Sinir dokusu ve sinir sistemi Anatomik olarak sinir sistemi beyin ve omurilikten oluşan merkezi sinir sistemi ile sinir lifleri küçük sinir hücre kümeleri olan sinir gongliyonlarından oluşan periferik sinir sistemine ayrılır.

Yapısal olarak sinir dokusu 2 hücre tipi içerir: Uzun sinir lifleri içeren sinir hücreleri ya da nöronlar ve nöronları koruyan ve destekleyen, nöral aktiviteye katılan, nöral beslenme ve merkezi sinir sisteminin savunmasını sağlayan glial hücreler yada nöroglia Nöronlar çevresel değişikliklere(uyarılara) membranlarının iç ve dış yüzeyleri arasında mevcut olan elektiriksel potansiyel farklarını değiştirerek tepki gösterirler. Bu özelliğe sahip olan hücreler uyarılabilir( excitable) hücre olarak adlandırılır.

Sinir sistemi (veya sinir ağı), canlıların içsel ve dışsal çevresini algılamasına yol açan, bilgi elde eden ve elde edilen bilgiyi işleyen, vücut içerisinde hücreler ağı sayesinde sinyallerin farklı bölgelere iletimini sağlayan, organların, kasların aktivitelerini düzenleyen bir organ sistemidir.

Sinir dokunun gelişimi Sinir dokuları, altındaki notokord tarafından büyüme ve farklılaşmaya yönelik olarak indüklenen embriyonal ektodermden gelişir. Önce nöral plak şekillenir. Daha sonra plağın kenarları kalınlaşır nöral oluk oluşur. Yarığın kenarları birbirine karşı büyür ve sonuçta birleşerek nöral tüpü yaparlar. Bu yapı nörallları, glial hücreleri, ependim hücrelerini ve koroid pleksus’un epitel hücrelerini kapsayan merkezi sinir sistemini oluşturur. Nöral oluğun yan kısımlarındaki nöral kristayı yapan bir grup hücre yaygın şekilde göç ederek diğer yapıların yanında periferik sinir sisteminin büyük bir bölümünü oluşturur.

Nöronlar Sinir hücreleri ya da nöronlar, karmaşık yapısal özellik gösteren bağımsız anatomik ve fonksiyonel birimlerdir. Uyarıları almak, iletmek ve ilerlemek, belli hücresel aktiviteleri başlatmak, nöratransmiterleri ve diğer bilgi moleküllerini salgılamaktan sorumludur. Nöronların çoğu üç bölümden oluşur. Dentritler; uyarıyı çevreden, duyu epitel hücrelerinden diğer nöronlardan almak için özelleşmiş çok sayıda uzantılardır. Hücre gövdesi ya da perikaryon hücrenin merkezidir ve uyarıyı alır. Akson tek bir uzantıdır. Sinir impulusunu diğer hücrelere yaymak ve iletmek üzere özelleşmiştir.

Uzantıların şekil ve büyüklüklerine göre nöronların çoğu kategorilerden birinde yer alır. Multipolar nöronlar: ikiden fazla uzantısı vardır. Bunlardan biri akson, diğeri dentritlerdir. Bipolar nöronlar: bir dentrit bir de aksonu vardır.

Psödounipolar nöronlar: tek bir uzantıya sahiptirler Psödounipolar nöronlar: tek bir uzantıya sahiptirler. Uzantı perikaryondan çıkan kısa bir süre sonra (T) şeklini alır. Bir dal periferik uca uzanır, diğeri santral sinir sistemine gider. Psedounipolar hücrelerde dentritlerce alınan uyarı, perikaryona (Hücre gövdesi) uğramadan doğrudan aksona iletilir

nöronlar, işlevsel rollerine göre de sınıflandırılır. Motor(efferent) nöronlar: kas lifi ekzokrin ve endokrin bezler gibi effektör organları kontrol eder. Duyu (afferent) nöronları: çevreden ve vücuttan gelen duysal uyarıları alır. İnter (ara) nöronlar: retinada olduğu gibi kompleks fonksiyonel zincirler oluşturarak diğer nöronlarla bağlantı kurar.

Merkezi sinir sisteminde, sinir hücre gövdeleri yalnızca gri madde bulunur. Beyaz madde nöron uzantılarını içerir ancak perikaryon (Hücre gövdesi) içermez. Periferik sinir sisteminde, perikaryonlar gongliyonlarda ve bazı duyu bölgelerinde bulunur.

Hücre Gövdesi ya da Perikaryon Hücre gövdesi, nöronun çekirdek ve çevresindeki stoplazmasıdır. Birçok sinir hücresi yuvarlak oldukça büyük ökromatik belirgin bir çekirdekçik içeren çekirdek taşır. Kromatin ince taneciklidir. Bu da hücrenin yoğun sentez aktivitesini yansıtır. Hücre gövdesi paralel sisterna kümeleri şeklinde düzenlenmiş oldukça geniş kaba endoplazmik retikulum içerir.

