İnsanda sinir sistemi merkezî ve çevresel sinir sistemi olmak üzere iki kısımda incelenir. Merkezî sinir sistemi beyin ve omurilikten, çevresel sinir sistemi somatik ve otonom sinir sisteminden oluşur.
İçindekiler
Merkezî Sinir Sistemi
Merkezî sinir sistemi, beyin ve omurilikten oluşur. Beyin ve omurilik dış ve iç ortamdan gelen çeşitli uyartıları alır ve değerlendirir.
A. Beyin
Beyin, insan vücudunun kontrol merkezdir. Yetişkin bir insanda ortalama 1300-1400 gram ağırlığındadır. Yaklaşık olarak 100 milyar sinir hücresinden oluşan beyin oldukça yumuşak bir yapıdadır. Bu yüzden kafatası kemikleri tarafından korunur. Aksi durumda en ufak darbede bile çok büyük zarar görebilirdi. Kafatası kemiklerinin hemen altında beyni saran meninges (menincıs) adı verilen üç katlı zar vardır. Üç katlı bu zar sistemi dıştan içe doğru sert zar, örümceksi zar ve ince zar olarak adlandırılır.
Sert zar, kafatası kemiklerinin hemen altında bulunur. Örümceksi zar, örümcek ağına benzeyen ince bağ dokusu liflerinden oluşur. Bu lifler sayesinde sert zar ile ince zarı birbirine bağlar. İnce zar, beyin zarının en içte bulunan tabakasıdır ve beynin bütün kıvrımlarını sarar. Taşıdığı kan damarları sayesinde beynin besin ve oksijen ihtiyacını karşılar. İnce zar ile örümceksi zarın arasını dolduran bir sıvı vardır. Bu sıvıya ”beyin-omurilik sıvısı” (BOS) denir. BOS, beyni ve omuriliği vurma, çarpma gibi darbelerden korur. Sinir hücreleri ile kan damarları arasında madde alışverişini sağlar, merkezî sinir sistemindeki iyon derişiminin dengede kalmasında etkilidir. Beyin zarlarının mikroorganizma etkisiyle iltihaplanması, menenjit adı verilen hastalığa neden olabilir.
Beyin çoğunluğu su ve yağ olmak üzere protein, karbonhidrat, organik ve inorganik maddelerden oluşur. Beyin; ön beyin (uç ve ara beyin), orta beyin ve arka beyin (beyincik, omurilik soğanı ve pons) olmak üzere 3 temel bölümde incelenir.
Ön Beyin
Ön beyin diğer beyin kısımlarını üstten örterek beynin en büyük kısmını oluşturur. Ön beyin; uç beyin ve ara beyin olmak üzere iki bölümde incelenir.
a. Uç Beyin: Sağ ve sol olmak üzere iki yarım küreden oluşur. Bu yarım küreler birbirine üstten ve alttan sinir demetleriyle bağlıdır. Üstten bağlayan sinir demetlerine nasırlı cisim, alttan bağlayan sinir demetlerine beyin üçgeni denir.
Beyin yarımkürelerini enine bölen yarığa rolando yarığı denir. Beyin yarım kürelerinin her biri vücudun zıt tarafını kontrol eder. Yani beynin sağ yarım küresi vücudun sol tarafını, sol yarım küresi vücudun sağ tarafını kontrol eder.
Beyin yarım kürelerinde istemli hareketlerin kontrolü, beş duyu organından gelen uyarıların algılanması, öğrenme, hafıza, zekâ, bilinç, yazma, konuşma, işitme gibi faaliyetleri ve öğrenilmiş davranışları kontrol eden merkezler vardır. Yapılan çalışmalarda beyin yarım küreleri hasar gören bir hayvanda solunum, dolaşım, sindirim gibi faaliyetlerin devam ettiği ancak bilinçli davranışların gerçekleşmediği görülmüştür. Örneğin beyin yarım küreleri çıkarılmış bir kuşun havaya atıldığında uçabildiği, açlık hissetmediği, ağzına besin verildiğinde besini yediği, düşmanlarından kaçmadığı ve dış etkilere karşı duyarlı olmadığı görülmüştür.
Beyin yarım kürelerinden enine kesit alındığında dış tarafın koyu renkte, iç tarafın beyaz renkte olduğu görülür. Bunun nedeni dış tarafta nöronların gövdelerinin iç tarafta miyelinli nöronların aksonlarının bulunmasıdır. Nöronların gövdeleri koyu bir renk oluştururken, aksonları beyaz bir renk oluşturur. Koyu renkte görülen dış tarafa boz madde, beyaz renkte görülen iç tarafa ak madde denir. Boz madde, beyin kabuğu (korteks) adını alır. Beyin kabuğu kıvrımlı bir yapıya sahiptir. Bu kıvrımlar beyin kabuğunun yüzey alanını arttırır. Yüzey alanının fazla olması insan beyninin diğer omurgalılara göre daha gelişmiş olmasını sağlayan faktörlerden biridir.
