uyarılması, iskelet kaslarının isimlendirilmesi ve hareketleri ve KAS

(1)

KAS

Dicle Aras

Kas, düz, iskelet ve kalp kası, iskelet kaslarının mikroskobik yapısı, uyarılması, iskelet kaslarının isimlendirilmesi ve hareketleri ve

(2)

Kas

Kas bilim myoglia (muskulus - miyolo) denir.

Kaslar ve ona ait bazı yapılar hareket sisteminin aktif unsurlarıdır.

(3)

Kas

Kas doku vücut ağırlığının yaklaşık yarısını oluşturur.

Kas hücreleri uyarılabilir özelliktedirler.

(4)

Kas

Kas, içerisindeki özel protein yapılar sayesinde kasılma ve

gevşeme özelliğine sahiptir.

Kontraksiyon için gerekli enerji ATP’den sağlanır.

(5)

Kas

Kas doku intrauterin hayatın 5. ayında mesodermden gelişir.

(6)

Kas

Sarkoplazma içersinde bol miktarda mitokondri, endoplazmik

retikulum ve kasılma özelliğine sahip protein yapısında miyofibril

bulunur.

(7)

Kas

Kalın miyoflamentlere myosin (miyozin), ince flamentlere ise

aktin denir.

İnce flamentler grubuna tropomiyozin ve troponin de dahildir.

Kas kontraksiyonu aktin ve myozin flamentleri tarafından

(8)

(9)

(10)

(11)

Kas

Kas doku üç tiptir. Bunlar;

1. Çizgili kas,

(12)

Kas

Histolojik olarak iskelet kası ve kalp kası çizgili, düz kas ise çizgisiz

görünür.

İskelet kası somatik sinir sistemi tarafından innerve edilirken kalp

(13)

Kas – Kalp kası

Kalp kası çizgilidir. Mitokondrileri büyük ve çoktur.

Kalp kası otomatik ve ritmik olarak kasılır. Kas uyarılmaya, bütün

kasa yayılan ve dalgalanmaya benzeyen bir kasılma ile cevap verir.

İskelet kasında ise kuvvet oluşumu derecelendirilebilir. Ancak

(14)

Kas – Kalp kası

Aktin ve miyozin filamentleri içeren miyofibrillere sahiptir ve Z

çizgisi vardır.

Z çizgilerinin bulunduğu yerlere interkalar diskler denir. Bunlar hücreler arası bağlantıyı sağlar. Miyofibriller interkalar disklerde

(15)

Kas – Kalp kası

Kalp kası hücreleri dallanmalar gösterir.

Kalp kası hücreleri belirli bölgelerde özelleşmiş yapılarla

birbirlerine bağlanırlar ve birlikte kasılırlar, iletişim halindedirler.

(16)

Kas – Kalp kası

Kas lifindeki aksiyon potansiyeli diğer hücrelere kolayca geçer ve

tüm kalp kasına yayılır.

Kalp kasındaki özelleşmiş hücreler (pacamaker) kendi uyarılarını

kendileri oluştururlar.

Kalp bu şekilde ritmik olarak kasılır. Kalp kasının kasılmasına

(17)

(18)

(19)

Kas – Düz kas

İç organların ve damarların duvarlarında bulunurlar.

(20)

Kas – Düz kas

ATP parçalanması çizgili kaslara oranla 100-1000 kez daha yavaş

gerçekleşir. Ancak kasılmaları daha ritmik ve süreklidir.

Troponin dışında, iskelet kasında bulunan tüm kas proteinleri düz

(21)

Kas – Düz kas

(22)

Kas – İskelet kasları

Toplam kas dokusu vücudun yaklaşık % 40’ını oluşturur. Bunun %

80’i ise çizgili kaslarıdır.

(23)

Kas – İskelet kasları

Vücudumuzda 430’dan fazla kas lifi bulunur ve bunların hepsi

fibröz bağ dokusundan oluşan kılıflara sahiptir.

(24)

Kas – İskelet kasları

Çok sayıda kas lifinden oluşurlar.