Kaba endoplazmik retikulum ve serbest ribozomlar ışık mikroskobu altında Nissl cisimcikleri denen bazofilik granüler alanlar şeklinde görülür. Golgi kompleksi hücre gövdesinde yer alan çekirdek çevresinde sıralanmış, çok sayıda paralel düz sisternalar içerir. Aynı zamanda salgı ve transfer veziküllerine karşılık gelen bir miktar daha küçük ve küresel veziküller vardır. Nöronların özellikle akson uçlarında çok sayıda mitokondri bulunur. Perikaryonda stoplazma içinde dağılmıştır.

Dentitler ve aksonlar Dentritler genellikle kısadır. Bir ağacın dalları gibi bölümlere ayrılır. Bir çok sinir hücresi, hücrenin reseptör alınımını arttıran bir çok dentrite sahiptir. Dentritlerin dallanması nöronun diğer sinir hücrelerinden çok sayıda akson ucu almasını mümkün kılar. Tek dentritli bipolar nöronlar enderdir ve yalnızca özel yerlerde bulunur. Bir baştan bir başa sabit bir çapı koruyan aksonlardan farklı olarak dentritler dallara ayrıldıkça incelir. Dentrit stoplazması perikaryonunkine benzer. Bununla birlikte dentritlerde golgi kompleksi yoktur.

Nöronların çoğu ek bir aksona sahiptir Nöronların çoğu ek bir aksona sahiptir. Çok az kısmında hiç akson bulunmaz. Akson nöron tipine göre değişen uzunluk ve çapta silindirik bir yapıdır. Aksonun plazma membranına aksolemma denir. İçeriği ise aksoplazma olarak adlandırıır Akson stoplazması (aksoplazma) birkaç mitokondri, mikrotübül, nörofilaman ve granülsüz E.R. Sisternelarını içerir.

Aksonlar ve molekül hareketi Akson boyunca küçük ve büyük moleküller hızlı bir biçimde iki yönlü olarak aktarılmaktadır. A) anterograd (ileriye) akış: makromoleküller ve organeller hücre gövdesinde sentezlenirler ve kesintisiz bir biçimde akson boyunca uçlara aktarılır. Bu akış 3 ayrı hızda gerçekleştirilir. Yavaş akım proteinleri ve mikrofilamanları aktarır. Orta hızlı akım mitokondrileri, yüksek hızlı akım sinirsel aktarım sırasında akson terminalinde gereksinim duyulan veziküller içindeki maddeleri aktarır.

B) Retrograd(geriye) akış: eş zamanlı biçimde, endositozla alınan maddeleri kapsamak üzere pek çok molekülü taşıyan karşıt yönde bir akımda bulunmaktadır.

SİNAPTİK İLETİM Sinaps, nöronların (sinir hücrelerinin) diğer nöronlara ya da kas veya salgı bezleri gibi nöron olmayan hücrelere mesaj iletmesine olanak tanıyan özelleşmiş bağlantı noktaları. Bir ile kas hücresi arasındaki kimyasal sinaps, aynı zamanda neuromuscular junction nöromusküler bağlantı olarak adlandırılır. Sinaps sinir impulslarının tek yönlü aktarımından sorumludur.

Kimyasal sinapslar sayesinde merkezi sinir sistemindeki nöronlar birbirleriyle nöral devreleri içeren bir sinir ağı oluşturabilirler. Binaenaleyh, algılama ve düşünme gibi zihinsel işlevlere temel teşkil eden biyolojik kompütasyonda sinapslar temel bir rol üstlenmektedirler. Ayrıca sinir sisteminin vücudun diğer organlarıyla iletişim kurması da sinapsların varlığına bağlıdır.

Sinapslar nöronların kendi aralarındaki ya da nöronlarla diğer efektör hücreler(kas ve bez hücreleri) arasındaki temas bölgesidir. Sinapsların büyük bölümü impulsu akson terminalinde nörotransmiterler salgılayarak iletirler. Nörotransmiterler sinirsel impulusun bir başka nörona ya da efektör hücreye aktarılamsını uyaran kimyasal maddelerdir.

Sinaps yapısı, impulusu alan bir akson sonlanmasından yeni bir impulsun üretildiği bir başka hücreye ait kısımdan ve sinaps yarığı denen ince bir hücreler arası boşluktan ibarettir. Akson hücre ve gövdesiyle sinaps yaptığında aksosomatik sinaps; dentritle sinaps yaptığında aksodentrik sinaps ya da bir aksonla sinaps yaptığında aksoaksonik sinaps adını alır.

