REFLEKS
Refleks, organizmanın bir uyarana karşı oluşturduğu en hızlı motor cevaptır. Bir refleks arkı: duyu organı, afferent nöron, MSS içinde bir veya çok sayıda sinaps, efferent nöron ve effektör organdan oluşur. Bu arkın herhangi bir noktasında bir kopma meydana gelmesi halinde refleks ortaya çıkmaz. Afferent duyusal sinirler, reseptörden aldıkları uyaranı medulla spinalis arka köklerinden girerek, medulla spinalise taşır. Efferent motor sinirler ise, medulla spinalisin ön boynuzundan çıkar. Buna göre medulla spinalisin arka kökleri duyusal; ön kökleri motor lifler içerir. Buna Bell Magendie yasası denir.
Refleks oluşumunda, bir uyarana bağlı olarak, duyu organı veya reseptörde bir reseptör potansiyeli meydana gelir. Uyaran, eşik veya eşik üstü şiddete ulaştığında bu reseptör potansiyeli aff. duyu lifinde iletilebilir bir aksiyon potansiyelinine dönüşür. Merkezi sinir sistemine (beyin veya medulla spinalis) giren duyu lifi, merkezde bir efferent motor nöron ile monosinaptik veya polisinaptik bağlantı yapar. Motor sinirde bir aksiyon potansiyeli oluşursa uyarı, iskelet kası, kalp, düz kas gibi effektör organı uyarır. İletilebilen aksiyon potansiyellerinin oluşmasında MSS içinde, sinaptik bağlantılara etki eden fasilitasyon, sumasyon, inhibisyon ve oklüzyonların rolü vardır ve bir motor nöronun uyarılması bu etkilerin cebirsel toplamı ile tayin edilir.
SPİNAL REFLEKSLER
Medulla spinalisde integre edilen refleksler:
1- Kas tonusunu oluşturur ve yer çekimine karşı ayakta durmayı sağlar.
2- Tendon reflekslerini ve diğer bazı primitif refleksleri ortaya çıkarır.
MONOSİNAPTİK REFLEKSLER
GERİLME REFLEKSİ (Myotatik Refleks)
İskelet kası boyunda meydana gelen uzamaya karşı kasılarak cevap verir. Buna gerilme refleksi (streching reflex) denir. Mekanizma şöyledir: Kaslar dışarıdan gerilerek uzatıldığında veya kendiliğinden gevşeyip uzadığında, kas lifleri arasındaki reseptörler uyarılarak, bu bilgiyi afferent duyu sinirleri aracılığı ile medulla spinalise taşır. Duyu sinirleri medulla spinalisin arka köklerinden girdikten sonra monosinaptik bir bağlantı ile ön boynuzda bulunan alfa () motor nöronları uyarır. Alfa motor nöronlar da bağlı oldukları kas liflerini uyararak, aynı kas liflerinin kasılmasını sağlar.
İskelet kası boyunun statik (yavaşça) veya dinamik (fazik, hızlı) olarak uzaması/uzatılması halinde, statik (yavaşça) veya dinamik (fazik, hızlı) bir cevap ortaya çıkarır. Fizyolojik koşullarda da kas gevşediğinde gerilme refleksi sayesinde bilinç dışı olarak, hafifçe kasılır. Bu pasif uzamaya karşı yine pasif ve statik kasılma, kas tonusunu oluşturur.
İstirahat halinde bile bütün kaslarımızda hafif hafif bir kasılma söz konusudur. Bu özellikle kas kitlesindeki bir gurup kas lifinin gerek periferdeki kas iğciklerinin uyarılması ile gerek üst merkezlerden motor nöronlara gelen hafif uyarılarla ortaya çıkar.
Eğer kasların boyu nörolojik refleks muayenelerinde olduğu gibi dışarıdan hızlı, dinamik bir şekilde uzatılırsa, buna karşılık da dinamik hızlı bir kasılma, yani tendon refleksi ortaya çıkar. Bu da bir gerilme refleksidir. Gerilme refleksi vücudun tek monosinaptik ve en hızlı refleksidir (Reaksiyon zamanı: 19, 24ms).
