Nöronun en temel 2 özelliği uyarılabilme ve iletkenliktir. Bu iki özellik sayesinde bir uyarıcı tarafından tetiklenebilir ve uyarıyı başka bir nörona, kasa ya da endokrin beze iletebilir.
Sinir hücreleri elektriksel bir olay ile ileti taşır, ve birbirleriyle iletişim kurar. Taşıdıkları bu iletiye de aksiyon potansiyeli (AP) adı verilir. Aksiyon potansiyeli nasıl oluşuyor, nasıl ilerliyor bunlara bir bakalım.
GÖRSEL Aksiyon potansiyeli ve iletişim
Polarizasyon
Sinir hücresinde AP oluşması için sinir hücresinin uyarı kabul edebilir durumda olması gerekir. Uyarılabilir durumdaki bir hücre demek dinlenmekte olan bir hücre demektir. Dinlenmekte olan bir hücrenin de bu duruma özel bir elektrik yükü bulunur.
Dinlenim anındaki sinir hücresinin içi dışarıya kıyasla negatiftir. İçeride çoğunluğa sahip olan K+ iyonu bulunur. Artı yüklü olan K+ iyonu fırsatı olduğunda dışarı çıkmak ister.
Hücrenin dışında ise Na+ iyonu çok yüksek oranda bulunur. Bu konumlanmadan ötürü Na+ iyonu fırsatını bulduğunda hücre içine girmek ister. Na+ ve K+ iyonlarının miktar olarak bu dağılıma sahip olduğu durumda hücre dinlenmededir ve dinlenim zar potansiyeli -70 mV'dir.
GÖRSEL Polarizasyonda kanallar ve iyonlar
Depolarizasyon
Bir nöron öbür nörona sinyal iletirken aralarına kimyasal bir madde salınır. Bu madde uyarılacak nöronun zarındaki kimyasal kapılı Na+ kanallarının açılmasını sağlar. Fırsatını bulan Na+ iyonları hücre içine girdiğinde -70 mV'den 0 mV'a doğru bir yük değişimi gerçekleşir, buna da depolarizasyon denir.
Depolarizasyon ile AP aynı şey değildir. AP'nin oluşması için aynı nörona birçok uyarı gelmelidir. Böylece birçok Na+ iyonu içeri girecek ve hücre içi pozitif yüklenme daha çok olacaktır.
GÖRSEL Na+ girişiyle pozitif yüklenme
AP'nin başlangıç yeri akson tepeceğidir. Akson tepeceğinde voltaj kapılı Na+ kanalları bulunur. Bu kanalardan ilkinin açılması tetiklenebilirse akson boyunca zincirleme iyon değişimi yaşanır ve AP meydana gelmiş olur.
Dendritlerden ve doğrudan somaya gelen farklı uyarıların hepsi hücre içine Na+ girmesini sağlar. Na+ girişi yani depolarizasyon sonrasında hücre içi eşik potansiyeline (-55 mV) ulaştırılırsa AP başlar. Gelen uyarı düşük şiddetliyse ve başka bir uyarı daha gelip uyarılmanın şiddetini artırıp hücre içini eşik potansiyele ulaştırmadıysa AP başlamaz.
GÖRSEL AP üretmeyen depolarizasyon
GÖRSEL Birçok Na+ girişi ve AP oluşumu
Repolarizasyon
İçeri giren Na+ iyonları aksonda yalnızca bölgesel olarak pozitif alan yaratır. Yaratılan pozitif alan en kısa zamanda tekrardan negatife döndürülmeli ve hücrenin uyarılabilirliği geri kazanılmalıdır. Hücre içine Na+ girişi AP başlamasına öncülük edip hücre içini +30-35 mV değerine getirdiğinde Na+ kanalları inaktif olur ve K+ kanalları açılır.
Na+ kanallarının kapanmasıyla içeri pozitif yüklü iyon girişi durur. K+ kanallarının açılmasıyla ise pozitif yük kaybı olduğundan hücre dinlenim potansiyeline geri döner. Böylece depolarizasyonu takiben repolarizasyon gerçekleşmiş olur.
GÖRSEL K+ çıkışıyla pozitif yük kaybı
GÖRSEL Elektriksel dengenin sağlanması
Hücrenin tekrar uyarılabilmesi henüz mümkün değildir. Elektriksel yük sağlanmış olsa bile iyonların konumları doğru değildir. Bu iyonların konumlarını orijinale döndürmekten sodyum-potasyum pompası (NaK pompası) görevlidir, bu aktif taşıma için ATP harcanır.
NaK pompası 3 Na+ molekülü hücre dışına atarken 2 K+ molekülünü hücre içine alır. İyon konumlarının düzenlenmesi ve elektriksel yük dağılımının sağlanmasının ardından nöron uyarılmaya tekrar hazırdır.
GÖRSEL NaK pompasının aktivitesi
Sonuç olarak, nöronlar uyarılabilme ve iletim özellikleriyle iletişim kurar. Elektriksel bir iletinin başlatılması için nöron uyarılmalıdır. Uyarının AP başlatabilmesi için kimyasal kapılı Na+ kanallarını açarak dinlenim potansiyelini eşik potansiyeline ulaştırması gerekir. Pozitif yük girişi eşik değere ulaşırsa zar boyunca ilerleyen bir iyon değişimi meydana gelir (aksiyon potansiyeli). Polarize olmuş bir zarda depolarizasyon meydana geldiğinde voltaj kapılı Na+ kanalları açılır ve Na+ girişi başlar. Na+ girişi hücre içi yükü dışarıya kıyasla +30 mV'a kadar yükseltir. Bu noktada voltaj kapılı K+ kanalları açılır, K+ dışarı akar ve repolarizasyon gerçekleşir. NaK pompası repolarizasyon sonrası bozulmuş olan hücre içi ve dışı Na+ ve K+ dengesini tekrardan oluşturur.
Konuya ilişkin bilginizi tamamlamak ve kendinize seviye atlatmak için önceki ve sonraki yazılara göz atmayı ihmal etmeyin. Linklere aşağıdan ulaşabilirsiniz.
SSPS - level up yourself
Bu ve sitemizde yer alan diğer yazılar SSPS spor ve sağlık bilimleri kütüphanesi kaynakları kullanılarak hazırlanmıştır.
