Bir atletin koşu yarısında bitiş çizgisine yaklaşırken ne kadar hızlı koşmakta olduğunu düşünelim. Atletin bu hareketinde özellikle bacak kasları ve bu kasların bağlantılı olduğu somatik motor sistemi etkindir. Aynı zamanda, vücudun harcadığı enerjiyi karşılamak için kalp atışı da hızlanmıştır ve kalp kasları istemsiz bir şekilde otonom sinir sisteminin etkisi altında çalışır. Atlet yarışmayı tamamlamak için koşarken adrenalin hormonu salgılar ve bu tepki nöroendokrin sistemin bir parçası olarak ortaya çıkar.

Motor sistemin yanı sıra; sinir sisteminin iki önemli parçası daha vardır: Otonom sinir sistemi (diğer bir adıyla visseral motor sistemi) ve hormonların sinir sistemiyle bağlantısını oluşturan nöroendokrin sistem. İstemli bir şekilde harekete geçirdiğimiz kaslarımız, istemsiz çalışan kaslarımız ve endokrin sistemimizin bir arada çalışmasıyla iç ve dış uyarılara karşılık olarak vücudumuzda tepkiler oluşur.

Motor sistem, iskelet kaslarının kasılmasını kontrol eder ve vücut hareketini düzenlerken, otonom sinir sistemi (diğer adıyla visseral motor sistem), düz ve kalp kaslarının kasılmasını kontrol ederek iç organları düzenler. Nöroendokrin sistem ise, duyusal uyarılara ve beynin durumuna bağlı olarak oluşan komutlara yanıt verir. Nöroendokrin sistemin temel gorevi hormon salgılayarak hayvan fizyolojisi ve davranışını düzenlemektir. Örneğin, yiyecek tüketimi, su alımı ve günlük aydınlık-karanlık döngünün oluşması nöroendokrin sistemin etkisi altındadır.

Sinir Sistemi Alt Sistemlerin Etkileşimi İle Düzenlenir

Motor sistemi, otonom sinir sitemi ve nöroendokrin sistem, iç organların durumunu algılayan interoseptif (içten alıcı) sistemden gelen geri besleme bilgilerle düzenlenir. Yani sinir sistemimizin istemli, istemsiz ve hormonlarla ilişkili bir şekilde çalışması vücudun durumuna göre değişiklik gösterir. Böylelikle sinir sisteminin düzenlenmesi; sinir sistemini oluşturan alt sistemlerin etkileşimiyle ve iç organların durumuna bağlıdır.

Otonom, nöroendokrin ve interoseptif sistemler çoğunlukla bilinçaltında çalışır, bu nedenle beynimizi çok meşgul etmez ve diğer ilgi alanlarımıza yönlenebilmemize imkan tanır. Otonom, nöroendokrin ve interoseptif sistemler birlikte; nefes alma, acıkma, susama tuz-sıvı dengelerinin sağlanması gibi hayatı vücut fonksiyonlarını sürdürür. Biyolojik ritim ve uyku gibi temel fonksiyonlarımız da otonom, nöroendokrin ve interoseptif sistemlerle ilişkili olarak düzenlenir.

Otonom Sinir Sistemimiz Hangi Yapılardan Oluşur?

Sindirim, solunum, damarlaşma, salgılama ve üreme sistemlerini oluşturan yumuşak kaslar, kalp kası, ekzokrin (sıvıların bölgesel kanal ve damarlardan dışarı akıtılmasını sağlayan) ve endokrin (hormonların kan dolaşımına karışmasını sağlayan) salgı bezleri otonom sinir sistemimizi oluşturan doku ve yapılardır. Otonom sinir sisteminde olaylara karşı iki tepki mekanizmasından biri aktifleşebilir: Sempatik ve parasempatik sinir sistemi.

