Kas ve Uyarım

Kas ve Uyarım

2

Tüm canlı hücrelerde bir dinlenim potansiyeli bulunur.

Uyarılabilir hücreler kendi zar iyon geçirgenliklerini ve böylece dinlenim potansiyellerini değiştirebilirler

Uyarılabilen hücreler;

1-Uyarıları ileten sinir hücreleri (nöronlar)

2-Uyarılara kasılarak cevap veren kas hücreleri 3-Uyarılara sekresyonla cevap veren salgı

hücreleri

Uyarılma, Kasılma, Sekrasyon

Kas tipleri

İskelet, Kalp ve Düz Kas Arasındaki Farkları

İskelet kası Kalp kası Düz kas

Çizgili Çizgili Çizgisiz

Sinsisyum yok Sinsisyum yapmış Sinsisyum yapmış

Küçük T boruları Büyük T boruları Genellikle güdük T boruları Sarkolazmik retikulum iyi

gelişmiş ve Ca pompası hızlı etkili

Sarkolazmik retikulum var ve Ca pompası göreceli olarak hızlı etkili

Sarkolazmik retikulum gelişmemiş ve Ca pompası yavaş etkili

Plazmalemma bir çok hormon

reseptöründen yoksun Plazmalemmada çeşitli reseptörler var ( ve  adrenerjik)

Plazmalemmada çeşitli reseptörler var ( ve  adrenerjik)

Sinir uyarıları kasılmayı

başlatır Kasılma intrensek bir ritme

sahiptir Kasılma sinir uyarıları, hormonlar v.b. ile başlar.

Hücre dışı sıvı Ca kasılmada

önemsizdir. Hücre dışı sıvı Ca

kasılmada önemlidir Hücre dışı sıvı Ca kasılmada önemlidir

Troponin sistemi var Troponin sistemi var Troponin sistemi yok

Kaldesmon işe karışmaz Kaldesmon işe karışmaz Kaldesmon önemli bir düzenleyici proteindir.

Çapraz köprüler çok hızlı

döngülenir Çapraz köprüler çok hızlı

döngülenir Çapraz köprüler yavaş döngülenir ve uzamış kasılmaya ve daha az ATP tüketilmesine neden olur.

Kasların

farklılıklar

Kasların kontrol mekanizmaları



İskelete kası:

 Çizgili kastır. İstemli çalışır.

 Somatik sinirlerle idare edilir.

 Yalnız sinir yoluyla uyarılır.



Düz kas:

 Çizgili değildir.

 İstemsiz çalışır.

 Otonom sinirlerle idare edilir.



Kalp kası:

 Çizgili kastır.

 İstemsiz çalışır.

 Otonom sinirlerle idare edilir. Otomatiktir (sinirleri olmasada kasılır.)

Sınav sorusu

Farklı kasların kasılma süreleri farklıdır

Düz kasın yapısı

Düz kasta aksiyon potansiyelleri

 Birçok yol ile ortaya çıkabilir

 Hormonların etkisi ile

 Sinir liflerinin salgıladığı nörotransmitter maddeler ile

 Gerilme ile

Sınav sorusu

Düz kas: Genel Özellikler



Aktin ve miyozin ipliklerinin düzenli bir şekilde bir araya gelerek meydana getirdikleri karakteristik çizgilenmeyi göstermeyen kaslara düz kaslar denir.



Düz kaslarda da kasılmaya neden olan

elementler kalın ve ince filamentlerdir

yani aktin ve miyozindir fakat bunlar

düzgün sıralı olmadıklarından

çizgilenme göstermezler.

Düz kas

yapısı

•

50-400 μm uzunluğu ve 2-10 μm genişliğinde, bir tek çekirdek içeren mekik şeklinde hücreler, kollagen iplikleri ile birlikte bir ağ oluştururlar.

•

Aktin ve myozin flamentleri düzenli şekilde yerleşmemiştir.

•

Kasılma mekanizmaları, kayan flamentler modeline uyar.

•

ATP parçalanması 100-1000 kez daha yavaş gerçekleşir, fakat çizgili kaslar kadar kuvvetli gerilebilir ve direnç gösterebilirler.

Düz kasın yapısı

• Düz kaslar sempatik ve parasempatik sinir sistemi ile uyarılmasına karşın hormonlarla da uyarılabilir.

• Tek nükleus taşıyan mekik şeklinde hücrelerden oluşurlar.

• Yavaş ancak güçlü kasılma yapabilirler

• İskelet kaslarına göre çok az enerji harcarlar.

• Düz kas, kimyasal özellikleri iskelet kasındaki aktin ve miyozin filamentlerine benzeyen aktin ve miyozin filamentleri içerir.

Düz kasın yapısı

Aktiviteye sevk ediliş bakımından İki tip Düz kas vardır:

a)

Otomatik (Tek Birimli, Üniter veya viseral) düz kas (siniri olmasa da kasılır) (sindirim kanalı, üreter, uterus ve kan damarları)

b)

Otomatik olmayan (Çok birimli) düz kas (yalnız siniri yoluyla aktiviteye sevk edilir.