Gerilme refleksinin duyusal uyaranı, kas liflerinin arasında ve onlara paralel olarak yerleşmiş reseptör hücreleri olan kas iğcikleri tarafından alınır. Kas iğciklerine intrafuzal lifler de denir. İki ucundaki küçük bir bölüm haricinde kasılma özelliği yoktur. Görevi, boyunun uzaması halinde bu uzunluğu algılayıp, kendine bağlı duyusal afferentlerle medulla spinalise bildirmektir. İskelet kasının kasılabilen lifleri ise, alfa (α) motor nöronlar tarafından uyarılan ekstrafuzal liflerdir.
Kas iğciklerini, “nuclear bag ve nuclear chain” denilen 2 gurup lif oluşturur. Nüklear kese (bag) lifleri bir kas iğciği içinde 2-3 adettir. Bu hücrelerin nükleusları orta ekvatorial bölgede toplandığı için orta kısmı şişkince olup; bu nedenle nüklear kese adını alır. Nuklear zincir (chain) lifleri her iğcik içinde 6-7 adet olup; nükleuslar lif boyunca sıralanır. Her iki lif gurubu bir kapsül ile sarılarak; bu kapsül aracılığı ile ekstrafuzal kas liflerinin tendonlarına bağlanmıştır. Bu nedenle ekstrafuzal liflerin boyu uzadığında, bunlar arasında ve paralel uzanmış intrafuzal lifler de uzar; veya ekstrafuzal lifler kasıldığında, intrafuzal liflerin de boyu kısalır. Vücudun en hızlı duyu lifleri olan gurup Ia afferentleri hem nuclear bag hem de nuclear chain liflerinin orta (ekvatorial) bölgelerini spiral şeklinde sarar. Bu bağlantıya annulo-spiral bağlantı denir. Ayrıca nuklear zincir liflerinin iki ucuna da gurup II afferentleri, flower spray (çicek demeti) tarzında bir bağlantı yapar. Kas iğciklerinin hızlı ve dinamik bir şekilde uyarılmasından Gr. Ia; statik olarak uyarılmasından Gr. II afferentleri sorumludur. Bu nedenle Gr. I liflerine: Primer afferentler; Gr. II liflerine: sekonder afferentler de denir.
Kas iğciklerinden nuklear kese lifleri kasın boyunun ani uzamasına; nuklear zincir lifleri ise, daha ziyade kasın gevşeyerek boyunun yavaşca uzamasına ve o şekilde uzun kalmasına karşı hassastır. Bu nedenle kasa ani bir gerim uygulandığında, nuklear kese lifleri uyarılır ve bu bilgiyi hızla medulla spinalise yollar. Alfa motor nöronlardan hızlı bir cevap gelerek, kas hızla kasılır. Böylece dinamik bir tendon refleksi, örn. patella refleksi ortaya çıkar. Nuklear zincir lifleri ise, gevşemiş bir kasın boyu uzun kaldığı sürece (statik, pasif uyaran) uyarı doğurmaya devam eder bu uyarılar nisbeten daha yavaş grup II lifleri ile medulla spinalise taşınır. (Ancak her iki gurup duyu siniri ve ilerde bahsedilecek golgi tendon organına ait duyu siniri olan gurup I b afferentleri de, proprioceptive lifler adı altında, sinir lifleri sınıflandırılmasında, en hızlı ileten, A alfa (Aα) sinir lifleri gurubuna girer). Bu uyarana cevap olarak yine en hızlı ileten (Aα) motor sinirler olan alfa motor nöronlar kas liflerini kasar.
İstirahat anında bile tamamen gevşeyip boyunun uzamasını engelleyerek, kası devamlı hafif kasılır halde tutan bu refleks, kas tonusu’nu oluşturur. Diğer bir tanımlama ile, kasın gerilmeye karşı gösterdiği dirence kas tonusu denir.
