ÇİZGİLİ KASLARIN KASILMA MEKANİZMASI
-Kasları kasılabilmesi için uyarılmaları gerekir.
-Kasların kasılmasını sağlayan en küçük uyarı şiddetine eşik şiddeti denir.
-Kas eşik şiddetin altındaki uyarılara tepki göstermez. Eşik şiddetin üzerindeki uyarılara ise hep aynı şiddette tepki gösterir. Buna ya hep ya hiç prensibi denir.
Şekil: Bir kas telinde ya hep ya hiç prensibi |
Ya hep ya hiç kuralı tek bir kas teli için geçerlidir. Birçok kas telinin bir araya gelmesiyle oluşan kas demetlerinde merdiven etkisi görülür. Çünkü kas demetine verilen uyarı şiddeti arttığında, uyarılan kas teli sayısı da artacağından verilen tepki de artar. |
Şekil: Bir kas demetinde merdiven etkisi. 1, 2 ve 3 ile verilen kas tellerinin uyarılma eşiği farklıdır. Belli bir şiddetteki uyarı önce kolay uyarılabilen 1. kas telini uyarır. Uyarı şiddeti arttıkça sonra 2. kas teli sonra da 3. kas teli uyarılır. Uyarılacak kas teli kalmayınca verilen tepki değişmez.
|
-Uyarılan bir kasın bir kez kasılıp gevşeyerek eski hâlini almasına kas sarsı ya da kasıl sarsılma denir.
-Kas sarsı üç aşamada gerçekleşir:
Gizli evre: Kasın uyarıldığı an ile kasılmaya başladığı an arasında geçen süredir.
Kasılma evresi: Kasılmanın başladığı an ile gevşemenin başladığı an arasında geçen süredir. Gevşeme evresi: Kasın gevşeyerek eski hâline dönmesine kadar geçen süredir.
a. Belli zaman aralıkları ile gönderilen uyarıların kasta yol açtığı normal kasılıp gevşemeleri gösterir.
b. Uyarı gönderme aralıkları kısaltıldığında, kasın gevşeyemeden tekrar kasılmasını (tam olmayan fizyolojik tetanos halini) gösterir.
c. Uyarı gönderme aralıkları kısaltıldığında, kasın kasılı durumda kalmasını (tam fizyolojik tetanos halini) gösterir.
Çizgili kaslardaki bantlaşma
- Çizgili kaslardaki bantlaşmaların sebebi, kasın yapısındaki aktin ve miyozin proteinlerinin düzenli bir şekilde dizilmiş olmalarıdır.
- Kas yapısında sadece aktin iplikçiklerin bulunduğu bölge ince yapıda olduğundan ışığı az kırar, açık renkli görünür. Bu bölgeye I bandı adı verilir.
-Miyozin ve aktin iplikçiklerin bulunduğu bölge ise ışığı çok kırar ve koyu renkli görünür. Bu bölge A bandı adını alır.
-A bandının ortasında sadece miyozin iplikçiklerin bulunduğu açık renkli görünen şerit şeklindeki kısma H bandı denir.
I bandının ortasında Z çizgisi bulunur.
İki Z çizgisi arasında kalan ve bir A bandını içeren birim sarkomer olarak adlandırılır.
-Sarkomer, kasların en küçük kasılma birimidir. Bir kas lifinde çok sayıda bulunur.
İnsan kaslarının büyüklüğünü temelde kalıtım ve testosteron hormonu belirler. Erkeklerdeki testosteron hormonu, kasların kadınlara göre daha fazla gelişmesini sağlar. Ancak kaslar egzersizle %30-60 kadar daha hipertrofiye olabilir. Hipertrofi, kas liflerinin sayılarının artmasından daha çok, çaplarının artması sonucu oluşur. |
Şekil: Çizgili kaslardaki bantlı yapılaşma |
Huxley’in kayan iplikler modeline göre çizgili kasların kasılma mekanizması
- Çizgili kasların kasılma mekanizması, İngiliz bilim insanı H.E. Huxley (Haksli) tarafından ileri sürülen model ile açıklanır.
-Kasılma, kası oluşturan aktin ipliklerinin miyozin iplikler üzerinde kaymasıyla gerçekleşir.
-Kasılma sırasında gerçekleşen olaylar:
§ Z çizgileri yakınlaşır, sarkomerin boyu kısalır.
§ I bandının boyu kısalır.
§ Aktin ve miyozin ipliklerinin boyu değişmez.
§ A bandının boyu değişmez,
§ H bandı daralır.
§ Kasın boyu kısalır, genişliği artar.
§ Kasın hacim ve kütlesinde değişme olmaz.