(gözün iris kasları, musculus ciliriaris

Düz Kas

Tek ve çok birimli düz kas özellikleri



Tek birimli düz kaslar (viseral)



Barsaklar, uterus kasları



Geçit bağlantılarıyla uyarı geçişi



Efferent sinyaller kasılmayı “düzenler”



Çok birimli düz kaslar



İris ve büyük arterlerde bulunan kaslar



Her hücrenin ayrı innervasyonu vardır



Hızlı kasılırlar

Tek birimli ve çok birimli düz kas

Tek üniteli düz kas



İç organ kasları; sindirim kanalı, idrar kesesi, üreter, kan damarı ve diğer iç organlarda bulunur. Mekik şeklinde, tek nukleusludurlar.



Bir çok kas hücresinin membranı arasında geçit bölgesi bulunur ve hücreler bu geçit bölgeleri vasıtasıyla bağlantı halindedir.



Hücrelerden birinde meydana gelen elektriksel

değişiklik geçitler aracılığı ile elektronik olarak

hücreden hücreye yayılarak bir çok hücrenin

kasılmasına neden olurlar.

Çok üniteli düz kas



Çok üniteli düz kaslar; gözdeki irisin, ve bazı hayvanlarda bulunan üçüncü göz kapağının kasları böyledir.



Çok üniteli düz kaslar arasında geçit bölgeleri yoktur ve kendiliğinden aktivite göstermezler.



Ancak sinirler yoluyla aktive edilirler.

Otonom sinirlerin uçlarından salınan

transmitter maddelerle aktiviteleri ayarlanır.

Çok üniteli ve tek üniteli düz kas



Çizgili kaslarda bulunan sarkoplazmik retikulum düz kaslarda yoktur.



Düz kas hücreleri küçüktür ve hücrenin her noktası kas membranından uzak değildir.



Bu nedenle hücre membranı çizgili kastaki sarkoplazmik retikulumun yaptığı Ca

ayarlayıcı fonksiyonu yapabilir.



Bu hipoteze göre, Ca

devamlı olarak hücre membranından dışarı pompalanır ve hücre içi kalsiyum yoğunluğu düşük tutulur.



Membran depolarize olunca kalsiyuma karşı geçirgen hale gelir ve içeriye giren kalsiyum kasılmayı aktive eder.



Depolarizasyon durunca, membran tekrar Ca

’u dışarı pompalar ve düz kas gevşer.

Düz kasın yapısı



Çizgili kaslar tek bir siniri kabul ederler, bu sinirler de somatik sinirlerdir.



Düz kasa ise daima 2 sinir gelir. Bunlar otonom sinir sistemini oluşturan sempatik ve parasempatik sinirlerdir.



Bu sinirler yok edilseler bile düz kas kasılmaya devam eder. Çünkü bu sinirlerin görevi kasılmayı başlatmak değil vücudun isteği doğrultusunda düzenli kasılmayı sağlamaktır.

Düz kasın sinirsel uyarımı

 Düz kaslarda kasılma neden daha uzun sürer?

 Düz kaslarda Ca

iyonları en fazla nerde bulunur?

Düz kasın kasılması farkı?

Sınav sorusu



Düz kaslarda kasılma Ca

’un etkisiyle başlatılır. Ca

iyonlarının çoğu aksiyon potansiyelinin kısa etkisi sırasında ekstraselüler sıvıdan gelir.



Ekstraselüler sıvıda yeterince Ca

iyonu vardır.



Düz kaslardaki kalsiyum pompası çizgili kaslardaki sarkoplazmik pompadan daha yavaş çalıştığı için düz kastaki kasılma daha uzun sürer.

Düz kasın kasılması

Düz kasın kasılması



Düz kas hücrelerinin aktiviteleri nörotransmitterler tarafından etkilenir. Örneğin, asetilkolin membran potansiyelini azaltır (depolarize eder) ve kasın gerilimini, ritmik kasılmaları arttırır.



Bunlardan başka bazı kimyasal maddeler de düz kas hücrelerinin aktivitelerini etkileyebilir. Örneğin, östrojen ve progesteron.



Bunlar uterus kaslarını etkiler, membran potansiyelini yükseltir yani hiperpolarize olur ve kasılmayı inhibe eder.



Bu hormonlar düz kas membranının potasyum

geçirgenliğini arttırarak hiperpolarizasyon yaratırlar.

Düz kasın uyarılması



Düz kasın başka bir özelliği de kas membranının mekaniksel uyarmaya karşı duyarlı oluşudur.



Düz kas gerildiğinde membran depolarize olur bu da kasılma yaratır.



Düz kasın kasılma ve gevşemesi iskelet kasına göre çok yavaş olmasına rağmen gücü zayıf değildir.



Örneğin, uterus kaslarının doğum sırasında

yarattıkları kasılma gücü çok fazladır.

Düz kas hücreleri kasılma

mekanizması

Düz kas kasılma mekanizması

Sınav sorusu

Düz kas kasılma

mekanizması

Düz kas kasılma mekanizması

• Kasılmalar göreceli olarak yavaştır; fakat kontrol derecesi çizgili kasa göre daha yüksektir.

