E.    SİNİR İMPULSUNUN (Aksiyon potansiyeli) TEKRARLANMASI

Bir uyarının etkisiyle bir nöronun zar potansiyelinde kısa süre içinde meydana gelen elektriksel değişikliğe aksiyon potansiyeli (sinir impulsu) adı verilir. Depolarizasyon zar potansiyelini belli bir eşik değerin üstüne çıkaracak kadar değişikliğe uğratırsa aksiyon potansiyeli meydana gelir.

Na⁺’un hücre içine girmesiyle ilk potansiyel oluşur ve depolarizasyon meydana gelir. Nöronun bir noktasında başlayan depolarizasyon bitişiğindeki noktayı uyarır. Bu şekilde impuls akson ucuna kadar iletilir.

Aksiyon potansiyelinin akson boyunca tekrarlanma hızını akson çapı ve aksonun miyelinli olup olmamasıve sıcaklık  etkiler.

Akson çapı: Akson çapı ne kadar büyükse iletim o kadar hızlı olur. Çünkü akson kalınlığı arttıkça belli zamanda daha fazla iyon akar ve aksonun sonraki bölgelerinde daha çabuk aksiyon potansiyeli oluşur.

Miyelin kılıf: Omurgalılarda, aksiyon potansiyelinin tekrarlanma hızını arttıran miyelin bulunur.

Sıcaklık: Optimum sıcaklığa kadar sıcaklık artışı impuls iletim hızını arttırır. Sıcaklık artışı devam ederse enzimlerin yapısının denatüre olmasından dolayı impuls iletim hızı yavaşlar. Sıcaklık artışı devam ederse impuls iletimi tamamen durur.

Miyelinsiz nöronlarda impuls yukarıda açıklandığı şekilde iletilir. Ancak miyelinli aksonlarda depolarizasyon ve repolarizasyonu sağlayan iyon akımı sadece ranvier boğumlarında olur. Bir boğumdaki Na⁺ akımı bir sonraki boğuma sıçrar ve yeni bir aksiyon potansiyeli oluşturur. Bu iletime atlamalı iletim denir. Aksiyon potansiyelinin boğumdan boğuma sıçraması ile impuls iletimi hızlı gerçekleşir. Atlamalı iletimde impuls,  boğumlardan atlayarak ilerlediğinden miyelinsiz nöronlarda gerçekleşen iletime göre daha hızlı yol alır ve daha az enerji harcar. Bunun sonucunda miyelinli bir aksonda iletilen impuls hızı 120(100) m/s iken miyelinsiz aksonda hız 12(2)m/s’dir. Ayrıca akson çapının artması ve sıcaklık artışı da impuls iletimini hızlandırır.

Bir nöronda impuls iletilirken elektriksel değişikliklerle beraber kimyasal değişiklikler de meydana gelir. İmpuls iletilirken glikoz ve O₂ harcanır, CO₂ ve sıcaklık artar, ATP hem üretilir hem de tüketilir.

Bir nöronda aksiyon potansiyeli (İmpuls) oluşturabilen en küçük uyarı şiddetine eşik şiddet (eşik değer) denir.  Yani sinir hücrelerinde bir impuls oluşabilmesi için uyarı şiddetinin eşik değer (eşik şiddeti)den fazla olması gerekir.

Nöron, eşik şiddetin altındaki şiddetteki uyarılara cevap vermez. Eşik değerde ve eşik değerin üzerindeki uyarılara ise aynı tepkiyi verir. Buna ya hep ya hiç prensibi denir.

Ya hep ya hiç prensibine göre bir sinir telinde uyarı eşik şiddetten daha kuvvetli olsa bile impulsun hızı ve şiddeti değişmez. Yani impulslar sinir teli boyunca aynı hız ve şiddette ilerler. Çünkü sinir telleri impuls iletimi için gerekli ATP uyarandan değil, sinir hücrelerinin kendisinden sağlanır.

Bir sinir hücresinin farklı şiddetteki uyarılar ile uyarılması daha fazla sayıda ve sık aralıklar ile impuls oluşumuna neden olur. Bu durumda efektör hücre sayısı artacağından tepki şiddeti de artar.

NOT:

1.     Bir sinir telinden geçen impuls sayısı arttıkça kasın tepkisi artar.

Bir sinir teli veya kas teli ya hep ya hiç prensibine göre çalışır. Ancak çok sayıda sinir telinden oluşmuş sinir kordonu veya çok sayıda kas telinden oluşmuş kas demeti bu prensibe uymaz. Çünkü her sinir telinin uyarılması için gerekli eşik şiddeti aynı değildir. Düşük şiddetteki uyartı önce kolay uyarılabilen sinir tellerini veya kas tellerini uyarır. Uyartı şiddeti arttıkça uyarılan sinir teli sayısı da artacağı için daha kuvvetli cevap verilir. Belli bir değerden sonra uyartı şiddeti artsa bile sinirlerin vereceği cevap değişmez. Bu duruma merdiven etkisi denir.

UYARI:

1.  İmpuls sayısını etkileyen faktörler;

a.        Uyarının şiddeti

b.        Uyarının frekansı

c.      Uyarının süresi

Faktörler artarsa impuls sayısı artar, impuls hızı değişmez. Ayrıca;

d.        Nöronların sayısı

e.     Nöronların ve dizilişleri

f.         Nöronlar arasındaki bağlantılar

Faktörleri de impuls sayısını etkiler

UYARI:

2.  İmpuls iletim hızını etkileyen faktörler;

a.        Miyelin kılıfın varlığı impuls iletim hızını arttırır.

b.        Akson çapı kalın olması  impuls iletim hızını arttırır.

c.     Sıcaklık artışı optimum değere kadar impuls iletim hızını arttırır.

Gibi başlıca faktörler impuls iletim hızını etkiler.

UYARI:

3.  Uyarıların şiddeti, süresi ve frekansı uyarılan sinir hücresi sayısını ve iletilen impuls sayısını artırırken, sinir hücresinde impuls iletim hızında ve aksiyon potansiyelinde bir değişikliğe yol açmaz.