(25)

Kas – İskelet kasları

Her bir kas lifini saran gevşek bağ dokusuna endomysium

(endomisyum) denir.

Kas lifleri birleşir ve kas demetlerini yani fasikulusları (fasikülleri) oluşturur.

(26)

(27)

Kas – İskelet kasları

Her bir kas demetini saran bağ dokusuna da perimysium

(perimisyum) adı verilir.

Kas demetleri de kas dokusunu oluştururlar.

(28)

Kas – İskelet kasları

Epimisyumun üstünde iskelet kaslarını gruplar halinde örten ak zar ise fascia (fasiya) bulunur.

Epimisyum, perimisyum ve endomisyum birbirinin devamıdır.

(29)

(30)

Kas – İskelet kasları

Her iskelet kası bir gövde ve bu gövdeyi kemiklere bağlayan sağlam bağ dokulara yani tendonlara sahiptir.

Kasın kemiğe yapışan başlangıç kısmına origo, kemiğe yapışan sonlanma kısmına ise insertio

(insersiyo) denir.

Genellikle origo sabit insersiyo ise origoya doğru

(31)

Kas – İskelet kasları

Tendonların yapışma yerlerinde sürtünmeyi en aza indirmek için

bursa ve vagina tendinis gibi yapılar gelişmiştir.

Bursalar içi sinovya ile dolu keseciklerdir.

(32)

Kas – İskelet kaslarının kimyasal bileşeni

Kasın; % 75’i sudan,

% 20’si proteinden ve

% 5’i de inorganik tuzlardan, yüksek enerjili F’lerden, üre ve

LA’dan, kalsiyum-magnezyum-fosfor gibi minerallerden, bazı

enzim ve pigmentlerden, sodyum-potasyum ve klor iyonlarından,

(33)

Kas – İskelet kaslarının kimyasal bileşeni

Kasın toplam protein içeriğini, % 52 miyozin, % 23 aktin ve % 15

tropomiyozin proteinleri oluşturur.

100 gr kas dokusunda miyoglobin adı verilen yaklaşık 700 mg

(34)

Kas – İskelet kaslarının mikroskobik yapısı

 Kas lifi boyunca açık (I bandı) ve koyu (A bandı) bantlar halinde

çizgilenmeler görülür. I bandı daha çok ince filament içerdiği için

açık renklidir. A bandı ise hem kalın hem ince filamentler

içerdiğinden koyu renklidir.

 I bandının ortasında bulunan Z çizgisi sarkolemmaya yapışarak tüm

(35)

(36)

Kas – İskelet kaslarının mikroskobik yapısı

Sarkomer, iki Z çizgisi arasında bulunur. Kas hücresinin fonksiyonel ünitesidir.

Kasılabilen en küçük birime sarkomer denir.

(37)

Kas – İskelet kaslarının mikroskobik yapısı

A bandının açık renkli olan bu kısmına H bandı denilir. H bandını tam

ortadan kesen M çizgisi, miyozin filamentlerinin diziliş yapısını destekleyen proteinlerden oluşmuştur. M çizgisi aynı zamanda

sarkomerin merkezini belirler.

(38)

(39)

Kas – İskelet kaslarının mikroskobik yapısı

Kas protein molekülleri aktin ve miyozindir. Her miyofibril yaklaşık

3000 aktin ve 1500 miyozin filamenti içerir.

Ancak esasen tüm kas proteinlerinin yaklaşık 2/3’ü miyozindir.

Her bir miyozin filamenti ortalama 200 miyozin molekülünden oluşur

(40)

Kas – İskelet kaslarının mikroskobik yapısı

Bu burgunun bir ucu yuvarlaktır ve bu kısma miyozin başı denir.

_Bir _miyozin _filamenti _çok _sayıda _baş_{a sahiptir ve} _{bu yapı} _miyozin

filamentinden dışarı doğru uzanarak, kas kasılması sırasında aktin

(41)

Kas – İskelet kaslarının mikroskobik yapısı

(42)

Kas – İskelet kaslarının mikroskobik yapısı

Her aktin filamenti üzerinde miyozin başının bağlanabileceği bir aktif bölge vardır.

