Denetleyici ve Düzenleyici Sistemler

Konu Anlatımı

Denetleyici ve Düzenleyici Sistem Nedir?

Canlıların içinde ve çevresinde sürekli değişen koşullar vardır. Bu değişimler karşısında canlının iç dengesini koruması gerekir. Değişen koşulları algılayan, değerlendiren ve uygun bir tepki üreten yapıların bütününe denetleyici (düzenleyici) sistem denir. Vücudumuzda gerçekleşen sayısız olayın çoğu bu mantıkla işler.

Basit bir örnek düşünelim: Havanın soğuduğunu anlarsınız. Vücudunuzun sıcaklığıyla ilgili bilgi önce derinizdeki alıcılara ulaşır, oradan merkeze gider, merkez bu bilgiyi değerlendirir ve sonunda kaslara emir gönderir. Dışarıdan bakıldığında çok basit görünen bu olay aslında birbiriyle bağlı dört basamaktan oluşur.

Sistemin Dört Basamağı

Denetleyici bir sistemde dört basamak sırayla izlenir:

• Uyaran: Sistemi etkileyen değişen çevre koşuludur; sıcaklık, ışık miktarı veya kandaki şeker düzeyi böyle bir uyarandır.
• Algılama (reseptör): Uyarana duyarlı yapılardır. Algılanan bilgi sinirler aracılığıyla merkeze iletilir.
• Değerlendirme: Beyin ve omurilik gibi merkezlerde yapılır; uyaranın tehlikeli olup olmadığına karar verilir.
• Tepki (efektör): Kasların kasılması veya bezlerin salgı yapmasıyla sonuç üretilir.

Bu dört basamaktan biri eksik kalırsa sistem çalışamaz. Örneğin omuriliği zarar görmüş bir kişi, elini sıcak bir yüzeye değdirdiğinde refleksle geri çekemez; çünkü değerlendirme ve emir iletme yolu kesilmiştir.

Canlılarda Düzenleyici Sistem Örnekleri

Kan şekerinin düzenlenmesi iyi bir örnektir. Yemekten sonra kanda şeker miktarı yükselir. Pankreas bu durumu algılar ve insülin salgılar; insülin kan şekerini düşürür. Kan şekeri düşünce ise pankreas glukagon salgılayarak şekerin yükselmesini sağlar. İnsülin yetersiz kaldığında kan şekeri denetlenemez ve diyabet ortaya çıkar.

Göz bebeğinin tepkisi daha kolay gözlenir. Parlak bir ışığa baktığınızda göz bebeği küçülür, karanlıkta ise büyür. Böylece göz içine giren ışık miktarı dengelenir. Bu tepki refleks olarak yani istemli olmadan gerçekleşir.

Refleks ve İstemli Tepkiler

Sinirler aracılığıyla oluşan, hızlı ve istemli olmayan tepkilere refleks denir. Parmağınızı sıcak bir yüzeye değdirdiğinizde elinizi çekmeniz reflekstir. Burada sıcaklığı fark edip karar vermeniz değil, hareketin kendiliğinden oluşması refleksi anlatır. Refleksler omurilik merkezli oldukları için çok hızlıdır.

İstemli hareketler ise beynin karar vermesiyle gerçekleşir. Yazı yazmak, konuşmak veya bir bardak kaldırmak bu tür hareketlerdir; başlamadan önce karar verilmesi gerekir.

Bitkilerde Düzenleyici Tepkiler

Bitkilerde sinir ve kas bulunmaz, buna rağmen tepki verebilirler. Tepkileri, organların farklı yönlerde farklı hızda büyümesiyle gerçekleşir. Pencere kenarında duran bir bitkinin pencere tarafına eğilmesi ışığa yönelme, saksı bitkisinin kökünün aşağı, dallarının yukarı büyümesi ise yer çekimine yönelme tepkisidir.

Teknolojik Denetleyici Sistemler

İnsanlar aynı mantığı taşıyan cihazlar tasarlamıştır. Termostat sıcaklığı ölçer, belirlenen değerle karşılaştırır ve fark büyükse ısıtıcıyı çalıştırır. Hareket algılayan lamba, otomatik kepenk ve buzdolabının sıcaklık kontrolü de aynı mantıkla çalışır.

Çözümlü Örnek

Bir öğrenci serin bir koridorda yürürken üşüdüğünü fark ediyor. Vücudunda gerçekleşen olayı dört basamakla açıklayınız.

• Adım 1: Uyaran; koridorun serin olması ve vücut sıcaklığının normalin altına düşmesi.
• Adım 2: Algılama; deri ve kaslardaki alıcılar bu değişimi fark edip sinirlerle merkeze bildirir.
• Adım 3: Değerlendirme; beyin sıcaklığın düştüğüne karar verir ve gerekli emirleri gönderir.
• Adım 4: Tepki; kaslar kasılır ve tüyler kabarır, böylece vücut ısısının kaybı azaltılmaya çalışılır.

Özet

Denetleyici sistem, değişen koşulları algılayıp değerlendiren ve uygun tepki üreten yapıların bütünüdür. Uyaran algılanır, merkezde değerlendirilir ve kas ya da bezler aracılığıyla tepki üretilir. Kan şekerinin insülinle düşürülüp glukagonla yükseltilmesi ve göz bebeğinin ışığa göre değişmesi canlılardaki örneklerdir. Refleksler istemli değildir ve omurilik merkezli oldukları için hızlıdır. Bitkiler sinir ve kas olmadan, organlarının farklı yönlerde farklı büyümesiyle tepki verir. Termostat gibi cihazlar da ölçme, karşılaştırma ve düzeltme adımlarıyla benzer bir mantık kurar.