Vücudumuz olaylara karşı iki farklı aktivite seviyesine sahiptir diyebiliriz: Yoğun fiziksel aktivite hali veya dinlenme hali. Duygu ve düşünce durumumuzu etkileyecek olaylara karşı “Savaş ya da kaç!”, bu olaylar olmadığı zamanlarda ise “Dinlen ve Sindir!” uyarıları vücudumuzu kontrol eder. Bizim için tehlike oluşturan ya da duygu ve düşüncelerimizi etkileyen olaylara karşı iskelet kaslarımız, nefes alışverişimiz, kalp atışımız ve diğer iç organlarımız yoğun çalışma moduna geçer. Farklı doku ve sistemler koordineli bir şekilde çalışarak gereken tepkiyi sergilememizi sağlar. Yüksek aktvite daha çok enerji harcanmasına sebep olur. Bu olayları düzenleyen istemsiz sinir sistemimize sempatik (Parçalar arası bağlantıyı sağlayan) sinir sistemi denir. Sempatik sinir sistemi yoğun enerji harcanmasını gerektirecek tüm durumlara karşı vücudu hazırlar.

Bu yoğun tempolu sürece son veren ve tehlike geçtiğinde dinlenme durumunu sağlayan sistem ise parasempatik (sempatik sistemin yanında çalışan) sinir sistemidir. Aniden gelen ve sistemlerimizin yüksek enerji harcamasını dengelemek için parasempatik sinirler “Savaş ya da kaç!” uyarısının tam tersi olacak şekilde vücudu dinlenme haline geri getirecek komutlar verir.

Bir fare yemek ararken bir anda kedi kokusu aldığında kalp atışı, nefes alış verişi ve kan basıncı bir anda artar. Bu sırada tükürük salgılama ve sindirim gibi iç düzeni sağlayan sistemleri baskılanmış haldedir. Farenin kedinin kokusuyla hissettiği tehlikeye yanıt olarak koşup kaçabilmesi için sinir sistemi acil cevap moduna geçer. Tüm bu tepkiler sempatik sistemin etkisi altında gerçekleşir. Böyle bir anda farenin vücudu bir nevi hızlı tepki verebilmek için gereken hareket mekanizmalarını önceler. Tehlike bittiğinde farenin kalp atışı, nefes alıp verişi ve kan basıncı normal seviyesine (taban çizgisine) geri döner ve fare normal aktivitelerini yapmaya devam eder. Bu toparlanma süreçleri ise parasempatik sistem sayesinde gerçekleşir. Toparlanma sürecinde yüksek enerji harcayan mekanizmalar yerine dinlenme ve enerji üretimiyle ilişkili sistemlerimiz aktiftir.

Parasempatik ve Sempatik Sinir Sistemleri Birbirine Zıt Etkiler Oluşturur

Parasempatik ve sempatik sinirlerin birçok efektör organdaki etkileri birbirini tamamlayan ve sıkça zıt olan eylemlere sahiptir. Örneğin, parasempatik sistem tükürük salgılamayı ve sindirimi uyarırken, sempatik sistem bu süreçleri inhibe eder. Parasempatik sistem kalp atış hızını yavaşlatırken, sempatik sistem bunu hızlandırır. Parasempatik sistem akciğerlerde hava yollarını daraltırken, sempatik sistem hava yollarını genişletir. Genel olarak, sempatik sistem, acil durum tepkileri olarak hayatta kalma için hemen gerekli olmayan fizyolojik fonksiyonları inhibe ederek ve acil durum tepkilerini aktive eder. Aşırı durumlarda artan aktiviteyi desteklemek için enerji harcamasını kolaylaştırır.

Sempatik sistem, sinirsel uyarım yoluyla böbrek üstü bezlerinde (adrenal medullada) adrenalin (epinefrin) ve noradrenalin (norepinefrin) üretimini tetikler. Adrenalin, hızlı bir şekilde eyleme geçmek için kana dolaşımına katılarak kan akışını ve glükoz üretimini artırır.