Bir aktin filamenti üç farklı protein molekülünden oluşur. Bunlar;

(43)

Kas – İskelet kaslarının mikroskobik yapısı

Tropomiyozin bu aktin miyozinlerinin üzerine sarılır. Troponin ise düzenli aralıklarla filamenti oluşturan bu aktin ve tropomiyozin

kompleksinin üzerine bağlanır.

Tropomiyozin ve troponin Ca++ _{ile birlikte kasın} _kasılma _ve

(44)

Kas – İskelet kaslarının mikroskobik yapısı

a) aktin molekülünün yapısı. b) troponin, tropomiyozin ve

miyozin çapraz köprüleri arasındaki tahmini ilişki.

c) Ca++ _troponine _{bağlandığı}

(45)

Kas – İskelet kaslarının mikroskobik yapısı – Sarkoplazmik

retikulum ve T tübülleri

SR; tübüller ve veziküllerden oluşan ve miyofibrilleri çevreleyen

bağlayıcı kanal ağı sistemidir.

Bu ağ yapının dış vezikülleri diğer veziküllerden transvers

(46)

Kas – İskelet kaslarının mikroskobik yapısı – Sarkoplazmik

retikulum ve T tübülleri

Bu tübüllere transvers t denmesinin nedeni, miyofibrillere dik

uzanmalarıdır.

Bu sisteme T-sistemi veya T-tübülleri de denir.

T-t fonksiyonel olarak SR’nin bir parçası olsalar da, anatomik olarak ayrıdırlar. T-t kas hücre membranının (sarkolemma) girinti ve

(47)

(48)

Kas – İskelet kaslarının uyarılması

Her kas lifi sarkolemma ile sarılı olduğundan, her bir kas lifinin ayrı bir motor sinir uzantısı tarafından uyarılması gerekir.

Kası uyaran sinirler hem duyu (afferent), hem de motor (efferent)

(49)

Kas – İskelet kaslarının uyarılması

Uyarıldıklarında kasların kasılmasına neden olan motor sinirler MSS’den (beyin ve omurilikten) başlarlar.

Motor bir sinirin kasta sonlandığı noktaya nöromusküler kavşak veya

(50)

Kas – İskelet kaslarının uyarılması

(51)

Kas – İskelet kaslarının uyarılması

Sinir-kas birleşme kavşağı, sinir lifi ve kas lifinin birleştiği bölgedir;

(52)

Kas – İskelet kaslarının uyarılması

(53)

Kas – İskelet kaslarının uyarılması

Omurilikteki tek bir motor sinir hücresi bir kasa uyarı gönderdiğinde o sinirin yan dalları tarafından uyarılan bütün kas lifleri aynı anda

uyarılarak kasılır.

(54)

Kas – İskelet kaslarında kasılma

Kasılmadan sorumlu dört ana protein vardır. Bunlar;

1. Aktin,

2. Miyozin,

3. Tropomiyozin ve

(55)

Kas – İskelet kaslarında kasılma

Kas yapısına bakıldığında açık renk ve koyu renk görülen bölümler vardır.

A ve I bandı toplamına sarkomer adı verilir. Sarkomer kastaki

(56)

Kas – İskelet kaslarında kasılma

Aktin flamentleri A bandının içine kadar uzanır ama tam ortasına

kadar gitmezler. Boş kalan bu orta kısma H bandı denir.

I bandının ortasından geçen Z çizgisi aktinleri birbirine bağlar ve

(57)

(58)

Kas – İskelet kaslarında kasılma – Kayan

flamentler teorisi

(59)

Kas – İskelet kaslarında kasılma – Kayan

flamentler teorisi

İzotonik kasılmada ince aktin miyofilamentleri miyozin filamentlerine

doğru akar ve A bandının içine doğru hareket eder.

Böylece Z bantları sarkomerin ortasına doğru çekilirler.

(60)

Kas – İskelet kaslarında kasılma – Kayan

flamentler teorisi

Kasılmadaki en önemli yapısal değişiklik I bandının boyunun

kısalmasıdır. A bandının boyunda ise değişiklik olmaz.