• Ayrıca düz kas, çizgili kasa göre çok daha büyük uzunluk ölçeğinde kasılabilmektedir.

• Hücre içinde Ca artışı ile Calmodulin aktif hale geçer.

• aktif kalmodulin miyozin hafif zincir kinaz enzimini aktifleştirir.

• Aktive olmuş kinaz enzimi, miyozin başlarına fosfat transfer eder.

• Yani fosfatlanmış miyozin molekülü aktif olur

• Fosfatlanmış miyozin başları aktin ince filamentlerine çapraz bağlarla bağlanır ve kasılma başlamış olur.

• Fosfataz enzimi Miyozinden fosfat ayırır. Bundan

dolayı çapraz bağ aktivitesi yani kasılma sona erer ve

hücre içi Ca iyon seviyesi düşer.

Düz kasın gevşeme mekanizması

Düz kasın Kasılma Biçimleri

Sınav sorusu

• Düz kas bir kez tam kasıldığında, kasın aktivasyon derecesi genellikle başlangıç seviyesinin çok altına düşürülebilir, ancak kas yine de tam kasılma gücünü sürdürebilir.

• Kasılmayı sürdürmek için tüketilen enerji genellikle çok azdır, bazen eşdeğer iskelet kasının sürekli kasılması için gerekli olan enerjinin 1/300’ükadardır. Buna “mandal”

mekanizması denir.

• Aynı etki iskelet kasında da ortaya çıkar ancak düz kasa oranla çok daha azdır.

• Mandal mekanizmasının önemi, düz kasta az miktarda enerji kullanarak saatlerce tonik kasılmanın sürdürülebilmesini sağlamasıdır.

• Bunun için az miktarda sinirsel ya da hormonal uyarıya(epinefrin- norepinefrin) gereksinim vardır

Mandal Mekanizması

Düz kasın enerji verimi

Çizgili kasın oluşturan proteinler

 Kas liflerinde endomisyumun hemen altında sarkolemma adı verilen kas hücre zarı bulunur.

 Bu zar sarkoplazma adı verilen hücre plazmasını çevreler. Her lif sarkoplazma içerisinde asılı halde duran yüzlerce Myofibril’den (lifcik) oluşmuştur.

 Myofibriller, protein yapısındaki ince ve kalın myofilamentlerden oluşmuşlardır.

 Bunlardan ince olan ağırlıklı olarak Aktin olmak üzere Troponin ve tropmyozin moleküllerinden, kalın olan ise Myozin moleküllerinden oluşmuştur.

 Bu nedenle ince ve kalın flamentler sırasıyla aktin ve myozin flamentleri olarak da tanımlanırlar.

Kalın-İnce filament

Çizgili kasın Bant yapısı ve proteinler

Kas bantları

Çizgili kas proteinleri

 Bunlardan ince olan ağırlıklı olarak Aktin olmak üzere Troponin ve tropmyozin moleküllerinden, kalın olan ise Myozin moleküllerinden oluşmuştur.

 Bu nedenle ince ve kalın flamentler sırasıyla aktin ve myozin flamentleri olarak da tanımlanırlar.

 Myozin flamentleri orta bölgeleri dışında, çapraz köprüler içerirler. Çapraz köprülerin başlarında myozin ATP’az enzimi yer alır. Kas hücresinde en küçük kasılabilen protein birimine sarkomer (iki Z çizgisi arasındadır) adı verilir.

 Koyu bant: A bandı (anizotropik. ışığı geçirmiyor) Açık bant: I bandı (izotropik). Kasılma sırasında boyu kısalanlar: H – I – Z bantlarıdır.

 A bandının ortasında açık boyanan H diski bulunur. İnce filaman:

Aktin, troponin T-C-I ve tropomiyozinden oluşur. Kalın filaman miyozin moleküllerinden oluşur.

Sınav sorusu

Çizgili kasın yapısı:Miyozin

• Atp enerjisinin harcanmasıyla miyozin başı hareket eder.

• Aktin miyozin üzerinde bu yolla kayarak sarkomer boyunu kısaltarak kasılma gerçekleşmiştir.

Myozin yapısı

Miyozin başının kas kasılması için temel olan bir özelliği

ATPaz enzimi olarak fonksiyon görmesidir

Çizgili kas yapısı: kasılma birimi

Kasın kasılma işlemi-1

1. Aksiyon potansiyeli motor sinir boyunca kas lifindeki sonlanmasına kadar yayılır.

2. Her sinir ucundan nörotransmiter olarak az miktarda asetilkolin (Ach) salgılanır.

3. Kas lifi membramnda lokal bir alanda etki gösteren asetilkolin, membrandaki asetilkolin kapılı kanalları açar.

4. Asetilkolin kanallarının açılması, kas lifi membranından çok miktarda sodyum iyonunun içeri girmesini sağlar. Bu olay kas lifinde aksiyon potansiyelini başlatır.

