İmpuls İletimi

İmpuls akış yönü bir sinir hücresinde dendritten aksona doğrudur.Uyarılmamış bir sinir hücresinde hücre dışı poziitif(+),hücre içi negatif(-) yüklüdür. Sinir hücresinin bu durumuna polarizasyon(kutuplaşma) denir.Polarizasyonun nedeni sinir hücresinin yarı geçirgen hücre zarının farklı iyonlara karşı farklı geçirgenlikte olmasıdır. Bu durum iyonların hücre içinde ve hücre dışı sıvıda eşit olmayan bir şekilde dağılımına neden olur.

Sinir hücresi zarında bulunan enzim (Na-K ATPaz), hücre içinde bulunan Na+ iyonlarını sürekli aktif taşıma ile hücre dışına pompalarken hücre dışında bulunan K+ iyonlarını hücre içine pompalar. Na-K ATPaz ile dışarı pompalanan Na+ iyonları ,içeri pompalanan K+ iyonlarından fazladır.Ayrıca hücre içinde bol miktarda bulunan negatif yüklü protein iyonları büyük moleküller olduklarından zardan geçemezler ve hücre içindeki K+ iyonlarını kendilerine doğru çekerek hücre dışına çıkmasına engel olurlar.Bunun sonucunda sinir hücresinin pozitif yük kaybetmesine bağlı olarak zarın dış kısmı pozitif,iç kısmı negatif yüke sahip olur.

Sinir hücresinin uyarılması ile Na+ iyonları hücre içine giremeye başlar.Bu durum hücre içini pozitif(+),hücre dışını negatif(-) yapar ve kutuplaşma değişir.Dinlenme halindeki polarizasyon bozulduğundan bu olaya depolarizasyon denir.

İmpuls, sinir hücresinin aksonu boyunca ilerlerken her bölge bir önceki bölgeden gelen gelen impuls ile uyarılır.Böylece bir sinir hücresi boyunca bilgi taşıma işlemi devam eder. Depolarizasyondan sonra Na+ un hücre içine akışı durdurulur.Hücre içinde fazla miktarda bulanan K+ iyonları hücre dışına akmaya başlar.Hücre içindeki (+) yükler azalınca,zarda bulunan Na-K ATPaz enzimi aktif taşıma ile Na+ iyonlarını hücre dışına, K+ iyonlarını hücre içine pompalar.Bunun sonucunda hücre dışı tekrar pozitif (+), hücre içi negatif(-) yüklü olur. Hücre zarının tekrar dinlenme halindeki durumuna geri dönmesi repolarizasyon olarak tanımlanır.Eğer sinir hücresi impuls geçtikten sonra repolarize olmadan tekrar uyarılırsa bu uyarıya cevap vermez.

İmpulsun sinir hücresinde iletilmesi için enerji gereklidir.Bu enerji solunum reaksiyonları ile sağlanır.Bu sırada glikoz ve oksijen harcanır, karbondioksit açığa çıkar.ATP tüketimi artar ve sıcaklık artışı gözlenir. Bunlar impulsun sinir hücresinden geçerken oluşturduğu kimyasal değişikliklerdir.

Miyelinli sinirlerin sadece ranvier boğumlarında kutuplaşma gerçekleşir.Ranvier boğumlarında miyelin bulunmadığından impuls iletimi bir boğumdan sonraki boğuma sıçrayarak ilerler. Bu nedenle miyelinli sinirlerde impuls iletimi 10 kat daha hızlıdır. Miyelinli sinirlerde impuls 120m/s hızla iletilirken miyelinsiz sinirlerde impuls iletimi 12m/s'dir.

İmpuls akson boyunca iletim hızını, aksonun miyelinli olması yanı sıra akson çapı da etkiler. Akson çapı ne kadar büyükse iyon akımı o kadar fazla olacağından impuls hızıda artar.