DUS Fizyoloji Sinir, Kas ve Duyu Fizyolojisi Konu Anlatımı

Duyu sistemi, çevreden veya vücudun içinden gelen bilgiyi yalnızca algı üretmek için değil, hareketin kontrolü, uyanıklık durumu ve iç organ işlevlerinin düzenlenmesi için de kullanır.

Bu sistemin başlangıcında duyusal reseptörler, devamında bilgiyi omurilik veya beyne taşıyan sinir yolları, en sonunda da beyindeki ilgili alanlar bulunur.

İşlenen her bilgi bilince ulaşmaz.

Talamus üzerinden kortekse taşınan duyular bilinçli algıya katılırken, serebellum gibi daha alt düzeylerde sonlanan bilgiler bilinçsiz olarak hareket ve postür kontrolüne hizmet edebilir.

Bu nedenle duyu fizyolojisi, yalnızca görme, dokunma veya ağrıyı hissetmek değildir; sinir sisteminin bedeni ve çevreyi sürekli ölçme biçimidir.

Her reseptörün uygun uyaranı farklıdır.

Işığa duyarlı yapı fotoreseptör, sıcak veya soğuğa duyarlı yapı termoreseptör, kimyasallara duyarlı yapı kemoreseptör, ağrı verici uyarana duyarlı yapı nosiseptör, dokunma ve basınca duyarlı yapı mekanoreseptör olarak tanımlanır.

Bir fotoreseptörün ses dalgasıyla değil ışıkla etkinleşmesi, reseptör özelleşmesinin temel örneğidir.

Reseptör bazen afferent nöronun kendisi olabilir; koku ve somatik duyuda bu durum görülür.

Bazen de afferent nöronla sinaps yapan ayrı bir reseptör hücresidir; işitme, denge, görme ve tat bu düzenle ilişkilidir.

Uyarının türü ne olursa olsun, reseptörde elektriksel bilgiye çevrilir; bu olaya duyusal transdüksiyon denir.

Reseptör uyarıldığında dinlenim membran potansiyeli değişir ve reseptör potansiyeli oluşur.

Bu potansiyel dereceli ve lokaldir, sumasyona uğrayabilir; nöronda aksiyon potansiyeli oluşturacak düzeye ulaşırsa bilgi üst merkezlere taşınır.

Duyusal kodlama, uyaranın ne olduğunu, ne kadar güçlü olduğunu, ne kadar sürdüğünü ve nerede bulunduğunu sinir sistemi diline çevirir.

Uyaranın ne olduğu reseptör tipiyle ve işaretlenmiş hat düzeniyle belirlenir; ağrı, sıcaklık, dokunma gibi modaliteler merkezi sinir sistemine kadar paralel liflerle karışmadan taşınır.

Şiddet iki biçimde kodlanır.

Birincisi frekans kodudur; uyaran güçlendikçe nöronun aksiyon potansiyeli ateşleme sıklığı artar.

Ancak bir sinir lifinde iletilebilecek frekansın sınırı vardır.

İkincisi popülasyon kodudur; uyaran şiddeti arttıkça daha yüksek eşikli nöronlar da ateşlemeye katılır, böylece daha fazla duyusal birim devreye girer.

Uyaranın süresinde adaptasyon belirleyicidir.

Reseptör adaptasyonu, uyaran sürse bile nöronun ateşlemeyi azaltması veya bırakmasıdır.

Hızlı adapte olan fazik reseptörlere Meissner ve Pacini korpüskülleri örnek verilir; yavaş adapte olan tonik reseptörlere soğuk, ağrı, kas iğciğinin bir tipi, karotid ve aortik reseptörler dahildir.

Adaptasyon enerji tasarrufu sağlar, gereksiz bilgi yükünü azaltır ve sinyal-gürültü oranını artırır.

Uyaranın yerini belirlemede reseptif alan kavramı önemlidir.

Reseptif alan, bir duyu nöronunun uyarandan etkilendiği reseptif örtü bölgesidir.

Reseptif alan küçükse duyu daha iyi lokalize edilir; dudak ve parmak ucunda iki nokta ayrımı bu nedenle daha keskindir.

Sırtta reseptif alanlar geniş olduğundan iki ayrı noktanın ayırt edilmesi daha zordur.