5. Aksiyon potansiyeli sinir membranında olduğu gibi

kas lifi membranı boyunca da yayılır.

Kasın kasılma işlemleri 2-

6. Aksiyon potansiyeli kas lifi membranın depolarize eder ve kas lifi içine doğru yayılarak, sarkoplazmik retikulum da depolanmış olan kalsiyum iyonlarının büyük miktarlarda miyofibrile serbestlemesine neden olur.

7. Kalsiyum iyonları, kasılma olayının esası olan

filamentlerin kaymasını sağlayan, aktin ile miyozin filamentleri arasındaki çekici güçleri başlatır.

8. Sonra, saniyenin bölümleri içinde kalsiyum iyonları sarkoplazmik retikuluma geri pompalanır(SERCA).

Yeni bir kas aksiyon potansiyeli gelinceye kadar burada depolanır: kalsiyum iyonlarının uzaklaştırılması

kasılmanın sona ermesine neden olur.

Çizgili kasın kasılma mekanizması

Kasın kasılması-1

Sınav sorusu

Kasın kasılması-2

Sınav sorusu

Çizgili kasın kasılması ve gevşemesi

• Kaslar kasıldığında:

• iki Z çizgisi birbirine yaklaşır. (sarkomerin boyu kısalır)

• H bandı kaybolur.

• I bandı daralır.

• A bandının boyu ise değişmez

Sınav sorusu

Kasın organizasyonu

Kas Liflerinin yapısı

Kas Liflerinin yapısı

Kas Liflerinin yapısı

52

10 dakika ara

Kalp kası

 Kalp kası iskelet kası gibi ışık mikroskobunda çizgili karakter gösterir.

 Çizgili kalp kası, iskelet kasından bazı farklar gösterir:

 Daha kısa lif boyu vardır,

 Yaklaşık olarak sarkoplazmik

retikulumun 1/3 ü

mitokondriler tarafından işgal edilmiştir. Bu ise yüksek enerji talebini göstermektedir.

 Daha az oranda SR içerir.

 Başlangıç kasılması için ektraselüler Ca2+ iyonlarına gereksinim gösterir.

Kalp kası

Kalp Kası



Sadece kalpte bulunur



Çizgilidir



Her hücre sadece tek nucleus içerir



İnterkalar disk ve

gap-junction bulundurur



Kendiliğinden uyarılma (otomasite) özelliğine sahiptir



Aksiyon potansiyeli uzun sürelidir ve aynı zamanda uzun refraktör periyoda sahiptir

Sınav sorusu

Sınav sorusu

Kalp Kası

Kalp kasının tamamının uyarılması

mekanizması

Kalp kasının kasılma mekanizması

Sınav sorusu

Ca bağlı kasılma



Ekstraselüler sıvıda Ca+ azalması ile kalb kası kasılması aksar, yokluğunda ise durur.



İskelet kasında ise, ekstraselüler kalsiyum

olmadan da kas saatlerce kasılabilir . .

Motor Ünite



Motor ünite bir motor nöron ve bu nöronun innerve ettiği kas liflerinden oluşur.



Kas hücresinin zarına sarkolemma denir.

Sarkolemmanın hücre içine doğru yaptığı transvers invaginasyonlara T (transvers) tübülü denmektedir.



Görevleri aksiyon potansiyelinin hücre içine hızla yayılımını sağlamaktır. İskelet kasında T tübülünün her iki yanında sarkoplazmik retikulum sisternaları (sarnıç. Kalisyum depolanır.



Kalsiyumla sıkıştıran protein kalsekestrindir) bulunur.

Bu üçlü yapıya triad (iki sisterna + bir T tübülü) adı

verilir. Miyofibriller de aktin-miyozin

miyofilamanlarından oluşur

Motor Ünite

Sınav sorusu

• Bir motor nöron ve onun innerve ettiği kas lifleri beraberce motor ünite olarak isimlendirilir.

• Bir motor sinir lifi aynı anda çok sayıda kas lifini uyarabilir.

• Motor ünit, bir motor nöron, aksonu, aksonun

terminal uçları ve onların innerve ettiği kas

liflerinden oluşan fonksiyonel bir birimdir.

Sinirsel iletimin kaydı

 EEG (elektroensefalografi)

Beyindeki sinir hücrelerinin aksiyon potansiyellerinden oluşur

 EKG (elektrokardiyografi)

Kalp kasının aksiyon potansiyellerinden oluşur

 EMG (elektromiyografi)

Kas aksiyon potansiyellerinden oluşur

Sınav sorusu

Elektromiyogram



Kasın (miyo) elektriksel aktivitesinin (elektro) yazdırılması (grafi): EMG



Kas durumunun değerlendirilmesinde



Sinir ileti hızı hesaplamalarında



Refleks muayenelerinde

KRAMPLAR



Kas krampları ani başlayan ve kişiye oldukça çok acı veren kas kasılmalarıdır.



Magnezyum, potasyum ve

kalsiyum minerallerinin eksikliği hazırlayıcı rol oynar.