Eğer kasın motor siniri kesilirse, istemli veya otomatik hareketler ve bütün refleksler ortadan kalkar. Bu kaslar flask (flaccid, hipotonik) hale gelir. Reflekslerin şiddetlendiği bazı nörolojik hastalıklarda ise, hem kas tonusu, hem de tendon refleksleri artar ve kaslar hipertonik (spastik) hale geçer.
Fizyolojik koşullarda kasın boyu uzadığında kas iğcikleri uyarılarak, kasın kasılmasına yol açtığına ve böylece kas tonusu arttığına göre; kasın boyu kısaldığında kas iğciklerinin durumu ne olacaktır? Kas iğciklerinin de boyu kısalacağına göre uyarı doğurmaktan vaz geçerlerse kas kasılması esnasında kas tonusu azalır mı?
Gama Motor Nöronlarının Etkisi
Gama () motor nöronlar, alfa () motor nöronlarla birlikte medulla spinalis ön boynuzunda bulunur. Küçük, kolay uyarılabilen (fusiform) nöronlardır. Alfaların uyarıldığı her durumda bir - işbirliği ile (alpha-gama co-activation), bunlar da uyarılır!!!
Gama motor nöronların aksonları kas iğciklerinin kasılabilen iki ucuna bağlantı yapar ve bunların kasılmasına yol açarlar. Böylece bir iğciğin 2 ucu kasılınca orta ekvatorial kısmı gerilir ve buna bağlı afferentler uyarılarak; yine medulla spinalise kas iğciği uyarısı gönderir. Bu da aynı mekanizma ile ön boynuz motor nöronlarını uyararak, kasın kasılmasına yol açar. O halde kasılan bir kasın alfa motor nöronunun uyarıları bir co-activation ile gama motor nöronlara da yayılır, gamalar kas iğciklerinin iki ucunu kasınca iğciklerin orta kısmı gerilir. Bir gerilme refleksi başlar, medulla spinalise giden Gr. Ia ve/veya Gr. II lifleri alfa motor nöronları uyarır; böylece kasılan kas daha çok kasılmış olur. Yani kasılan bir kasın tonusu azalmaz aksine artar. O halde alfa’ ların kasılma uyarısının üzerine tonusu arttırıcı bir impuls eklenerek; iskelet kası kontraksiyon yaparken, aynı anda tonusu da artar.
Periferden medulla spinalise bu etkiler gelirken, intakt ( patolojisi olmayan, bütünlüğü bozulmamış) bir organizmada medulla spinalisin üst bölgelerindeki beyin alanlarından da alfa motornöronlara uyarıcı ve inhibe edici impulslar gelir. Bunlar istemli veya otomatik hareket emirleri getirir ve ayrıca bazı inhibitörik yollarla bu hareketlerin şiddeti azaltılarak; hareketler makul ve amaca uygun bir şiddet ve hızda gerçekleşir. Bu inhibisyonların ortadan kalktığı patolojilerde tonus ve refleksler şiddetlenir (hipertonisite, patolojik refleksler). Üst merkezlerden gelen bu yolların bir kısmı alfalar, bir kısmı ise gamalar üzerine etki eder.
Not: İskelet kasında hareket ortaya çıkaran tek sistem, alfa motor nöronlardır. Gamaların aktivasyonu bu hareket esnasında kas tonusunun devamlılığını korumak ve kasılmaya ek olarak bu tonusu arttırmaktır.
Bazı fizyolojik veya patolojik şartlar merkezi sinir sisteminde genel bir eksitasyon durumu (central excitation) yaratır. Bunlar: stres, kafein, nikotin, amfetamin gibi uyarıcı ilaçlar, veya bazı farmakolojik maddeler olabilir. Bu durumda merkezi sinir sisteminin bütün nöronlarının uyarılma eşikleri düşer ve nöronlar kolay uyarılabilir hale gelir (hiperexcitable). Böylece gama motor sistemin de uyarıları şiddetlendiği için bütün refleksler şiddetlenir ve dolayısı ile kas tonusu da artar. Kişiler kendilerini ve kaslarını gergin hissederler.