Bu durumda aslında sadece sarkomerin boyu kısalmaktadır

(61)

Kas – İskelet kaslarında kasılma – Kayan

flamentler teorisi

İzometrik kasılma sırasında ise kas lifinin boyu değişmez. I ve A bantlarının da boyları sabit kalır ve bu şekilde kuvvet oluşturulur.

(62)

(63)

Kas – İskelet kaslarında kasılma – Kayan

flamentler teorisi

Kayan filamentler teorisi şu şekilde açıklanabilir;

Dinlenme sırasında miyozin filamentlerinin çapraz köprüleri aktin

filamentlerine doğru uzanır ancak temas etmez.

(64)

Kas – İskelet kaslarında kasılma – Kayan

flamentler teorisi

Dinlenme halindeki bu bileşime Yüklenmemiş ATP-çapraz köprü

bileşimi denir.

(65)

Kas – İskelet kaslarında kasılma – Kayan

flamentler teorisi

Ca++ iyonlarının SR’den sarkopilazma içine bırakılması için sinir

uyarısı gerekir.

(66)

Kas – İskelet kaslarında kasılma – Kayan

flamentler teorisi

Asetilkolin Ach molekülleri motor son plaktaki sinaptik veziküllerin içindedir.

(67)

Kas – İskelet kaslarında kasılma – Kayan

flamentler teorisi

Sonra hücrelerin yüzeyinde bulunan asetilkolin reseptörlerine bağlanırlar. Bu da hücre zarını sodyum iyonlarına karşı geçirgen

yapar.

Böylece kas lifinde aksiyon potansiyeli başlar ve kas lifi

(68)

Kas – İskelet kaslarında kasılma – Kayan

flamentler teorisi

Sonra bu uyarılar, SR içindeki T-t yardımıyla kas lifi boyunca hızlı bir şekilde yayılır.

Yolları üzerinde bulunan SR veziküllerindeki Ca++’nın serbest

(69)

Kas – İskelet kaslarında kasılma – Kayan

flamentler teorisi

Serbest kalan Ca++ iyonları aktin filamentleri üzerindeki troponin

moleküllerine bağlanırlar.

(70)

(71)

Kas – İskelet kaslarında kasılma – Kayan

flamentler teorisi

Aniden ve bilinmeyen bir şekilde yüklenmemiş ATP-çapraz köprü

bileşimi yüklenmiş ATP-çapraz köprü bileşenine dönüşür.

Tüm bu olaylar aktin-miyozin filamentlerinin birleşmesiyle

(72)

Kas – İskelet kaslarında kasılma – Kayan

flamentler teorisi

Akto-miyozin oluşumu, miyozin filamentinin üzerinde bulunan

miyozin ATPaz enzimini aktive eder.

Miyozin ATPaz, ATP’nin parçalanarak büyük miktarda enerji açığa

(73)

Kas – İskelet kaslarında kasılma – Kayan

flamentler teorisi

Bu sırada açığa çıkan enerji çapraz köprülerin, aktin

filamentlerinin miyozin filamentleri üzerinden sarkomer

merkezine doğru kaymasını sağlar.

(74)

(75)

Kas – İskelet kaslarında kasılma – Kayan

flamentler teorisi

Bir saniyelik bir kasılma sırasında bir miyozin çapraz köprüsü,

aktin filamentinin aktif kısmı ile yüzlerce kez birleşip ayrılabilir.

Bunu yapabilmek için miyozin çapraz köprüsünün yeniden

(76)

Kas – İskelet kaslarında kasılma – Kayan

flamentler teorisi

Yeniden yüklenmenin gerçekleşebilmesi için ilk adım, aktin ve

miyozin çapraz köprüleri arasındaki bağlantının koparılmasıdır.

Bu bağlantı miyozin çapraz köprüsünün yeni bir ATP molekülü ile

(77)

Kas – İskelet kaslarında kasılma – Kayan

flamentler teorisi

Yeni bir ATP yüklendikten sonra, miyozin çapraz köprüsüyle aktin filamentinin aktif kısmı arasındaki bağlantı bozulur, miyozin çapraz köprüsü aktinden kurtulur.

