noktada büzülerek tepki verir. Ama denizanalarında bütün sinir hücrelerinin toplandığı bir “denetleme merkezi” ya da beyin yoktur. Buna karşılık halkalısolucanların üyelerinde, örneğin yersolucanlarında sinir hücreleri baştaki duyu organlarına yakın yerlerde kümelenerek beyni andıran çok sayıda sinir düğümü (gangliyon) oluşturmuştur. Böceklerde ise vücudun her yanından gelen sinirlerin ulaştığı, oldukça belirgin bir beyin vardır.
İnsanda sinir sisteminin denetim merkezi beyin ve omuriliktir. Bu iki yapı birlikte merkez sinir sistemi'ni oluşturur. Beyinden ve omurilikten çıkan sinirlerin oluşturduğu çevrel sinir sistemi de bu merkezin bütün vücutla bağlantısını sağlar. Başka bir deyişle çevrel sinir sistemi, duyu organları aracılığıyla alınan bütün dış uyarıları ve iç organların çalışmasına ilişkin bütün bilgileri merkez sinir sistemine iletir; merkezin bu mesajlara yanıt olarak verdiği bütün komutları da ilgili organlara götürür. İnsan dışındaki öbür memelilerde de sinir sisteminin çalışması aynı temele dayanır. Aradaki tek fark insan beyninde düşünme, akıl yürütme, bellek, duygular gibi insan kişiliğini ve zekâsını oluşturan bütün özelliklerin yönetildiği özel merkezlerin çok gelişmiş olmasıdır.
Sinir sistemi bir yandan vücudun dış dünyayla ilişkisini yönlendirirken, bir yandan da bu kapalı sistemin iç işleyişini denetler. Örneğin kalp atımlarının hızını, soluk alıp verme ritmini, bağırsakların ya da idrar kesesinin çalışmasını düzenleyen de beyindir. Ne var ki, dışarıdan gelen uyarıları ve sinir sistemimizin bunlara verdiği yanıtları, örneğin havanın soğuduğunu ve üşümeye başladığımızı fark ettiğimiz halde bu iç işleyişin nasıl yönetildiğini fark edemeyiz. Çünkü bu denetim özel bir sinir sisteminin sorumluluğunda, tümüyle istençdışı olarak gerçekleşir. Çalışması beynin bilinç düzeyinin dışında ve bağımsız gibi göründüğü için bu sisteme “özerk” anlamında otonom sinir sistemi denir. Özetle, sinir sistemi, ayrı görevleri üstlenen, ama birbirleriyle bağlantılı olarak çalışan üç temel bölümden oluşur: Merkez sinir sistemi, çevrel sinir sistemi ve otonom sinir sistemi.
Merkez Sinir Sistemi
Bu sistemi oluşturan beyin ile omurilik yumuşak ve çok kolay örselenebilen organlardır. Bu nedenle beyin kafatasının, omurilik de omurganın içine yerleşerek bütün iç ve dış etkenlerden korunmuştur. Ayrıca bu yapıların içinde, her iki organın üstünü örten sağlam bir zar ve bu zarla beyin ya da omurilik arasındaki boşluğu dolduran beyinomurilik sıvısı bulunur. Gerek zar, gerek sıvı, beyin ile omuriliğin dıştaki kemik yapıya sürtünerek örselenmesini ve dıştan gelecek sarsıntıların bu organlara ulaşmasını engeller.
Sinir sisteminin temel birimi nöron denen sifnir hücresidir. Bir sinir hücresi, yaşamı ve işleviyle ilgili bütün kimyasal tepkimelerin denetlendiği bir gövde bölümü ile bu gövdeden çıkan ipliksi uzantılardan oluşur. Dendrit denen kısa ve dallanmış uzantılar dışarıdan gelen uyaranları hücre gövdesine iletir. Akson denen tek ve uzun bir sinir lifi de hücre gövdesinden aldığı uyaranı dışarıya, örneğin başka bir sinir hücresine ya da doğrudan kas, salgıbezi gibi ilgili organlara taşır.