NOT: Çizgili kaslarda kasılma olduğunda “I ve H bantları daralır” denilmesi gerekir. Her kasılmada H bandının kaybolması söz konusu değildir.
-Gevşeme sırasında gerçekleşen olaylar:
§ Z çizgileri birbirinden uzaklaşır, sarkomerin boyu uzar.
§ I bandının boyu uzar.
§ Aktin ve miyozin ipliklerinin boyu değişmez.
§ A bandının boyu değişmez,
§ H bandı ortaya çıkar.
§ Kasın boyu uzar, genişliği azalır.
§ Kasın hacim ve kütlesinde değişme olmaz.
-Huxley’in kayan iplikler modeline göre çizgili kaslarda kasılma-gevşeme olayları sırasında gerçekleşen olayların karşılaştırılması | KASILMA | GEVŞEME |
Z çizileri | Yaklaşır | Uzaklaşır |
Sarkomerin boyu | Kısalır | Uzar |
I bandının boyu | Kısalır | Uzar |
A bandının boyu | Değişmez | Değişmez |
H bandı | Daralır | Ortaya çıkar |
Aktin ve Miyozin ipliklerinin boyu | Değişmez | Değişmez |
Kasın boyu | Kısalır | Uzar |
Kasın genişliği (eni) | Artar | Azalır |
Kasın hacim ve kütlesi | Değişmez | Değişmez |
Düz kastaki kasılma birimi, sarkomer değil hücrenin kendisidir. Çünkü, düz kasta sarkomer bulunmaz. |
Kas Kasılmasının Kimyasal Olarak Açıklanması
-Çizgili kasların kasılmaları beyin tarafından kontrol edilir.
-Çizgili kasın kasılmasını kontrol eden motor nöronların akson uçları çizgili kaslar ile sinaps yapar.
-Motor nöronların kas zarına bağlandığı kısma motor plak (sinir-kas sinapsı) denir.
Şekil: Çizgili kasın motor nöronları ile uyarılması
-Bir kasın uyarılarak kasılması sürecinde, sırası ile şu olaylar gerçekleşir.
1. motor uç plaklarındaki nörondan sinaptik boşluğa asetilkolin salgılanır.
2. Asetilkolin, kas hücresindeki reseptörlere bağlanır ve kas hücre zarının Na+ geçirgenliğini artırır.
3. Kas hücre zarından içeri giren Na+ iyonları, hücrede elektriksel bir değişime neden olur ve aksiyon potansiyelini başlatır.
4. Kas hücresinde oluşan depolarizasyon kas hücresi zarı boyunca yayılır. Sarkoplazmik retikulumda depolanan Ca++ iyonları serbest kalarak aktin ve miyozin ipliklerinin arasına dağılır.
5. Ca++ iyonunun aktin filamentine bağlanmasıyla miyozinin aktine bağlanma bölgelerini açar.
6. Miyozin başının ATPaz aktivitesi ile ATP yıkılır. Enerji yüklenmiş miyozin başı aktin üzerinde açığa çıkmış olan bağlanma bölgesine bağlanır. Aktin ipliklerİ miyozin iplikler tarafından çekilir.
7. Miyozin ile aktin filamentlerinin ATP kullanılarak birbiri üzerinde kayması ile kasılma gerçekleşir.
8. Ca++ iyonları endoplazmik retikulumların içine aktif taşıma ile tekrar taşınır ve gevşeme gerçekleşir.
Kasılmış kasta Ca++, sarkoplazmadaki aktin-miyozin arasındadır. Gevşemiş kasta Ca++, sarkoplazmik retikulum içindedir. -İskelet kası lifleri kendilerine sinirler aracılığı ile bir uyarı gelmediği sürece kasılmazlar. İskelet kasının kendi kendine, dışarıdan hiçbir uyarı olmadan kasılabilme yeteneği yoktur. |
Kasılmanın enerji metabolizması
Kasların hem kasılması hem de gevşemesi sırasında enerji harcanır. Bu nedenle kas hücrelerinde mitokondri sayısı fazladır.
Bu enerji sırasıyla aşağıdaki şekilde elde edilir:
1. Enerji ilk olarak kas hücrelerinde hazır bulunan ATP molekülünden sağlanır.
2. ATP hücrede depolanmadığından çok kısa bir sürede (0,5 sn) tüketilir. Bu durumda gerekli olan enerji ilk önce dinlenme hâlindeki kas hücrelerinde sentezlenen kreatin fosfattan karşılanır. Sadece kas hücrelerinde bulunan bir enerji kaynağı olan kreatin fosfat, yapısındaki fosfatı ADP’ye vererek ATP’nin sentezlenmesini sağlar.