Beyin yarım küreleri birbirinden farklı aktiviteleri kontrol eden dört loptan oluşur. Bunlar ön (frontal) lop, yan (parietal) lop, şakak (temporal) lop, arka (oksipital) lop olarak adlandırılır. Ön (Frontal) lop: İstemli kas hareketlerinin kontrol merkezidir. Ayrıca yazma ve konuşma merkezi de bu bölgede bulunur. Yan (Parietal) lop: Dokunmanın, acının, basıncın ve derideki sıcaklığın algılanmasını sağlayan merkezdir. Şakak (Temporal) lop: İşitme, koku ve hafıza merkezidir. Bu bölgenin zarar görmesi durumunda kişi cisimleri fark eder ama tanıyamaz. Arka (Oksipital) lop: Görme merkezidir.
Ara Beyin
Koku duyusu hariç bütün duyuların toplanma ve dağılma merkezi ara beyindir. Ara beyine gelen duyular burada sınıflandırılarak beyin kabuğundaki duyu merkezlerine iletilir. Koku duyusu ise doğrudan beyin kabuğundaki koku merkezine ulaşır. Açlık, tokluk, susama, üreme, hipofiz bezinin çalışmasının düzenlenmesi, vücut ısısının düzenlenmesi, uyku ve uyanıklık durumunun ayarlanması, heyecanın, korkunun ve stresin kontrolü, karbonhidrat ve yağ metabolizmasının düzenlenmesi, kan basıncının düzenlenmesi gibi pek çok olayın kontrol merkezi ara beyindir. Ayrıca, beyin omurilik sıvısını (BOS) oluşturan bazı kılcal damar toplulukları da burada yer alır. Özetle ara beyin; homeostasinin (iç denge) korunduğu, hormonal kontrolün sağlandığı, duyusal davranışların kontrol edildiği bölgedir.
Orta Beyin
Orta beyin, ara beyin ile beyincik arasında kalan bölgedir. Aynı zamanda ön beyin ile arka beyin arasında bağlantı kuran sinirlerin geçtiği yerdir. Orta beyin, göz bebeklerinin karanlıkta büyümesi, fazla ışıkta küçülmesi ya da ses duyan köpeğin kulaklarını dikmesi gibi görme ve işitme ile ilgili refleksleri düzenler. Ayrıca kas tonusu (kasların hafif şekilde kasılı olma durumu) ve vücut duruşunu düzenleyen merkezler de orta beyinde bulunur.
Arka Beyin
Arka beyin; beyincik, omurilik soğanı ve pons adı verilen yapılardan oluşur.
a. Beyincik: Beyin yarımkürelerinin arka alt kısmında, omurilik soğanının üzerinde yer alır. Ön beyin gibi iki yarımküreden oluşur. Beyincikten enine kesit alındığında dışta boz madde, içte ak madde olduğu görülür. Boz madde sinir hücrelerinin gövdelerinden, ak madde ise aksonlarından oluşur. Ak madde, boz madde içinde dallanmalar yapar. Bu görünüm bir ağaca benzediği için beyinciğe hayat ağacı da denir.
Beyincik hareket ve denge merkezidir. İç kulaktan ve gözden gelen uyarıların etkisiyle istemli kas hareketlerini düzenler ve vücut dengesini sağlar. Beyinciği zedelenen bir canlı dengesini sağlayamaz ve düzgün hareket edemez. Örneğin, beyinciği zedelenen bir kuş uçamaz, bir köpek yürüyemez. Bebekler ise beyincik gelişimini tamamlamadan oturamaz, ayakta duramaz ve yürüyemez.
b. Omurilik Soğanı: Beyinciğin altında, omurilik ve pons arasında yer alır. Enine kesitinde, ön beyin ve beyincikten farklı olarak, içte boz madde, dışta ak madde bulunur. Omurilik soğanı; solunum, dolaşım, sindirim, boşaltım gibi sistemlerin çalışmasını düzenler. Ayrıca çiğneme, yutma, kusma, hapşırma, öksürme gibi refleks hareketlerini kontrol eder. Omurilik soğanının zedelenmesi hayati önemi olan bu olayların durmasına neden olur. Bu yüzden, omurilik soğanına hayat düğümü de denir. Beyinden çıkan motor sinirleri omurilik soğanından geçerken çapraz yaparak vücuda dağılır. Böylece beynin sağ tarafından çıkan sinirler vücudun sol tarafını, sol tarafından çıkan sinirler vücudun sağ tarafını kontrol eder.
c. Pons: Pons, orta beyin ile omurilik soğanı arasında bulunur. Omurilik soğanı ve orta beyinle birlikte beyin sapını oluşturur. Sadece memelilerde bulunan pons beyincik yarımkürelerini birbirine bağlayarak bu yarımküreler arasında impuls iletimini sağlar. Bu yüzden varolii köprüsü olarak da isimlendirilir. Pons vücudun sağ ve sol tarafındaki kas faaliyetlerinin yönetilmesine ve solunum merkezlerinin çalışmasına yardımcı olur. Bilinçaltını ve vücudun uyanık kalmasını kontrol ettiği için zarar görmesi durumunda koma hâli oluşur.