Vücudumuzun her yanı sinirlerle örülü olduğu halde, sinir hücrelerinin gövdeleri yalnızca beyinde ve omurilikte bulunur. Başka bir deyişle, kol ve bacaklarımızdaki, parmak uçlarımızdaki ya da iç organlarımızdaki bütün sinirlerin ana gövdeleri mutlaka sinir merkezlerinden birindedir. Ortasında bir çekirdek bulunan ve rengi griye çalan hücre gövdeleri bir araya kümelenerek, beyindeki ve omurilikteki bozmadde'yi oluşturur. Sinir liflerinin oluşturduğu dokuya ise beyazımsı rengi nedeniyle akmadde denir. Bu dokunun beyaz gözükmesinin nedeni, her lifin miyelin denen beyaz ve yalıtkan bir kılıfla sarılı olmasıdır. Beyinde ve omurilikte sinir hücrelerinin hem gövdeleri, hem uzantıları bulunduğu için bozmadde ile akmadde bir aradadır. Ama bu merkezlerden vücuda dağılan sinirler yalnızca akmaddeden oluşur.
Çevrei Sinir Sistemi
Beyin ve omurilikteki milyonlarca sinir hücresinin aksonları, işlevlerine göre bir araya toplanarak, sinir dediğimiz beyazımsı kordonları oluşturur. Kısacası, vücuttaki en ince sinir bile tek bir akson değil, özel bir bağdokuyla bir arada tutulan sinir lifleri demetidir. Sinirlerin bu yapısı, her biri yalıtkan bir kılıfla sarılı binlerce iletken telden oluşan telefon kablolarına çok benzer. Bu iletken tellerden bir bölümü getirici, bir bölümü de götürücüdür. Getirici olan duyu siniri lifleri, iç organlardan gelen bilgileri ve duyu organlarından gelen duyumları beyne ya da omuriliğe getirir; götürücü olan hareket siniri lifleri ise bu merkezlerden aldıkları yanıtı ilgili organa götürür. Hemen hemen bütün sinirlerde hem duyu, hem hareket siniri lifleri vardır.
Bütün vücuda dağılmış milyonlarca sinire karşılık beyinden ve omurilikten yalnızca 43 çift sinir çıkar. Yani bu merkezlerdeki her çekirdekten (aynı özellikteki sinir hücresi gövdelerinin kümelendiği bozmadde öbeklerinden) aynı işlevi gören iki sinir birden doğar; bunlardan biri sağa, öbürü sola yönelerek vücudun o yanma ilişkin mesajları taşır. Hücre gövdeleri beyinde olan sinirlere kafatası sinirleri, omurilikte olanlara da omurilik sinirleri denir. Bunlar merkezden ayrıldıktan sonra gitgide dallanarak vücudun her yanma yayılır ve çevrel sinir sistemini oluşturur.
Beynin alt yüzünden ve beyin sapından doğan 12 çift kafatası siniri özellikle baştaki duyu organları ile baş ve boyun bölgesindeki kasların çalışmasını denetler. Bunların bir çifti görme, bir çifti koku, bir çifti işitme siniridir; öbürleri de göz kaslarının, yüzün, çenenin ve dilin hareketlerini yönetir. Örneğin gözbebeklerinin fazla ışıkta daralıp az ışıkta genişlemesi gibi bazı refleks hareketler bu kafa çiftlerinin denetimindedir. İşlevi baş ve boyun bölgesiyle sınırlı kalmayan tek kafatası siniri ise, yutak, gırtlak, yemek borusu, kalp, akciğerler ve mide gibi iç organlara ilişkin bilgileri taşıyan X. kafa çifti ya da özel adıyla vagus siniridir.
Vagus dışındaki kafatası sinirlerinin kısa olmasına karşılık, omurilikten çıkan bazı sinirlerin uzunluğu 1 metreyi aşar. Çünkü bu sinirler vücudun en uzak noktalarına, sözgelimi ayak parmaklarının ucuna kadar ulaşır. Omurilik sinirlerinden her çiftin kökü ayrı bir omurun içindedir; bu sinirler omurlar arasındaki yarıklardan çıkar ve omurganın iki yanından aşağıya doğru uzanır.
Sinir hücreleri her mesajı, sinir lifi boyunca ilerleyen zayıf bir elektrik akımıyla iletir. Mesajlar, elektronik aygıtların çoğunda olduğu gibi vurular ya da elektrik darbeleri halinde kodlanmıştır; başka bir deyişle, elektrik akımındaki ani ve kısa süreli değişiklikler, hücrenin yorumlayabileceği özel anlamlar taşır. (Bu konuda ayrıntılı bilgiyi ELEKTRONİK sayfasında bulabilirsiniz.)