-Dinlenme sırasında kreatin, ATP’den bir fosfat alarak kreatin fosfat haline gelir.
3. Kas hücrelerinde depolanmış glikojen glukoza çevrilir. En kısa yoldan hızlı bir şekilde ATP üretebilmek için oluşan glukozdan laktik asit fermantasyonu ile ATP elde edilir. (Kısa bir süre)
4. Laktik asit fermantasyonuyla üretilen ATP yetersiz kalır. Ayrıca biriken laktik asitler oksijenli solunumu tetikler ve glukozlar oksijenli solunumda kullanılarak gerekli ATP üretilir.
5. Bütün bu kaynakların tükenmesi ile birlikte önce yağlar en son da proteinler enerji kaynağı olarak kullanılır.
-Sonuç olarak ağır bir egzersiz sırasında moleküllerin öncelikli kullanım sırası: ATP- Kreatin fosfat- Glikojenden oluşan glukoz Yağ – Protein şeklindedir. |
Kasılmada azalanlar | Kasılmada artanlar |
-ATP | -ADP + Pİ |
-Kreatin fosfat | -Kreatin |
-Glikojen | -CO2 + H2O |
-Glikoz + O2 | -Isı |
| -Laktik asit |
KREATİN Kreatin tüm memelilerin vücudunda glisin, arginin ve metiyonin amino asitlerinden karaciğer, böbrekler ve pankreasta sentezlenen bir amino asit türevidir. Biyosentezden sonra iskelet kaslarına, kalbe, beyne ve diğer dokulara taşınır. Bu dokularda ani enerji ihtiyaçlarını karşılamak için ATP’nin yıkılmasına yardımcı olarak enerji depolayıcı form olan ‘kreatin fosfat (fosfokreatin)’a dönüşür. Kreatin fosfat kasta ve diğer dokularda ADP’den ATP dönüşümünü sağlayan yüksek enerjili bir fosfat bileşiğidir.
|
Kas-İskelet İlişkisi
İskelet kasları kemiklere lifli bağ dokudan oluşan kas kirişleri (tendon) ile bağlanmıştır.
-İskelet kaslarının bir tarafı kemiğe bağlanırken diğer tarafı hareketli bir ekleme ya da deriye bağlanır. Kasın kemiğe bağlandığı yere başlangıç noktası, ekleme bağlandığı yere de sonlanış noktası denir.
-İskelet kasları çoğunlukla çiftler hâlinde ve zıt yönlü çalışır.
-Çift kaslardan biri kasılırken diğeri gevşer.
Kasların çekme özelliği bulunmasına karşın; itme özelliği yoktur. Bu nedenle vücuttaki kasların çoğu çift olarak bulunur ve birbirinin aksi yönde (antagonist) çalışır. |
-Birbirine zıt çalışan bu kaslara antagonist kas denir. Kol ve bacaklardaki kaslar antagonist kaslardır. Örneğin kolun hareketini sağlayan kaslardan biri bükücü kas, diğeri de açıcı kas olarak görev yapar. Kol dirsekten büküldüğümde bükücü kas kasılır, açıcı kas gevşer. Kol açılırken de bükücü kas gevşer, açıcı kas kasılır. Bu hareketler sırasında dirsek bir kaldıracın destek noktası gibi görev yapar.
-Aynı anda kasılıp aynı anda gevşeyen kaslara sinerjist kaslar denir. Karın ve sırt kasları bu gruba girer.
Ölüm katılığı (rigor mortis)
- Kasılmış kasın ATP yetersizliği sonucu gevşeyememesidir. Çünkü ölümden sonra birkaç saat içinde mevcut ATP tükenmektedir. Bu durumda kalsiyum iyonları sarkoplazmik retikulumdan dışarıya sızmakta ve geriye pompalanıp gevşemenin olması için gerekli ATP olmadığından kaslar kasılı olarak kalmaktadır.
-Yaklaşık oda sıcaklığındaki bir insanda ölümden 3-4 saat sonra görülmeye başlar, 12 saat sonra doruk noktasına ulaşır ve 20 saat sonra ortadan kalkar. Bundan dolayı rigor mortis, adli tıpta yaklaşık ölüm saatini saptamak için kullanılmaktadır.
. Öldükten 15-20 saat sonra ise hücrelerdeki lizozomlar otoliz olayıyla kas proteinlerini parçaladığı için ölüm katılığı ortadan kalkar.
MERAKLISINA -Uzun süre kovalanan hayvan avlanırsa, eti katı ve laktik asitten dolayı lezzetsiz olur. -Ben de derim ki boş verin avlamayı bırakın yaşasın hayvancağız. Belki de bakması gereken yavruları vardır. Ne dersiniz? |
0 Yorumlar