Resiprokal İnnervasyon ve İnhibisyon
Vücutta bir gurup kas kasılırken, antagonistlerin gevşeyerek bu kasılmaya izin vermesi gerekir. Buna resiprokal inhibisyon denir. Medulla spinalise arka köklerle giren bütün duyu lifleri uyarıcı (excitatoric) nitelikli olduğu için, inhibisyon daima medulla spinalisdeki inhibitörik ara nöronlarla yapılır. Bazen de bir gurup kas inhibe edilirken, antagonistik kasların uyarılması gerekir. Buna da resiprokal innervasyon denir. Gerilme refleksi monosinaptk bir refleks olmakla birlikte, burada kasın kasılabilmesi için antagonistik kasın gevşemesi gerekir.
Medulla spinalisdeki inhibitörik aranöronlar, kalın, kısa boylu golgi şişe nöronlarıdır. Nörotransmitterleri glisindir. Glisin, postsinaptik hücrede Cl- veya K kapılarını açarak, klorun hücre içine girmesine ve hücrede hiperpolarizasyon yapmasına veya potasyumun hücre dışına çıkarak, hiperpolarizasyon yapmasına yol açar. Hiperpolarize bir hücrenin uyarılması zorlaşır veya imkansız hale gelir.
Gerilme refleksine bağlı tendon refleksleri çeşitli kasların tendonları uyarılarak, örneğin, guadriceps, biceps, Achill tendonu ve yüzün masseter kaslarının tendonlarında ortaya çıkabilir. Bu reflekslerin incelenmesi refleks arkın sağlamlığı ve MSS patolojileri konusunda bilgi verir. Klinik nörolojide tanı yöntemlerinden biri olarak kullanılır.
GOLGİ TENDON REFLEKSİ (Autogenic Inhibition, Lengthening Reaction)
Kasın aşırı kasılmasına bağlı olarak tendonların aşırı gerilmesi halinde, tendondan çıkan uyarılarla kasın gevşetilmesini sağlayan koruyucu bir refleksdir. Kasın 2 ucundan aşırı çekilerek tendonlarının kopma noktasına gelmesi halinde de bu refleks devreye girerek kası daha çok gevşetir.
Golgi tendon organları, kas tendonlarının arasında ve onlara seri bağlanmış reseptörlerdir. Bu reseptörler kasın aşırı kasılması ve tendonların gerilmesi ile uyarılır.
. Uyarılar hızlı ileten Gurup Ib afferentleri ile medulla spinalis arka köklerinden girer. Ön boynuza geldiğinde, bu kasın gevşeyebilmesi için bir inhibitorik aranöron (golgi şişe nöronu) ile sinaps yaparlar. Golgi şişe nöronu ise aşırı kasılan kasın α motor nöronunu inhibe eder. Böylece kas gevşer.
Not: burada öğrenci, golgi tendon organı ile golgi şişe nöronunun farklı yapılar olduğunu ancak, her iki oluşumu da ilk defa tanımlayan İtalyan Histolog Camillo Golgi (1843-1926)’ye atfen bu isimlarin kullanıldığını hatırlamalıdır.
Golgi tendon refleksi ile aşırı kasılmış kas gevşerken, uyarıyı getiren afferent liflerden bazı kollateraller ise, antagonist kasın motor nöronunu uyararak, antagonist kası kasar. Buna da resiprokal innervasyon denir.
Golgi tendon refleksi, tendonların kopmasını önleyen koruyucu bir refleksdir. Kas iğciklerinin ve golgi tendon organlarının afferent sinirlerinin kesilmesi halinde kas, motor nöronlarına yukarıdan gelen impulslar ile, kasılabilse bile; tonusu ortadan kalkar ve ekstremite yarı paralize bir halde gevşekce sallanır.
Kas, tendon ve eklemlerden gelen, medulla spinalise arka köklerden girerek; refleks cevaplar oluşturan ve buradan beyin ve serebelluma giden bu duyulara: ‘proprioseptif duyular’ (klinikde derin duyular) denir. Proprioseptif duyular beyin tarafından şuurlu; serebellum tarafından şuur altı düzeyde algılanır.