Reseptif alanların iç içe oluşu, geçiş istasyonlarındaki konverjans ve diverjans nedeniyle uyarılan bölgenin sınır bilgisini bulanıklaştırabilir; lateral inhibisyon bu bulanıklığı azaltarak sınırları keskinleştirir.

Bu düzen, duyunun yalnızca varlığını değil, mekansal hassasiyetini de belirler.

Afferent liflerin iletim hızı akson çapına ve miyelinli oluşuna bağlıdır.

A alfa lifleri kas iğciği ve Golgi tendon organıyla, A beta lifleri deri mekanoreseptörleriyle, A delta lifleri ağrı, sıcak ve soğukla, C lifleri ağrı, kaşınma, sıcak ve soğukla ilişkilendirilir.

Somatik duyunun reseptörleri vücuda yayılmıştır; deri, subkutan doku, iskelet kasları, kemikler, eklemler, iç organlar, epitel ve kardiyovasküler sistem bu kapsama girer.

Dokunma ve basınç duyusunda dört kapsüllü mekanoreseptör öne çıkar.

Meissner korpüskülü ve Merkel diski epidermise yakın yüzeyel yerleşimlidir, küçük reseptif alanları nedeniyle ince uzaysal analiz sağlar.

Pacini korpüskülü ve Ruffini sonlanması dermiste daha derindedir, daha büyük reseptif alanları nedeniyle uzaysal çözünürlükleri düşüktür.

Proprioseptif duyu, ekstremite pozisyonu ve hareketi hakkında bilgi verir.

Pozisyon duyusu ve hareket duyusu şeklinde iki alt modalitesi vardır; dengenin sağlanması, hareketin kontrolü ve tutulan objenin tanınması açısından önemlidir.

Termal duyu termoreseptörlerle alınır.

Deri ve mukoza termoreseptörleri sıcaklık algısında, hipotalamustaki termoreseptörler vücut sıcaklığının sabit tutulmasında önemlidir.

Kaynak, soğuk reseptörlerinin 34-35°C altında yanıt vermeye başladığını, soğukluk arttıkça yanıtın büyüdüğünü; sıcak reseptörlerinin ise 30-45°C aralığında yanıt verdiğini belirtir.

Ağrı duyusu, doku hasarı yapan mekanik, termal veya kimyasal uyaranlara özelleşmiş nosiseptörlerle alınır.

Mekanik keskin uyaranlar, 45°C üstü sıcaklık, 5°C altı soğukluk ve K+, H+, histamin, bradikinin, sitokin, serotonin, prostaglandin gibi kimyasallar ağrı yollarını etkinleştirebilir.

A delta lifleri hızlı, keskin ve lokalize ağrıyı; C lifleri gecikmiş, yavaş, yanma şeklinde veya künt ağrıyı taşır.

Ağrı yalnızca uyaranın fiziksel şiddetiyle belirlenmez; deneyim, telkin, duygular ve eşzamanlı diğer duyu modaliteleri algılanan ağrı düzeyini etkiler.

Hiperaljezi, ağrının olduğundan şiddetli algılanmasıdır ve reseptör ile ağrı yollarındaki değişikliklerle ilişkilendirilir.

Analjezi, bilinç veya diğer duyular etkilenmeden ağrının seçici baskılanmasıdır; anestezide ise tüm duyular baskılanır, bilinç korunabilir veya kaybolabilir.

Kapı kontrol teorisi, inen yolların veya dokunma gibi diğer duyusal bilgilerin ağrıyı modüle edebileceğini açıklar.

Yansıyan ağrıda ise iç organlardan gelen ağrı vücut yüzeyinden geliyor gibi hissedilir; bunun nedeni visseral ve somatik afferentlerin aynı ikinci nörona konverje olmasıdır.

Somatik duyu yollarında birinci duyu nöronu psödounipolardır; bir periferik, bir merkezi aksona sahiptir.

Somatik duyu nöronlarının hücre gövdeleri arka kök spinal ganglionlarında bulunur; baş bölgesinde birçok duyu trigeminal sistemle, bazı bölgeler ise fasiyal, glossofaringeal ve vagal yollarla ilişkilidir.