Liflerin üzerindeki miyelin kılıfı elektrik akımının yavaşlamasını engellediğinden, miyelinli kalın liflerde ilerleyen her vuru saniyede 50 metre yol alırken, bazı miyelinsiz liflerin ileti hızı saniyede ancak 1 metreyi bulur. Elektrik vuruları sinir lifinin sonuna vardığında oradan başka bir hücreye atlamak zorundadır. Bunu sağlamak için, bütün sinir hücreleri arasında sinaps denen özel bağlantılar vardır. Bu bağlantıya ulaşan elektrik vurusu, sinir lifinin ucundaki kimyasal “iletici”yi açığa çıkarır; bu madde de iletim zincirindeki başka bir sinir hücresini uyararak mesajın hücreden hücreye atlamasını sağlar. İletici işlevini gören kimyasal madde bazı sinir hücrelerinde asetilkolin, bazılarında noradrenalindir. Böylece bir dizi nöron mesajların uzun bir yol boyunca taşınmasını sağlar. Üstelik sinapslarda bazen çok sayıda sinir hücresi birbiriyle bağlantı kurduğu için, sistem sanıldığından daha da karmaşıktır.
Refleks Hareketler
Çevrel sinir sistemi, sinir hücrelerinden oluşan karmaşık sinir ağı aracılığıyla merkez sinir sistemine sürekli bir bilgi akışı sağlar. Böylece beyin ya da omurilik kaslara komutlar göndererek vücudun hareketlerini denetler. Sinir sisteminin işleyişini yansıtan en basit örnek çizimde gösterilen refleks harekettir. Parmağınıza bir diken battığında, derideki duyu sinirleri bunu saptayarak omuriliğe ve ağrı duyumunun algılanacağı beyne gönderir. Daha siz parmağınızdaki ağrıyı duymadan, beyin hemen elinizi çekmeniz için gerekli komutu kol kasma göndermiş ve vücudun daha fazla zarar görmesini önlemiştir. Sinirlerin ileti hızı çok yüksek olduğu için bütün bunlar saniyeden daha kısa bir sürede olup biter.
Bir sandalyeye rahatça oturup bacak bacak üstüne atar ve dizkapağının hemen altına sertçe vurursanız bacağınız ileriye doğru fırlar. Bu reflekste de baldır kaslarındaki duyu sinirleri kaslara hafif bir basınç uygulandığını omuriliğe iletir; omurilik ise bu basınca dayanabilmesi için kasların kasılması gerektiğini bildirir. Beynin denetiminden geçmeksizin doğrudan omuriliğin komutlarıyla gerçekleşen bu tip reflekslere omurilik refleksi denir.
Dizkapağı refleksinin sınanması, özellikle omuriliğin işleyişi konusunda bilgi veren önemli bir tanı yöntemidir.
İstemli Hareket
Bizim bilgimiz ve isteğimiz dışında gelişen bu refleks hareketlerin yanı sıra beynimiz, istediğimiz her hareketi yapmamız için gereken sinir iletisini de düzenler. Örneğin, yere düşen bir kalemi almak istediğimizde ya da odanın öbür ucuna yürümeyi düşündüğümüzde, bu hareketleri yapmak için gereken bütün kas hareketlerini beyin yönetir.
Basit bir hareketmiş gibi görünmesine karşılık yürümek bile bir dizi kasın görev aldığı çok karmaşık bir harekettir. Bebekler yürümeyi yeni yeni öğrenirlerken beyinleri de bu kas kasılmalarını nasıl denetleyeceğini öğrenir.
Otonom Sinir Sistemi
Otonom sinir sistemi beynin tabanındaki özel bir bölgenin yönetimindedir. Hipotalamus denen bu bölge, kalbe, akciğerlere, böbreklere, bağırsaklara ve öbür iç organlara gönderdiği komutlarla vücuttaki bütün yaşamsal işlevlerin aksamadan sürmesini sağlar. Otonom sinir sistemi bu denetimi, birbirine karşıt etki yaratan sempatik ve parasempatik sinirler aracılığıyla yürütür. Genel olarak sempatik sinirler organların çalışmasını hızlandırır; parasempatik sinirler ise yavaşlatır. Hemen her organa bu iki sinir grubundan birer kol ayrıldığı için bunların karşıt etkileri dengelenir ve organın düzenli çalışması sağlanmış olur. Hipotalamus ayrıca birçok önemli hormonun yapımını da denetler.