Parasempatik sistem ise tam aksine; vücudun fizyolojisini acil durum olmayan haline geri döndürür. Dinlenme ve sindirimi artırma yoluyla enerji seviyelerinin yeniden doldurulmasını kolaylaştırır. Ancak, son çalışmalar, sempatik ve parasempatik sistemlerin iş bölümüne dair bilinen bu görüşün basitleştirilmiş halde olduğunu öne sürmüştür. Örneğin, parasempatik sistemin yapısındaki sinir hücreleri, kendi aralarında da fizyoloji üzerinde zıt etkilere sebep olacak şekilde farklılıklar gösteren hücrelerdir. İki sistemin de daha ileri çalışmalarla araştırılmasıyla sinir hücrelerindeki ve hücrelerin sebep olduğu fizyolojik etkiler daha iyi anlaşılabilir.

Gangliyon Nedir? Postgangliyonik ve Pregangliyonik Nöronlar Nelerdir?

Çevresel sinir sistemimizin hem istemli çalışan kısmı hem de istemsiz çalışan kısmını oluşturan sinir hücresi kümelerine gangliyon denir. Vücudumuzu dışından içeriye doğru düşünürsek en dışarıda efektör organlarımız yani sinir sisteminden gelen komutları uygulayan organlar bulunur. Bu organlardan gelen bilgilerin iletildiği sinir hücrelerine postgangliyonik nöronlar denir. Bu sinir hücrelerinin hücre gövdeleri, çevresel sinir sistemi üzerindedir. Sinir ağında daha içeriye doğru ilerlersek, efektör organlardan gelen postgangliyonik sinirleri merkezi sinir sistemine pregangliyonik sinir hücreleri bağlar.

Diğer yönden yani içten dışa doğru düşünecek olursak, merkezi sinir sisteminden çevresel sinir sistemine uzanan pregangliyonik sinir hücre kümeleri vardır ve bu hücrelerin aksonları postgangliyonik nöronlarla sinaps oluşturur. Bu şekilde merkezi sinir sistemiyle çevresel sinir sistemi ve organlarımız arasında köprü görevi görürler.

Sempatik ve Parasempatik Sistemlerin Yapısı Nasıldır?

Hem sempatik hem de parasemptaik sinir sistemimizin yapısında postgangliyonik ve pregangliyonik sinir hücresi kümeleri bulunur. Pregangliyonik ve postgangliyonik nöronlar organlarımızı saran somatik motor nöronlara kıyasla daha iç konumdadır bu yüzden içsel motor nöronlar (visseral motor nöronlar) olarak adlandırılırlar.

Sempatik sistemde, pregangliyonik nöronlar, lateral omurilikte gri maddenin torasik ve lomber segmentlerinde bulunur. Postgangliyonik nöronlar ise yakındaki sempatik gövde veya prevertebral gangliyonlarda bulunur. Ancak parasempatik sistemde çoğu parasempatik pregangliyonik nöron beyincikte bulunur. Parasempatik pregangliyonik nöronların aksonları, örneğin vagus siniri, genellikle efektör organlarla bağlantılı olan parasempatik gangliyonları uyarmak için uzun mesafelere doğru uzanır.

Sempatik ve Parasempatik Sistemde Hangi Nörotransmitter Moleküller Aktiftir?

Motor sistemdeki somatik motor nöronlar gibi, sempatik ve parasempatik sistemlerin pregangliyonik nöronları da nörotransmitter olarak ACh (asetilkolin) kullanır. Çoğu postgangliyonik parasempatik nöron da ACh kullanır. Postgangliyonik sempatik nöronlar ise genellikle norepinefrin kullanır. Bu iki molekül de düzenleyici ve uyarıcı göreve sahip nörotransmitterlerdir. ACh parasempatik, Norepinefrin iş sempatik sınır sisteminde çalışıtından, kalpa atışı üzerinde zıt aktivite gösterirler. Prolaktın gibi nöropeptitler de sempatik ve parasempatik sistemlerin çalışmasını düzenler. Motor sisteminde olduğu gibi otonom sinir sistemi de duyusal geribildirim ve merkezi kontrol tarafından birçok farklı seviyede düzenlenir.