PATOLOJİK REFLEKSLER
Sustalı Çakı Fenomeni
Üst motor nöron lezyonlarında kaslar genel olarak hipertonikdir. Merkezi sinir sisteminde genel bir hipereksitabilite durumu ve uyarılma eşiğinde bir azalma ortaya çıkar. Bu nedenle fizyolojik koşullara göre çok hafif kabul edilebilecek bir uyaran bile şiddetli refleks cevaplar ortaya çıkarabilir. Orta şiddette bir germe (gerilme refleksi), kas kontraksiyonuna; kuvvetli bir germe ise (golgi tendon refleksi), kas gevşemesine yol açar.
Bu hastalarda genellikle kas tonusu artmış ve bazı antigravite kasları (alt ekstremitelerde ekstensörler, üst ekstremitede fleksörler) istem dışı kasılma pozisyonunda kalmıştır. Böyle kasılan bir kasa aksi yönde bir kuvvet uygulandığında, tendonlar çok gerildiğinden kas gevşer ve ekstremite düşer. Bu patolojik refleks, bilek güreşi yapan kişilerden birinin yenilip, kolunun düşmesine benzer. Buna sustalı çakı reaksiyonu denir.
Clonus
Üst motor nöron arazlarında, kas tonusunda şiddetlenme dolayısı ile ortaya çıkan bir başka patolojik refleksdir. Spastik bir kasa ani ve şiddetli bir germe uygulandığında ard, arda ortaya çıkan ritmik kontraksiyonlar halindedir. En sıklıkla ayak bileğinde görülür. Gastroknemius hipertonisitesi dolayısı ile plantar fleksiyonda kasılan bir ayağa, dorsi fleksiyon yönünde şiddetli bir itme hareketi uygulandığında ayak bir süre ileri geri ritmik kasılmalar yapar. Gastroknemiusda gerilme refleksi ortaya çıkar ve kasılır. Bu sefer tibialis anterior de bir gerilme meydana gelir ve o kasılır. Bu süreç uyarının şiddetine bağlı olarak bir süre, gerilme refleksi, uzama reaksiyonu, gerilme refleksi...şeklinde devam eder.
POLİSİNAPTİK REFLEKSLER
GERİ ÇEKME REFLEKSİ (FLEKSİYON REFLEKSİ)
Geri çekme refleksi, bir ekstremite veya vücut parçasının ağrılı bir uyarandan geri çekilmesi ile karekterize bir fleksiyon refleksidir. Bütün canlılarda ortaya çıkan ve survival’ı sağlayan koruyucu bir refleksdir. Ağrılı uyaranın (nociceptive stimuli) hafif olması halinde uyaranın uygulandığı bölgeye yakın fleksör kaslarda kasılma meydana gelir. Uyaran şiddeti yüksek ise pek çok fleksör kas devreye girerek, o uzuv uyarandan uzaklaştırılır.
Ağrı reseptörlerinden kalkan afferent uyarılar, medulla spinalise arka köklerden girdikten sonra alt ve üst segmentlere dağılmak üzere pekçok aranöron ile sinaps yapar. Ekstremiteyi ağrılı uyarandan kurtarmak için çeşitli seviyelerdeki fleksör kasların motor nöronları uyarılırken; ekstensör kasların motor nöronları ise resiprokal inhibisyona uğrayarak, fleksiyona izin verir.
Ağrılı uyaranın çok şiddetli olması halinde reaksiyon süresi (uyaranın verildiği an ile refleksin ortaya çıktığı an arasındaki süre) kısalır; buna karşılık refleks süresi (refleksin başlayıp, devam ettiği süre) uzar. Refleks süresinin uzamasında olasılıkla ‘yansıyan dalga’ (reverbrating circuit) mekanizmasının rolü vardır.
Not: Polisinaptik reflekslerde impuls çok sayıda sinapstan geçtiği için her sinaptik bölgede meydana gelen 0.5 ms. lik geçikme reaksiyon süresini monosinaptik reflekse göre çok uzatır.