Nedeni:

 Sinirlerin bir sağlık sorunu nedeniyle istem dışı uyarılması

 Bir kasın çok gerilmesi yada aşırı kullanılması

 Kaslara yeterli kan gelmemesi

 Dehidratasyon

65

10 dakika ara

Kas sarsısı

Kasın uyarana karşı kasılıp gevşeyerek meydana getirdiği eğriye ‘’tek sarsı eğrisi’’ denir.

Latent faz; kasa uyarının verilmesi ve kasın kasılmaya başlaması arasında geçen süre, 0,005 sn.’den daha kısa

Kasılma fazı; 0,04 sn.’den kısa sürer

Gevşeme fazı; kasın eski uzunluğuna dönme devresidir, en uzun

periyottur 0,05 sn. kadardır Sınav sorusu

Liflerin Birlikte Hareketi: Birikim ve Tetanus

TETANİK KASILMA VE TETANUS

Sınav sorusu

• Tekrar edilen uyarılmaya karşı kasta meydana gelen cevap sinirdekine benzer.

• Eğer kasa seyrek aralıklarla ve düşük frekansta uyarılanlar verilirse, her kas uyarana karşı kasılma ve gevşeme fazlarıyla cevap verir ve bir dizi sarsı eğrisi elde edilir.

Eğer akımın frekans eğrisi arttırılırsa gelen uyaranlar kasa her seferinde gevşeme olmadan gelirse sürekli kasılmaya yol açar.

• Bu olay tetanus (tetanik kasılma) denir.

• Uyarılar arasında hiç bir gevşeme görülmezse bu tür kasılma cevabına tam tetanus denir. Kasılma cevapları arasında herhangi bir gevşeme görülmesi durumunda ise meydana gelen kasılmaya tam olmayan (kısmi) kasılma denir.

Sınav sorusu

Tetani-Tetanus

Bir kasın uyarılma sonunda sitoplazmaya verilen kalsiyum iyonlarını sarkoplazmaya geri pompalanmadan yüksek sıklıkla gelen uyarı nedeniyle tekrar kasılması, kasın gevşeme yapmadan kasılmasıdır. Bu durumdaki bir kas gevşeme yapmadan kasılı kalır. Tetani durumu kasın gevşeme tapmadan ardı ardınca sürekli kasılmasıdır

Merdiven

Treppe Olayı

 Bir kasa kası tetanize etmeyecek frekansta uyarı verilirse her bir kas sarsısında oluşturulan gerim giderek artar. Kasın kasılmasına neden olan uyarının sıklığının artmasına bağlı olarak kasta meydana gelen gerilim artışıdır.

 Birçok kasılmadan sonra uyarı başına tekdüze bir gerim oluşur. Buna merdiven (Treppe) olayı denmektedir. Başka bir deyişle iki uyarı arasındaki süre sarsı süresinin 1/3’ünden daha uzundur

Sinir sistemi dereceli bir kas kasılmasını nasıl tetikler?

• Kası denetleyen motor sinirlerdeki aksiyon potansiyellerinin frekansını değişebilir.

• Tek bir aksiyon potansiyeli, kasta 100 msn veya daha azı kadar süren bir gerilim, bir seğirme oluşturacaktır.

• Birinciye verilen tepki henüz sonuçlanmadan 2.bir aksiyon potansiyeli gelirse gerilme ikisinin toplamı kadar olacak ve tepki artacaktır.

• Eğer kas birbiri üstüne binen aksiyon potansiyeli alırsa, toplam tepki daha da artacaktır ve uyarının gücüne bağlı olarak gerilme yüzeyi de yükselecektir. Uyarı yeterince hızlı ise, ardışık seyirmeler birleşerek, tetanus adı verilen tek ve sürekli bir kasılma tipi oluşacaktır.

• Motor sinirler aksiyon potansiyellerini genelde sık aralıklarla yolladıklarından , sonuçtaki tepki, hızlı kasılmalar şeklinde değil, tetanusa özgü, düzgün ve sürekli olmaktadır.

Kasta uyarana cevabın meydana

gelebilmesi için uyarının eşik değerinde olması gerekir.



Uyaran şiddeti arttırılınca kasta kasılma şiddeti de artar. Öyle bir an gelir ki, uyaran şiddeti arttırılsa da kasılma şiddeti artmaz.



Bu uyarana maksimal uyaran denir. Bu anda kası oluşturan kas liflerinin hepsinde kasılma olmuş yani herbir kas fibrili için eşik değer uygulanmıştır.



Canlı organizmalarda normal koşullarda kaslarda tetanik kasılmalar yapılabilir.

Sınav sorusu

Kasların kasılması iskelet parçalarını hareket ettirir

Vücut kısımlarının birbirine

zıt yönlerde hareket

gerçekleştirilebilmesi, biri

diğerine zıt çalışan kasların

antagonist çiftler olarak

bağlanmalarını gerektirir.

Çeşitli vücut etkinlikleri için farklı kas etkinlikleri gereklidir

 Biseps gibi bütünlük gösteren kasların işlevi derecelidir; kasılmanın gücü ve sınırı, istemli olarak değiştirilebilir.