B. Omurilik
Merkezî sinir sisteminin diğer elemanı olan omurilik, omurilik soğanından başlayıp omurga kanalı boyunca uzanan kalın bir sinir demetidir. Omur kemikleri tarafından korunan omurilik yaklaşık 50 cm uzunluğundadır. Beyin gibi omurilik de sert, örümceksi ve ince zar olmak üzere üç katlı zar ile çevrilidir. Örümceksi zar ile ince zar arasında beyin-omurilik sıvısı (BOS) bulunur.
Omurilikten enine kesit alındığında beyindekinin tam tersi olarak dışta ak madde, içte boz madde olduğu görülür. Boz madde, ak maddenin içinde kanatları açık bir kelebek görüntüsü oluşturur. Kelebek şeklindeki yapının öne bakan uçlarına ön (ventral) kök, arkaya bakan uçlarına arka (dorsal) kök denir. Arka kökten duyu nöronları girer, ön kökten motor nöronları çıkar. Ara nöronlar ise omurilikteki sinirlerdir.
Omuriliğin iki önemli görevi vardır: uyarıları iletmek ve refleksleri kontrol etmek ve yönetmek. Uyarıları İletmek: Omurilik, çevredeki uyaranlar sonucu oluşan impulsları beyne, beyinden gelen impulsları da çevresel sinir sistemine iletir. Böylece beyin ve çevresel sinir sistemi arasındaki bağlantının kurulmasını sağlar. Refleksleri Kontrol Etmek ve Yönetmek: Bir uyarı karşısında sinir ve kas sisteminin birlikte çalışmasıyla istemsiz ve otomatik olarak verilen yanıta refleks denir. İki tip refleks vardır. Bunlar kalıtsal refleksler ve kazanılmış refleksler’dir. Göz kırpma, göz bebeklerinin büyüyüp küçülmesi, hapşırma, öksürük, solunum hareketleri, bebeklerin emme refleksi, diz kapağı refleksi gibi doğuştan gelen pek çok vücut fonksiyonu kalıtsal reflekse örnektir. Öğrenme yolu ile sonradan kazanılan reflekslere ise kazanılmış refleks denir. Yürümek, yüzmek, koşmak, bisiklete binmek, araba kullanmak gibi alışkanlıklar önce beyin kabuğu tarafından öğrenilir. Öğrenildikten sonra omuriliğe devredilerek kazanılmış refleks hâline gelir ve buradan yönetilir. Bir refleksin oluşumunda impulsun izlediği yola refleks yayı denir. Refleks yayı, duyu nöronu, ara nöron ve motor nörondan oluşur. Uyarı sırasıyla duyu, ara, motor nörondan geçerek tepki organına ulaşır ve uygun tepkinin verilmesi sağlanır.
Yemek yaparken ocağın üstündeki sıcak tavaya elimiz dokunduğunda hiç düşünmeden elimizi çekeriz. Bunu sağlayan omurilik kontrolündeki refleks yayıdır ve şu şekilde çalışır:
• Isı derideki reseptörü uyarır.
• Reseptör duyu nöronunda impuls başlatır.
• Duyu nöronu impulsu omurilik içindeki ara nörona aktarır.
• Ara nöron impulsu motor nörona iletir.
• Motor nöron, impulsu kol kaslarına taşıyarak el ve kolun hareket ettirilmesini sağlar.
Böylece sıcak tavaya dokunan el hızla çekilir.
Refleks yayında iletim hızlı olduğu için tepki süresi de hızlıdır. Örneğin; parmağını sobaya dokunduran bir insanın parmağını çekmesi çok kısa sürer. Acıyı ise parmağını çektikten sonra hisseder çünkü refleks yayında impulslar önce omuriliğe iletilerek parmağın çekilmesi, sonra beyne iletilerek sıcaklık ve acı hissi olarak yorumlanıp istemli hareketin yapılması sağlanır. Örneğin; parmağı sıcak tavaya dokunan kişinin parmağını çekmesi omurilik tarafından, acı ve yanma hissi ile parmağını üflemesi beyin tarafından yönetilir.
Omuriliğin çalışması beyin tarafından kontrol edilir. Örneğin elimize iğne battığında elimizi çekeriz ancak hastanede kan alma işleminde kolumuza iğne batırıldığında canımız yansa da kolumuzu çekmez, bekleriz çünkü burada beyin devreye girer, refleksi baskılar ve istemli hareket etmemizi sağlar. Omuriliğin bir diğer görevi de alışkanlık hâline gelen bisiklet sürme, yüzme, araba sürme gibi davranışları kontrol etmesidir. Bu davranışlar beyin tarafından öğrenilir, alışkanlık hâline geldikten sonra omurilik tarafından kontrol edilir. Bu davranışlarda hata yapılırsa beyin tekrar devreye girer ve hata düzeltilir.
Refleks vücudu koruyan bir mekanizmadır. Refleks yayı ile uyarıya çok hızlı cevap verilmesi sağlanarak uyarının vücuda daha fazla zarar vermesi önlenir. Ayrıca emme refleksi, yutma refleksi gibi doğuştan gelen refleksler hayatta kalmayı sağladığı için oldukça önemlidir.