Sinir sisteminin en güç kavranan özelliği duyguların ve kişilik özelliklerinin denetlenmesidir. İnsan beyninin bu karmaşık üst düzey işlevi, insanın bazen kendi çıkarlarını ya da güvenliğini bile tehlikeye atarak içgüdülerini ve reflekslerini bastırmasını sağlar. Örneğin insanlar çok güçlü bir inanç uğruna ölümü bile göze alabilirler.
Sinir Sistemi Hastalıkları
Sinir sistemindeki, özellikle beyindeki bazı bozukluklar insanın düşünce ve davranışlarını etkiler. Beyindeki üst düzey işlevlerin aksamasına yol açarak kişinin ruhsal yapısında beklenmedik değişikliklere yol açan bu hastalıklar RUH HASTALIKLARI sayfasında anlatılmıştır.
Sinir hücrelerinin çoğunda, vücut hücreleri gibi kendini yenileme ve onarma özelliği yoktur. Bu yüzden özellikle beyin ve omurilikteki sinir dokusunun örselenmesi çoğu zaman kalıcıdır.
Yaygın skleroz denen hastalıkta, sinir liflerini saran miyelin kılıfı sertleştiği için içerideki life basınç yaparak örselenmesine neden olur. Bu durumda hasta güçsüz, uyuşuk ve “hissiz”dir; ya da her yanma “iğneler” batıyormuş gibi olur ve durumu giderek ağırlaşır. Bazen bütün kasları denetimden çıktığı için yürümesi, konuşması, hatta yemek yemesi bile iyice güçleşir. Bu hastalığın bugün için tedavisi yoktur.
Sinir dokusu yozlaşması denen ve daha seyrek rastlanan bir grup hastalıkta da sinir hücreleri işlevini yitirerek ölmeye başlar. Hasta önceleri denetleyemediği istençdışı hareketlerle sarsılır ve sonunda bütün zihinsel etkinliklerini yitirir. Her ikisi de kalıtsal hastalıklar olan Friedreich ataksisi ile Huntington koresi bu gruptandır.
Parkinson hastalığında, mesajların sinapstan atlamasını sağlayan kimyasal ileticiler görevini yerine getiremediği için, vücudun bazı bölümlerinde denetlenemeyen titreme ya da sarsılmalar görülür. İlaçlar bu belirtileri bastırarak hastanın yaşamını kolaylaştırabilir.
Çevrel sinir sistemi hastalıkları çoğu zaman şeker hastalığı, cüzam gibi başka hastalıkların ya da uzun süren vitamin eksikliği, alkol ve ilaç bağımlılığı gibi etkilerin sonucudur. Duyu sinirlerindeki bozukluklar vücutta karıncalanmaya ya da duyu yitimine, kasları denetleyen hareket sinirlerindeki bozukluklar ise kasların zayıflamasına ve yağlanmasına yol açar. Bu sinir sisteminin en sık karşılaşılan hastalığı ise, omurlardaki disk kayması sonucunda omurilik sinirlerinin ezilerek örselenmesidir. Bu durum en çok bel ve sağrı bölgesindeki omurlarda görülür; bel omurlarının arasından çıkan sinirlerin ezilmesi lumbago ağrılarına, daha aşağıdaki siyatik sinirinin ezilmesi de siyatik ağrısına neden olur.
Beyin ve sinir sistemiyle ilgili hastalıklar nörolojinin konusudur. Bu alanda uzmanlaşmış bir doktor (nörolog), basit birkaç testle sinir sisteminin işleyişine ilişkin pek çok bilgi edinebilir. Örneğin deriye dokunarak duyarlı olup olmadığını araştırır; göze ışık tutarak ya da dizkapağının altına vurarak refleks hareketleri inceler; hastanın, gözlerini kapatıp tek ayağı üzerinde durmasını isteyerek denge duyusunu denetler. Bu basit testler bile, son derece karmaşık olan sinir sistemindeki bozukluklar konusunda çok değerli ipuçları verebilir.