Sık Yapılan Hatalar

• Tepkiyi kas yerine sinirlerin ürettiğini sanmak: Sinirler yalnızca bilgiyi taşır ve emir iletir; kasılma ile salgılama efektörlerde olur.
• Refleksleri bilinçli kararlardan ayıramamak: Refleks istemli değildir ve omurilikte oluşur; bilinçli kasılma ile refleks aynı şey değildir.
• İnsülinin kan şekerini yükselttiğini düşünmek: Kan şekeri yükseldiğinde insülin salgılanır ve amaç kan şekerini düşürmektir.
• Bitkilerde tepki için sinir sistemi aramak: Bitkilerde sinir ve kas yoktur; tepki büyüme hızının farklılaşmasıyla oluşur.
• Her tür değer değişimini düzenleme saymak: Düzenleme, değer belirli bir aralıkta tutulurken yapılır; sınırsız artan bir değişim düzenleme değildir.

Ne Öğreneceğiz

Değişen koşullarda algılama, değerlendirme ve tepki basamaklarıyla çalışan denetleyici sistemlerin canlılardaki ve teknolojideki örneklerini inceler. Bu konuda ögrenme çıktıları:

• Denetleyici (düzenleyici) sistem kavramını tanımlar ve varlığını gerekçesiyle açıklar.
• Uyaran, algılama, değerlendirme ve tepki basamaklarını sırayla açıklar.
• Kan şekerinin düzenlenmesi ile göz bebeğinin tepkisini örnek olarak verir.
• Refleks ile istemli hareket arasındaki farkı açıklar ve refleksleri doğru sınıflandırır.
• Bitkilerde yön değiştiren tepkiler ile teknolojik denetleyici sistemleri karşılaştırır.

Ön Bilgi

Bu konuya başlamadan önce temel kavram ve ön koşulları kavramanız yardımcı olacaktır. Konunun çerçevesinde şu kavramlar dikkat ister:

• Denetleyici sistemde uyaran algılanır, merkezde değerlendirilir ve efektörle tepki üretilir.
• Refleks tepkiler istemli değildir ve omurilik merkezli oldukları için hızlıdır.
• İnsülin kan şekerini düşürür, glukagon kan şekerini yükseltir.
• Göz bebeği parlak ışıkta küçülür, karanlıkta büyür.
• Bitkilerde yön değişimi, organların farklı yönlerde farklı büyümesiyle gerçekleşir.
• Teknolojik denetleyici sistemlerde ölçüm, karşılaştırma ve düzeltme adımları bulunur.
• Vücudun iç sıcaklığı yaklaşık 37 °C düzeyinde tutulmaya çalışılır.

Basit Örnek ve Günlük Yaşam

Günlük yaşamda ve mesleki bağlamda bir uygulama:

Soru: Bir öğrenci öğle yemeğini yedikten kısa süre sonra kandaki şeker düzeyi yükselmiştir. Vücudunda hangi düzenleme devreye girer?

1. Adım 1: Kandaki şeker düzeyinin yükselmesi uyaran olarak algılanır.
2. Adım 2: Pankreas bu değişimi değerlendirir ve insülin salgılamaya karar verir.
3. Adım 3: İnsülin kan şekerini düşürür ve düzey normale yaklaşınca salgı azalır.

Sonuç/cevap: Pankreasın salgıladığı insülin kan şekerini düşürür.

İleri Örnek

Daha ileri bir uygulama:

Soru: Eliniz sıcak bir yüzeye değdiğinde beyniniz karar vermeden parmaklarınız geri çekilir. Neden?

1. Adım 1: Deri alıcıları sıcaklığı algılar ve sinirle omuriliğe bilgi gönderir.
2. Adım 2: Omurilik merkezi bilgiyi değerlendirip derhal kasılma emri üretir.
3. Adım 3: Kol kası kasılır ve parmaklar geri çekilir, beyin kararı beklemez.

Sonuç/cevap: Refleks omurilik merkezli ve istemsiz olduğu için çok hızlı gerçekleşir.

Adım Adım Çözülmüş Örnek

Örnek 1: Kan Şekerinin Düzenlenmesi konusunun adımları:

1. Adım 1: Kandaki şeker düzeyinin yükselmesi uyaran olarak algılanır.
2. Adım 2: Pankreas bu değişimi değerlendirir ve insülin salgılamaya karar verir.
3. Adım 3: İnsülin kan şekerini düşürür ve düzey normale yaklaşınca salgı azalır.

Karşılaştırma Tablosu

Kendini Dene

Soru: Vücudunuzda bir denetleyici sistemin çalıştığı bir olay seçin ve uyaran, algılama, değerlendirme ile tepki basamaklarını yazınız.

Örnek cevap: Puanlama anahtarı: Uyaranın açıkça yazılması 4 puan; uyaranı algılayan yapının adıyla belirtilmesi 4 puan; değerlendirmenin beyin ve omurilikte yapıldığının yazılması 4 puan; tepkinin kas ya da bezler aracılığıyla oluştuğunun belirtilmesi 4 puan; basamakların doğru sırayla yazılması 4 puan. Toplam 20 puan.