Bazen ağrılı uyaranın şiddeti çok fazladır. Bu durumda afferentler medulla spinalise girdikten sonra uyaranı alt ve üst segmentlere iletirken; aynı zamanda medulla spinalisin karşı tarafına da iletirler. Uyaranın oluştuğu tarafta (ipsilateral) ekstremite şiddetle geri çekilirken; karşı ekstremite ise (kontralateral) ekstansiyon yaparak, vücudu dengelemeye çalışır. Buna çapraz ekstensiyon refleksi denir. İnsanda fizyolojik koşullarda pek ortaya çıkmasa da deney hayvanında (spinal hayvan), çapraz ekstensiyon refleksi esnasında, 4 ekstremitenin de reflekse katıldığı görülebilmektedir. Buna göre bir bacak fleksiyon, aynı taraf kol ekstansiyon yaparken; diğer bacak ekstansiyon, aynı taraf kol fleksiyon yapar.
SPİNAL ŞOK
Bütün vertebralılarda spinal travmalar veya kesilerden sonra değişen sürelerde bir spinal şok dönemi yaşanır. Bu spinal şok dönemi, üst merkezlerin medulla spinalis üzerindeki kontrol etkisine bağlı olarak, kurbağada birkaç dakika, rodentlerde birkaç saat, kedi ve köpekte birkaç gün, primat ve insanda birkaç haftadır. Bu sürelerin sonunda refleksler şiddetlenerek geri döner. Şok döneminde lezyon seviyesinin altında bütün istemli veya refleks hareketler ve duyular kaybedilir. Mesane ve barsak kontrolu ortadan kalkar. Eğer lezyon C3 seviyesinin üstünde ise solunum da etkilenebilir.
Spinal şok dönemi medulla spinalis alfa ve gama motor nöronlarının hiperpolarize olarak, uyarılmasının zorlaştığı bir dönemdir. İnsanda birkaç hafta sonunda geri dönen ilk refleks, fleksiyon refleksi olmakla birlikte; bazen gerilme refleksinin de ilk geri dönen refleks olduğu görülmüştür.
Spinal şok döneminde reflekslerin ortadan kalkması ve bu dönemden sonra şiddetlenerek tekrar ortaya çıkması ile ilgili mekanizma şöyle açıklanmaktadır: Normalde, dinlenim durumunda bile, medulla spinalis alfa ve gama motor nöronları üzerine üst merkezlerden ve bilhassa beyin sapı retiküler formasyondan gelen 5-6 mV değerinde, hafif, hafif uyarıcı (excite edici) impulslar vardır. Bunlar motor nöronların membran potansiyelinde hafifçe hipopolarizasyon yaparak; uyarılma eşiğini düşürürler. Bir spinal kesi veya lezyon sonunda üst merkezlerden gelen bu uyarıların ortadan kalkması ile motor nöronlarda ani bir hiperpolarizasyon olur ve bu nöronlar periferden gelen uyarılarla bile uyarılamazlar. Ancak yukarıda bahsedilen süreler içinde lezyon seviyesinin altındaki spinal nöronlarda giderek periferden gelen uyarılara karşı bir hassasiyet gelişmeye başlar. Son yıllarda araştırmalarla, bu nöronlarda ekstra reseptörler geliştiği ve arka köklerle giren duyusal aksonların kollateral lerinde artış olduğu ve bunların motor nöronlara bağlantısı ile, motor nöronlarda bir ‘denervasyon hipersensitivitesinin’ geliştiği gösterilmiştir. Bu sensitivite artışı duyusal uyaranların eşiğini düşürerek; medulla spinalisde en küçük bir uyarana karşı bile şiddetli refleks cevapların oluşmasına yol açar. Dolayısı ile, medulla spinalis tam kesilerinden sonra lezyon seviyesinin altında istemli ve otomatik hareketlerde kayıp, ancak periferden gelen duyulara karşı gerilme ve geri çekme reflekslerinde şiddetlenmeler ortaya çıkar.
Medulla spinalis lezyonu, seviyesine göre aynı taraf ekstremitelerinde ‘parapleji, quadripleji, tetraplaji, monopleji’ gibi semptomlar ortaya çıkarır.