Böylece hem çapraz köprü hem de aktinin aktif kısmı yeni bir

(78)

Kas – İskelet kaslarında kasılma – Kayan

flamentler teorisi

Kası uyaran motor sinir üzerindeki sinir uyarıları durunca;

Ca++ iyonları troponin ve tropomiyozinden ayrılır ve SR’nin dış

(79)

Kas – İskelet kaslarında kasılma – Kayan

flamentler teorisi

Ca++ iyonlarının ortadan kalkması miyozin çapraz köprüsü

bileşimlerinin, aktinin aktif kısmı ile bağlanmasını engeller.

(80)

Kas – İskelet kaslarında kasılma – Kayan

flamentler teorisi

Kas flamentleri normal pozisyonlarına dönerler ve kas gevşer.

Gevşeme işlemi için de enerji kullanılmaktadır. Bu da ATP’den

(81)

Kas – İskelet kaslarında kasılma – Kayan

flamentler teorisi

Ancak depo ATP’ler birkaç saniye içerisinde tükenir.

Kas hücreleri kreatin fosfat içerirler. Bunlar depoladıkları enerjiyi

(82)

Kas – İskelet kaslarında motor ünite

Tek bir MS ve bu sinirin uyardığı kas liflerine MÜ

denir. İnsan iskelet kaslarında yaklaşık çeyrek

milyar kas lifi varken sadece 420.000 MS bulunur.

Yani bir MS birden çok kas lifini uyarır.

Aynı MS tarafından uyarılan kas lifleri aynı anda

(83)

Kas – İskelet kaslarında motor ünite

Bir MS’nin uyardığı kas lifi sayısını, kasın büyüklüğü değil hareketin inceliği ve özelliği

belirler.

Bazen bir MS’ye düşen kas lifi sayısı bir iken bazen

(84)

Kas – İskelet kaslarında motor ünite

Yani yüksek kas lifi-sinir oranı daha çok kuvvet

veya kaba hareketlerle ilgiliyken, düşük kas lifi-sinir

(85)

Kas – İskelet kaslarında ya hep ya hiç kanunu

Bir MÜ uyarılma eşiğinde veya üzerinde

kasıldığında kas maksimal olarak kasılır.

Eşiğin çok üzerinde veya az üzerinde uyarılmasının

önemi yoktur. Kas lifi ya hiç kasılmaz ya da

(86)

Kas – İskelet kaslarında ya hep ya hiç kanunu

Ancak bu sadece MÜ ve ona bağlı kas lifleri için geçerlidir.

Hep ya da hiç kanunu kasın tamamı için geçerli

(87)

Kas – İskelet kaslarında ya hep ya hiç kanunu

Kasın çok hafif miktardan çok şiddetli miktarda

dereceli kuvvet üretebilmesi mümkündür ve buna

kas kuvveti derecelendirilmesi denir.

(88)

Kas – İskelet kaslarında ya hep ya hiç kanunu

Kas kuvvetinin şiddeti nasıl ayarlanıyor?

1. Çok sayıda MÜ sumasyonu (spatial sumasyon) olarak adlandırılan sumasyonda, herhangi bir anda kasılan MÜ sayısının değiştirilmesiyle kas kuvvetinin

şiddeti ayarlanır.

Uyarılan MÜ sayısı arttıkça oluşturulan kuvvet de

(89)

Kas – İskelet kaslarında ya hep ya hiç kanunu

Kas kuvvetinin şiddeti nasıl ayarlanıyor?

2. Dalga sumasyonu (temporal sumasyon) kasılan her

MÜ’nin kasılma frekansının değiştirilmesiyle kas

kuvvetinin şiddetinin ayarlanmasıdır.