 Hücresel düzeyde tek bir kas lifini plazma zarını depolarize edebilen bir uyarı, sinirlerde olduğu gibi ya hep ya hiç tipi bir kasılmayı tetikler.

Sınav sorusu

•Her kas hücresine sadece bir motor sinir gitmektedir;

fakat dallanmalar nedeniyle her motor sinir birçok kas hücresiyle birçok sinaptik bağlantı yapabilir.

•Kasılmanın gücü, motor sinirin ne kadar kas lifini kontrol ettiğine göre değişmektedir.

•Beyninizi görevlendirdiği motor sinirlerin sayısı ve büyüklüğüne göre, bir çatalı da kaldırabilirsiniz, ya da çok daha ağır objeleri de.

Sinir sistemi kas hücrelerinin düzeninden yararlanarak, farklı düzeyde kasılmalar

oluşturacak motor birimler içerir .

Kas hassas kontrol

Bazı kaslar yarı kasılı durumda tutulur



Vücudu dik ve belirli duruşta tutan kaslar gibi bazı kaslar, çoğunlukla sürekli olarak yarı kasılı durumda tutulur.



Ancak uzun süreli kasılı kalma, ATP nin tükenmesi sonucu uyarı taşınması için gerekli iyon dengesinin bozulmasına ve laktik asidin birikmesi ile de kas yorgunluğuna yol açar.



Duruşla ilgili kaslardaki yorgunluğu önleyecek olan bir

mekanizmada, sinir sistemi kastaki motor birimler

arasında görev değişimi yaparak, uzun süreli

kasılmada farklı birimlerin çalışmasını sağlar.

Hızlı ve Yavaş Kas Lifleri



Kasılma süreci sitosoldeki Ca++ derişimi ne kadar süre ile yüksek kalmasına bağlıdır.

Kasılma sürelerine göre kas lifleri hızlı ve yavaş lifler olarak sınıflandırılabilir.



Hızlı kas lifleri; kısa, hızlı, güçlü kasılmalar glikolizle enerji elde ederler.



Yavaş kas lifleri; duruşla ilgili, uzun süre kasılı kalan kaslarda görülür. Oksidatif enerji elde ederler.

Sınav sorusu

Hızlı ve Yavaş Kas Lifleri

Yavaş kas lifleri: Kırmızı renklidirler. Büyümeleri zordur, bu adaleler daha ziyade “kuvvet adaleleri” veya “kırmızı adaleler” olarak isimlendirilir.

Hızlı kas lifleri : Pembe renklidirler, çok çabuk adale kasılmalarına sahip bu iplikçikler, kısa zamanda çıkardıkları şiddetli kuvvet ile işlerini yaparlar. Bunu içlerinde biriktirdikleri glikojen ve enzimlerden aldıkları enerji ile yerine getirirler.

Kasın miktarının değişmesi

 Hipertrofi bir adaptasyon mekanizması, konu adaptasyon olduğunda kasın fizyolojiksınırları içerisinde bir gelişim olur.

 Hipertropi (Hypertrophy), tıpkı var olan kasların şişmesindeki gibi, kas hücrelerinde meydana gelen sürekli şişkinlik halidir.

 Kas çalışmasından 15 saat kadar sonra kas hücrelerinin boyutu eski haline döner ve şişkinlik hissi kaybolur.

 Antremanlar düzenli olarak ve sürekli yapıldığında, bir süre sonra kasların ortalama hacminde bir artış görülür. İşte buna, hipertropi denir.

 Genellikle hipertropi hücrelerin çap büyümesi veya hücre içinde bulunan kontraktil elemanların (ektin-miyozin) ve sarkoplazmaik retikulumun miktarca artması sayesinde gerçekleşir.

Kas hipertrofi

Kas Atrofisi

 Kasa gelen motor sinir kesilirse yada

 İmmobilizasyon

 Uzun süren yatak istirahati

 Açlık

 Denervasyon

 Mekanik yükün ortadan kalkması ya da mikro yer çekimi

 Yaşlılık

 Çeşitli patolojik durumlar (sepsis – diyabet – koah – kronik böbrek yetmezliği – kronik kalp yetmezliği – kanser vs

 Kas küçülür, ancak kas lifi sayısında değişiklik

olmaksızın kasın lif boyutunun yani hacminin küçülmesidir.

Amyotrofik lateral skleroz (ALS)

merkezî sinir sisteminde, omurilik ve beyin sapında motor sinir hücrelerinin (nöronların) kaybından ileri gelir. Bu hücrelerin kaybı kaslarda güçsüzlük ve erimeye (atrofi) yol açar. Ayrıca erken ya da geç hareketin birinci nöronu da hastalanır. Zihinsel fonksiyonlar ve bellek ise bozulmaz

Refrektör devresi



İskelet kası fibrilleri üst üste uyarıldıklarında ikinci uyarana cevap vermezler.



Arada bir zaman geçmesi gerekir. Bu süreye refrektör devresi denir.



İskelet kasında refektör devre yaklaşık 0,002 sn. sürer.