Brown Sequard Sendromu
Medulla spinalisin yarı kesisini tanımlar. Lezyon seviyesinin altında, aynı tarafta bir üstmotor nöron arazına bağlı olarak, istemli ve otomatik hareketlerde kayıp; lezyon seviyesinin altında ve aynı tarafta proprioceptive duyularda ve vibrasyon duyusunda kayıp; lezyon seviyesinin altında ve karşı tarafta ağrı, ısı duyusunda kayıp ile karekterizedir.
Mass Refleksi
Medulla spinalis lezyonlarında, genellikle lezyon seviyesinin altında istemli hareketler ortadan kalkıp; refleksler şiddetlendiği için, sıklıkla küçük uyaranlara karşı bile şiddetli refleksler ortaya çıkar. Örneğin bacağa ağrılı bir uyaran verildiğinde, şiddetli bir geri çekme refleksi ile birlikte, terleme, kan basıncı değişiklikleri, defekasyon ve ürinasyon refleksleri tetiklenebilir. Bu kombine refleks cevaba ‘mass (kitle) refleksi’ denir. Bu refleksden yararlanarak hastalarda mesane ve barsak eğitimi yapılabilmektedir.
Amyotrophic Lateral Sclerosis
Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS): Kas zayıflığı ve atrofi ile karakterize, progressif (ilerleyici) bir hastalıktır. Genellikle 1-5 yıl içinde bütün istemli hareketler, yürüme, konuşma, yutma ve solunum fonksiyonlarında gerilemeler olur ve hasta solunum yetersizliğine bağlı olarak kaybedilir.
Hastalık duyuları, zeka ve bilişsel fonksiyonları etkilemediği için bilinç bozulmaz. 1936’da bu hastalığa yakalanan meşhur bir beyzbol oyuncusuna atfen Amerika’da bu hastalığa, Lou Gehrig hastalığı da denmektedir.
Kas zayıflığı ve paralizinin nedeni motor ünite hasarıdır. Özellikle medulla spinalis alfa motor nöronlarında ve bu nöronları ıinnerve eden kortikal motor nöronlarda dejenerasyon ortaya çıkar. ALS’nin esas sebebi bilinmemekle birlikte, küçük bir yüzdesinin genetik faktörlere bağlı olduğu düşünülmektedir. Genetik olarak superoksit dismutaz, SOD (bir anti oksidan) sentezleten gende bir mutasyonun ortaya çıkması ile hücrelerde süperoksit radikali oluşmakta, bu reaktif oksijen metaboliti ise, hücrede toksisite ve geri dönüşümsüz bir hasar oluşturmaktadır.
Not: Süperoksit radikali O2-, hücrenin oksidatif metabolizması esnasında oluşan, negatif yüklü, toksik bir yan ürün olup; diğer radikallerle birlikte (hidrojen peroksit H2O2, hidroksil anyonu OH) oksijen serbest radikalleri adını alır. Normal fizyolojik koşullarda bu radikaller antioksidanlar tarafından etkisiz hale getirilir.
ALS’nin oluşumunda rol oynayan diğer bir olası neden de, hücrelerin aşırı uyarılmasına bağlı toksisitedir (excitotoxicity). Beynin en önemli eksitatör nörotransmitteri olan glutamat’ın aşırı salınımı ve hücrelerin aşırı uyarılması, bazen çevre nöronların ölümüne yol açmaktadır (nörotoksisite). Bazen de glutamat taşıyıcılarında oluşan bir defekt dolayısı ile aktif nöronlar gereğinden uzun süre glutamata maruz kalmakta, bu şekilde ALS’a yol açmaktadır. Dolayısı ile ALS’de glutamat salınımını bloke eden ilaçlar (‘riluzole’ gibi) kullanılmakta, hastalığın ilerleyişi bir ölçüde yavaşlatılmaktadır.
C ve E vitamini de kuvvetli bir antioksidan olduğundan (süperoksit radikallerinin elektronlarını kabul ederek), bir ölçüde nöral koruma sağlar