Sinapsların büyük bir bölümü kimyasal sinaps adını alır ve nörotransmiterler aracılığı ile impulusları iletirler. Çok az sayıda sinaps presinatik ve postsinatik membranlar arasında yer alan “gap junction” aracılığı ile uyarıyı iletir. Bununla birlikte iyonlar bu “gap junction” lardan serbestçe geçerler, sinir uyarılarını doğrudan aktarırlar. Bu sinapslara elektiriksel sinapslar adı verilir.

Sinaptik uçlar her zaman içi sinaptik veziküller ve çok sayıda mitokondri içerir. Veziküller içinde nörotransmiterler bulunur. Mitokondriler sinaptik aktivite için gereken enerjiyi sağlar.

Membran potansiyelleri Nörotransmiterler genelde hücre gövdesinde sentezlenir, daha sonra sinapsın presinaptik bölümünde veziküller içinde depolanır. Sinir impulusunun iletilmesi sırasında eksositoz yoluyla sinaptik yarığına boşaltılırlar. Sinaptik veziküllerin ekositozu sonucu presinaptik bölgede toplanan fazla membran endositozla yeniden kazanılır. Yeniden kazanılan membran, membran deposunda depolanır.

Glia hücreleri ve nöron aktivitesi Nöronlar sinir dokusunun esasa hücreleri olmasına karşın, glia hücreleri bu dokuyu desteklemede önemli rol oynar. Bu hücrelerin sayısı memelilerin beyninde nöronlardan on kat daha fazladır. Nöron aralıklarında yerleşerek hem sinir hücrelerinin gövdesini hem de akson ve dentrit uzantılarını sarar. Sinir dokusunun hücreler arası matriksi yoktur. Glia hücreleri nöron etkinliği için gereken uygun mikro çevreyi sağlar. Bu noktada farklı kökene morfolojiye, fizyolojiye ve patolojiye sahip değişik glia hücreleri bulunmaktadır.

Oligodendrositler Oligodendrositler hücre merkezi sinir sistemindeki nöronların elektriksel uyarı dağılımını bağlayan miyelin kılıfı yapar.

Schwann hücreleri Bu hücreler Oligodendrositlerle aynı işleve sahiptir. Ancak periferik sinir sistemindeki aksonların etrafında yer alırlar. Bir Schwann hücresi bir aksonun çevresinde miyelin oluşturur. Oysa oligodendrositlerin birden fazla nöron ve bunların uzantıları etrafında kılıf oluşturacak şekilde dallar verme yeteneği bulunmaktadır.

astrositler Çok sayıda uzantıları nedeni ile yıldız şeklinde olan hücrelerdir. Bu hücrelerin yapılarını güçlendiren glial fibriller asit proteininden yapılmış ara plamanlar bulunur. Az sayıda uzun uzantılara sahip astrositlere fibröz asrtositler denir. Ve bunlar beyaz madde içerisinde yer alır. Çok sayıda kısa dallar veren uzantılara sahip olan protoplazmik astrositler gri madde içerisinde yer almaktadır.

Asrtositler birbirine “gab junction” lar aracılığıyla doğrudan temas halindedir. Bu şekilde bilgi uzak mesafelere arasında bir noktadan bir başka noktaya akabilmektedir. Örneğin astrositler “gap junction” ve çeşitli sitokinler salgılaması sayesinde hem normal hem de anormal koşullarda miyelin yenilenmesini etkilemek üzere oligodentrositler ile etkileşebilmektedir.

Ependim hücreleri Bu hücreler merkezi sinir sistemindeki boşlukları döşeyen alçak prizmatik siliyalı epitel hücreleridir.

Mikroglia Mikroglia kısa uzantılara sahip, uzamış küçük hücrelerdir. Mikroglia sinir dokusunda mononükleer fagositik sistem kapsamına giren fagositik hücrelerdir. Kemik iliği öncül hücrelerden kökenlenirler. Erişkinlerdeki MSS2de inflamasyon ve onarımda görev alırlar.

Mikrogliya ya da mikroglia; glial hücrelerden merkezi sinir sinir sisteminde bulunan makrofajlardır. Kökenlerini, 'in mezoderm tabakasından alırlar. Kan damarları yoluyla merkezî sinir sistemine girerler. Mezoderm kökenli hücrelerinin yaklaşık %5'ini oluştururlar. Nöroglia hücrelerinin en küçüğü olup, çok dallı uzantılara sahiplerdir. Gövdeleri küçük ve silindirik yapıdadır. Bu gövdeye uygun oval bir çekirdekleri vardır.

Fagositik hücrelerdir Fagositik hücrelerdir. Merkezî sinir sisteminde sayıları çok olmamakla beraber, hem ak, hem boz maddede yer alırlar. Koruyucu hücrelerdendir, parçalanmış hücreleri, atık ürünleri ve patojenleri fagositozla ortadan kaldırırlar. Sitoplazmalarında , çok sayıda lizozom ve fagositik kesecikler bulunur. Gelişmemiş endoplazmik retikulum, mitokondri ve aktin de mikroglia sitoplazmasında yer alır.