İki ana çıkan yol vardır.

Dorsal kolon-medial lemniskal sistem; yüksek lokalizasyon gerektiren dokunma, şiddetin iyi derecelendirilmesini isteyen dokunma, titreşim, deri üzerindeki hareket, eklem pozisyonu ve hassas basınç duyularını taşır.

Anterolateral sistem; ağrı, sıcak-soğuk, kaba dokunma ve basınç, gıdıklanma, kaşınma ve cinsel duyuları taşır.

Talamus, koku hariç duyular için beyne giriş kapısı gibidir; burada sinaps yapılarak bilgi ilgili kortekse iletilir.

Primer somatosensoriyel korteks pariyetal lobdaki Brodmann 3, 1 ve 2 alanlarıyla, sekonder alan Brodmann 40 ile, posterior pariyetal asosiasyon alanları ise Brodmann 5 ve 7 ile ilişkilendirilir.

Böylece reseptörde başlayan elektriksel değişim, modalite, şiddet, süre ve konum bilgisi korunarak kortikal algıya dönüşür.

Bu kaynakta sinir fizyolojisi, duyusal bilginin reseptörden merkezi sinir sistemine taşınması üzerinden öğretilir.

Duyu reseptörü afferent nöronun kendisi olabileceği gibi afferent nöronla sinaps yapan ayrı bir reseptör hücresi de olabilir.

Uyarı hangi enerji türüyle başlarsa başlasın elektrik enerjisine çevrilir; bu dönüşüm duyusal transdüksiyondur.

Reseptör uyarıldığında dinlenim membran potansiyeli değişir ve reseptör potansiyeli oluşur.

Bu potansiyel dereceli ve lokaldir, sumasyona uğrayabilir.

Gücü ve sıklığı afferent nöronda aksiyon potansiyeli oluşturacak düzeye ulaştığında bilgi üst merkezlere taşınır.

Birinci duyu nöronu psödounipolardır; bir periferik ve bir merkezi aksonu vardır.

Somatik duyu nöronlarının gövdeleri arka kök spinal ganglionlarında bulunur.

Bu düzen, sinirin yalnızca kablo gibi iletim yapmadığını, reseptör potansiyeli ile aksiyon potansiyeli arasındaki eşik ilişkisini kullanarak bilgiyi kodladığını gösterir.

Afferent lif tipleri sinir ve kas bileşenini somatik duyuyla bağlar.

Kaynağa göre bir sinirin iletim hızı akson çapına ve miyelinli oluşuna bağlıdır.

A alfa lifleri kas iğciği ve Golgi tendon organıyla ilişkilidir; bu nedenle iskelet kasından gelen derin duyunun hızlı taşınmasında önemlidir.

A beta lifleri deri mekanoreseptörleriyle ilişkilidir.

A delta lifleri ağrı, sıcak ve soğuğu; C lifleri ağrı, kaşınma, sıcak ve soğuğu taşır.

Bu sınıflama, sinir fizyolojisinin modaliteye göre ayrılmış paralel hatlarla çalıştığını açıklar.

Uyaranın türü reseptör özelleşmesi ve işaretlenmiş hatla, şiddeti frekans ve popülasyon koduyla, süresi adaptasyonla, yeri ise reseptif alan, topografik organizasyon, lateral inhibisyon ve iki nokta ayrımıyla kodlanır.

Kas fizyolojisi kaynakta kasılma biyokimyasından çok kasın duyusal denetimi ve motor kontroldeki geri bildirimiyle yer alır.

Somatik duyu reseptörleri deride, subkutan dokuda, iskelet kaslarında, kemiklerde, eklemlerde, iç organlarda, epitelde ve kardiyovasküler sistemde bulunur.

Proprioseptif duyu, ekstremite pozisyonu ve hareketi hakkında bilgi verir; pozisyon duyusu ve hareket duyusu olmak üzere iki alt modalitesi vardır.

Dengenin sağlanması, hareketin kontrolü ve tutulan objenin tanınması bu bilgiye dayanır.

Kas iğciği reseptörlerinin bir tipinin yavaş adapte olan tonik reseptörler arasında verilmesi, kasın durum bilgisinin süreklilik taşıyan bir geri bildirim sağlayabildiğini gösterir.