İskelet kası fibrilleri bu yönüyle sinir

fibrillerine benzer.

Kasılma Tipleri

•İzotonik kasılma: Kas kasılınca boyu kısalıp geliştirdiği kuvvet sabit kalıyorsa bu izotonik kontraksiyondur.

•İzometrik kasılma: Kas kasılınca boyu değişmiyor, ancak oluşan kuvvet değişiyorsa bu izometrik kontraksiyondur.

Duvarın itilmesi bu tip kasılmayla oluşur.

•Oksotonik kasılma: Kasın hem geliştirdiği kuvvetin hem de

boyunun değişmesidir. Sınav sorusu

KASTA YORGUNLUK



Kasın uzun süre kuvvetli kasılmasının kas yorgunluğu durumuna neden olduğu bilinmektedir. Atletlerde yapılan çalışmalar, kas yorgunluğunun direkt olarak kas glikojeninin tükenmesiyle ilgili olduğunu göstermiştir. Bu durumda kas yorgunluğu, kas liflerinin kontraktil ve metabolik işlevlerinin aynı iş verimini sürdürememekten kaynaklanmaktadır. Araştırmalar uzun süreli motor aktiviteden sonra sinir-kas kavşağından sinir sinyallerinin iletiminin azaldığını, bunun kas kasılmasını zayıflattığını göstermiştir.



Kasılan kastan geçen kan akımının da kesilmesi,

özellikle oksijensizlik ve besin sağlanamaması nedeniyle, birkaç dakika içinde tam kas yorgunluğuna neden olur.

Sınav sorusu

Direk sınav sorusu

Kasta enerji elde edilmesi

Kasta enerji eldesi

Kas enerji kaynakları

Sınav sorusu

OKSİJEN AÇIĞI



Zorlu bir çalışmadan sonra harcanan ATP ve kreatin fosfatın sentezlenip yerine konması gerekir.



Bu aerobik oksidasyonla yani oksijen kullanılarak yapılabilmektedir.



Çalışma bitip kas istirahat haline geçtiğinde bu maddelerin yerine konması için gerekli olan oksijen miktarına oksijen açığı denir.



Çalışma süresince enerji kullanma hızı artar.

Oksijen açığı nedir?

Oksijen açığı



Zorlu bir egzersizden sonra harcanmış olan ATP’nin ve kreatin fosfatın yeniden sentezlenip yerine konması aerobik oksidasyon ile yani oksijen kullanarak olmaktadır.



Bu maddelerin sentezlenip yerine konması için gerekli oksijene ‘’oksijen açığı ‘’ denir.



Egzersiz sonunda 7.dk’da enerji kullanım hızı normal düzeye inmiştir.



Fakat oksidatif metabolizma hızı yüksek düzeyde

sürmektedir. Sonra yavaş yavaş normale inmektedir

OKSİJEN AÇIĞI

 Böyle bir çalışmada ve oksijensiz metabolizma ile sağlanan enerji çalışmanın sonunda aerobik solunumla yerine konur.

 Bunun için derin bir soluk alınması gerekir.

 Hızlı çalışma sırasında kandaki laktik asit düzeyi yaklaşık normalin 10 katına çıkabilir.

 Çalışmaya alışık vücutlarda laktik asit artışı daha azdır.

 Çalışma sonunda alınan fazla oksijenle laktik asit glikoza çevrilir ve harcanan ATP sentezlenerek yerine konur

.

Kontraksiyon sırasında enerji kaynakları

 1-Anaerobik glikoliz

Glukoz+2 ATP anaerobik 2 laktik asit+4 ATP

 2-Aerobik glikoliz

Glukoz+2 ATP oksijen 6CO2 + 6H2O +40ATP

 3-Serbest yağ asitlerinin oksidasyonu

Palmitik asit oksijen 16CO2+16H2O+131ATP

 4-Fosfokreatin mekanizması

ADP+Kretain fosfat kreatin fosfotransferaz ATP+Kreatin

Sınav sorusu

Kasın duyu reseptörleri ve fonksiyonları

 Kasta iki tip reseptör vardır:

1- Kasın gerilimini alan reseptör (golgi tendon organı)

2-Kasın uzunluğu hakkında bilgi alan reseptör (kas mekiği)

Kas sinir kavşağı

 Nöromuskuler kavşakta başlıca 3 hücrenin görevi vardır:



1) Motor sinir terminali



2) İskelet Schwan hücresi



3) Kas hücresi

 Motor nöron terminali Ach bakımından zengin veziküller içermektedir. Bu veziküllerin yoğun olarak toplandıkları bölgelere aktif bölge (active zone) adı verilir. Sinir terminali mitokondri açısından da zengin olup nörotransmiter sentezi, paketlenmesi ve serbestlenmesi için gerekli enerjiyi sağlarlar.

 Schwan hücreleri glia hücresi olup, aksonu omurilikten çıktığı noktadan sinir terminaline kadar sarar

Nöromusküler kavşak

• Her miyofibril sarkomer denilen ve kasılma

yeteneği olan

parçalardan meydana gelmektedir.