(90)

Kas – Kasların isimlendirilmesi

Şekillerine göre; daire, çember, yassı, üçgen şekilli, mekik,

dörtgen, kare, bant (şerit) kaslar,

Kas liflerinin dizilişlerine göre; m. pennatus, m. unipennatus, m.

bipennatus, m. multipennatus, m. circumpennatus kaslar,

(91)

Kas – Kasların isimlendirilmesi

Fonksiyonlarına göre; fleksiyon, ekstansiyon, abduksiyon,

(92)

(93)

Kas – Kasların hareketleri

Hareket kasın sonlanma noktasının başlama noktasına

yaklaşmasıyla gerçekleşir.

Kasın kuvvet çizgisi başlangıç ve bitiş noktalarını birleştiren hayali çizgidir.

(94)

Kas – Kasların hareketleri

Kuvvet çizgisinin, eklemin önünden veya arkasından, içinden veya dışından, altından veya üstünden geçmesi hareketin yönünü

ve cinsini saptar.

Kuvvet çizgisi enine eksenin önünden geçerse bükülme,

(95)

Kas – Kasların hareketleri

Kuvvet çizgisi önden arkaya eksenin altından geçerse yaklaşma,

Kuvvet çizgisi önden arkaya eksinin üstünden geçerse uzaklaşma,

Kuvvet çizgisi dikey ekseni içten çaprazlarsa içe dönme,

(96)

Kas – Kasların beslenmeleri

Kaslar kan damarları bakımından çok zengindir.

Atar damarlar arasında çok sayıda ağızlaşma görülür.

(97)

Kas – Kasların beslenmeleri

Arterler ve venler bağ dokusu boyunca kasa girer ve kas lifi boyunca paralel uzanırlar.

Burada arteriollere ve venüllere ayrılarak geniş bir kapiller ağ oluştururlar. Böylece her kas lifi O₂’li kanı alır ve CO₂’li kanı uzaklaştırır.

Sedanter kişilerde her kas lifi 3-4 kapiller damar ile çevriliyken

(98)

Kas – Kasların beslenmeleri

İskelet kasının ihtiyaç duyduğu kan miktarı kasın aktivite

düzeyine bağlıdır. Maksimal bir egzersizde kas normalden 100 kat

fazla kana ihtiyaç duyabilir.

(99)

Kas – Kasların beslenmeleri

İhtiyaç duyulan kan akışını sağlamanın başka yolları da vardır;

_{Aktif kasların} _{kasılıp gevşemesi} _{kan damarlarının} _periyodik _olarak sıkışmasına neden olur.

Kan akımı kasılma sırasında azalır, gevşeme sırasında artar. Bu pompalama hareketi kalbe olan kan akışını hızlandırır ve kaslara

(100)

Kas – Kasların beslenmeleri

(101)

Kas – Kasların beslenmeleri

Zorlayıcı tipteki aktiviteler daha farklı bir tablo oluşturur. Bir kas kendi

kuvvet oluşturma kapasitesinin % 60’ı oranında kasılırsa artan kas içi

basınç nedeniyle kasa olan kan akışı engellenir.

Uzun süreli, statik kasılma da kan akışını durdurur. Bu koşullarda kas çalışmasının devamı için gerekli olan enerji temel olarak depo edilmiş

(102)

Kas – Kasılma çeşitleri

Temelde iki tip kasılma vardır. Bunlar;

Statik kasılma (izometrik) ve

(103)

Kas – Kasılma çeşitleri

1. İzometrik kasılma; ayakta hareketsiz durulduğunda bu duruşu

sağlayan kaslar devamlı kasılı durumdadır.

(104)

Kas – Kasılma çeşitleri

2. İzotonik kasılma; ekstemitelerin hareket ettirilmesi kasların

kasılarak boylarının kısalmasına neden olur.

(105)

Kas – Kasılma çeşitleri

3. Eksentrik kasılma; ekstemitelerin negatif hareket ettirilmesi

kasların kasılarak boylarının uzamasına neden olur.

 Kasların, boylarının uzaması suretiyle kasılması şekline

(106)

Kas – Kasılma çeşitleri

4. İzokinetik kasılma; eklemin farklı açılarında kuvvet oluştururken

kas boyunun bir uzayıp bir kısalması ile oluşur

 Kasların arka arkaya izotonik ve eksentrik hareketleri yapmasına