• İskelet kaslarında uyarılar nöronlar tarafından oluşturulur.

• İskelet kasları sinirsel impuls (uyarı) olmadıkça kasılamazlar. Kaslarda aksiyon potansiyeli oluşturup kasılmayı başlatan nöronlara

"motor nöronlar’’ adı verilmektedir.

Nöromüsküler kavşağıı etkileyen maddeler

 Kürar: Asetil kolin reseptörlerine bağlanır. Asetil kolinin post sinaptik reseptörlere bağlanmasına engel olur. Aneztezide kullanılır.

 Botulium toksini: Clostridium botulium bakterisi tarafından sentezelenen bir ekzotoksindir. Otonom sistemdeki kas paralizine yol açar.

 Myastenia gravis: Asetil kolin reseptörlerine karşı oluşturulan otoimmun bir hastalıktır. Otoantikorlar Asetil kolin reseptörlerine bağlanarak Asetil kolinin post sinaptik reseptörlere bağlanmasına engel olur. Sinir kas bağlantısı zayıflar.

 Organik fosforlu bileşikler: sinaptik boşlukta bulunan Asetil kolinini parçalayan Asetik kolin esteraz inhibe ederek kasta sürekli aksiyon potansiyeli oluşmasına ve tetaniye neden olur.

Kas karşılıklı çalışması

Düzenli bir hareket ancak farklı yönde çalışan bir grup kasın uygun şekilde kasılma ve gevşemesi

ile gerçekleşir.

Hareketin kontrol mekanizması

Fakat kontraskiyonun çok kuvvetli bir noktaya erişmesi halinde, golgi tendon organı fazla gerilmeyi hisseder ve aynı kasın kasılmasını inhibe eder ve kas gevşer.

Golgi tendon organı bu inhibisyonu, omur iliğinde inhibitör bir ara nöronu (internöronu) aktive ederek yapar. Kas mekiğinin bu denli karışık sistemleri sayesinde, kas kasılması çok hassas bir şekilde ayarlanabilmekte ve maksada uygun biçimde fonksiyon yapabilmektedir.

Bir noktaya kadar kas mekiği gerilmesi ne kadar fazla ise kasın kasılması o kadar kuvvetli olur.

Kas mekiği

 Birkaç mm. uzunluğunda ince kas telleri, sıvı dolu ve mekik biçimi bir kapsül içine alınmıştır.

 Kas mekiği içindeki bu özel kas tellerine intrafusal kas telleri denir.

 Mekiğin iki uçlarını şekillendiren kısmında intrafusal kas telleri, ortasında ise primer reseptör bulunur.

 Bu reseptörün siniri (afferent nöron) omur iliğine girer.

 Primer reseptör yakınında ve her iki tarafında sekonder reseptörler bulunur.

 Mekiğin iki ucunda bulunan intrafusal kasların kendi motor sinirleri (efferent nöron ) vardır ki , bunlara kas mekiği gama motor sinirler denir.

Resiprokal innervasyon

Bir grup kas uyarılırken antagonistlerin inhibe edilmesidir.

 Bu refleks, uyarılan ekstremitede fleksiyon ile birlikte kontralateral ekstremitede tam aksi bir hareket oluşturur: ekstansörler uyarılır ve fleksörler inhibe edilir.

 Buna çapraz ekstansiyon refleksi denir.

Ağrılı Uyarandan Kaçınma

Bükme (fleksiyon) Refleksi:

Tetanus



Tetanus toksini, ara nöron ile afferent nöronun yaptığı sinapsis yerinde inhibisyonu önlerler ve birbirinin aksi yönde bulunan iki kasın da kasılmasına sebep olurlar ve gerekli inhibisyon meydana gelmez.



Böylece kolun önünde ve arkasında

bulunan her iki kasın birden kasılması ,

vücutta gergin bir durum yaratır.

Tetanus mekanizması

Rigor Mortis

 Ölüm sonrasıı ATP yokluğuna bağlı olarak oluşan bu katılığa rigor mortis (ölüm katılığı. 3. saatte görülür. 18.

saatte çözülür) denir.

 Ölümden birkaç saat sonra bütün vücut kasları “rigor mortis"

(ölüm katılığı) denen bir kontraktür durumuna girer; bunda aksiyon potansiyeli olmadığı halde kas kasılır ve katılaşır.

 Bu katılık, gevşeme sırasında çapraz köprülerin aktin

filamentlerinden ayrılması için gerekli olan ATP’nin tamamen kaybedilmesinden kaynaklanır.

 Kasların gevşemesi sırasında kalsiyum iyonları aktif taşınma ile sarkoplazmik retikuluma geri alınır.

 Bu nedenle gevşeme sırasında da ATP tüketimi ve enerji sarfı vardır. Kaslar kas proteinleri yıkılana kadar katılıkta kalırlar.

 Yıkım 15–20 saat sonra lizozomlardan serbestleyen enzimlerin neden olduğu otolizle gerçekleşir.

Bu hafta bu kadar…

107