KAS
Kas
Kas bilim myoglia (muskulus - miyolo) denir.
Kaslar ve ona ait bazı yapılar hareket sisteminin aktif unsurlarıdır.
Kaslar iskelet kası, kalp kası ve düz kas olarak üç başlık altında incelenir.
19.12.2019 2
Kas
Kas doku vücut ağırlığının yaklaşık yarısını oluşturur.
Kas hücreleri uyarılabilir özelliktedirler.
Kas hücreleri uyarıları iletirler ve kas mekanik olarak kasılır.
Kas
Kas, içerisindeki özel protein yapılar sayesinde kasılma ve gevşeme özelliğine sahiptir.
Kontraksiyon için gerekli enerji ATP’den sağlanır.
ATP ise fosfokreatin, glikojen veya oksidatif metabolizmadan elde edilir.
19.12.2019 4
Kas
Kas doku intrauterin hayatın 5. ayında mesodermden gelişir.
Kas lifini oluşturacak hücreye miyoblast, kas lifi hücresinin
sitoplazmasına sarkoplazma, zarına ise sarkolemma denir.
Kas
Sarkoplazma içersinde bol miktarda mitokondri, endoplazmik retikulum ve kasılma özelliğine sahip protein yapısında miyofibril bulunur.
Her bir miyofibril, miyoflament denilen iplikçiklerden oluşur.
19.12.2019 6
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
gerçekleştirilir.
Kas
19.12.2019 8
Kas
Kas
19.12.2019 10
Kas
Kas doku üç tiptir. Bunlar;
1. İskelet kas,
2. Kalp kası ve
Kas
Histolojik olarak iskelet kası ve kalp kası çizgili, düz kas ise çizgisiz görünür.
İskelet kası somatik sinir sistemi tarafından innerve edilirken kalp kası ve düz kas otonom sinir sistemi tarafından innerve edilir.
19.12.2019 12
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
temelde kasılma mekanizması iskelet kasınınkiyle aynıdır.
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 sona ererler.
19.12.2019 14
Kas – Kalp kası
Kalp kası hücreleri dallanmalar gösterir.
Kalp kası hücreleri belirli bölgelerde özelleşmiş yapılarla birbirlerine bağlanırlar ve birlikte kasılırlar , iletişim halindedirler.
Buna sinsisyum adı verilir.
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 sistol, gevşemesine ise diastol denir.
19.12.2019 16
Kas – Kalp kası
Kas – Kalp kası
19.12.2019 18
Kas – Düz kas
İç organların ve damarların duvarlarında bulunurlar.
Düz kaslarda da aktin ve miyozin filamentleri vardır ancak
miyoflamentler burada düzenli bir yerleşim gösterirler.
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 kaslarda da bulunur.
19.12.2019 20
Kas – Düz kas
Tek üniteli ve çok üniteli düz kaslar olarak iki kısımda incelenirler.
Kas – İskelet kasları
Toplam kas dokusu vücudun yaklaşık % 40’ını oluşturur. Bunun % 80’i ise çizgili kaslarıdır.
İstemli çalışırlar, somatik sinir sistemi tarafından innerve edilirler.
19.12.2019 22
Kas – İskelet kasları
Vücudumuzda 430’dan fazla kas lifi bulunur ve bunların hepsi fibröz bağ dokusundan oluşan kılıflara sahiptir.
Her kas, lif (fibril) denen binlerce silindirik kas hücresinden
oluşur. Liflerin sayısı fetal gelişimin ikinci 3 ayında belirlenir.
Kas – İskelet kasları
Çok sayıda kas lifinden oluşurlar.
Kas lifleri kalın ve uzundur. Çok sayıda hücre çekirdeğine sahiptir.
19.12.2019 24
Kas – İskelet kasları
Her bir kas lifini saran gevşek bağ dokusuna endomysium (endomisyum) denir.
Kas lifleri birleşir ve kas demetlerini yani fasikulusları (fasikülleri) oluşturur.
Her bir fasikulus komşu fasikulustan bağımsız kasılır .
Kas – İskelet kasları
19.12.2019 26
Kas – İskelet kasları
Her bir kas demetini saran bağ dokusuna da perimysium (perimisyum) adı verilir.
Kas demetleri de kas dokusunu oluştururlar.
Kas dokusunun tamamını saran bağ doku ise epimysiumdur
(epimisyum).
Kas – İskelet kasları
Epimisyumun üstünde iskelet kaslarını gruplar halinde örten ak zar ise fascia (fasiya) bulunur.
Epimisyum, perimisyum ve endomisyum birbirinin devamıdır .
Epimisyumun uzantısı çok sağlam bir bağ dokusu olan tendonu oluşturur.
19.12.2019 28
Kas – İskelet kasları
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 hareketlidir.
19.12.2019 30
Kas – İskelet kasları
Tendonların yapışma yerlerinde sürtünmeyi en aza indirmek için bursa ve vagina tendinis gibi yapılar gelişmiştir.
Bursalar içi sinovya ile dolu keseciklerdir.
Vagina tendinis ise tendonların çevresini saran içi sinovya ile dolu
keselerdir.
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, aminoasit-yağ ve CHO’lardan oluşur .
19.12.2019 32
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
bağlanmış protein bulunur.
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 yapının stabilitesini sağlar.
19.12.2019 34
Kas – İskelet kaslarının mikroskobik yapısı
Kas – İskelet kaslarının mikroskobik yapısı
Sarkomer , iki Z çizgisi arasında bulunur. Kas hücresinin fonksiyonel ünitesidir.
Kasılabilen en küçük birime sarkomer denir.
Dinlenme sırasında A bandının orta kısmı kenarlara oranla daha açık renktedir. Çünkü A bandının ortasındaki ince filamentler birleşmemektedir.
19.12.2019 36
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.
Kas lifi kasılınca iki Z çizgisi yakınlaşır ve böylece sarkomerin boyu
kısalır .
Kas – İskelet kaslarının mikroskobik yapısı
19.12.2019 38
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
ve her molekülde iki protein parçası birbirine dolanmış haldedir.
Kas – İskelet kaslarının mikroskobik yapısı
Bu burgunun bir ucu yuvarlaktır ve bu kısma miyozin başı denir.
Bir miyozin filamenti çok sayıda başa sahiptir ve bu yapı miyozin filamentinden dışarı doğru uzanarak, kas kasılması sırasında aktin filamenti üzerindeki aktif bölgelere temas eden çapraz köprüleri oluşturur.
19.12.2019 40
Kas – İskelet kaslarının mikroskobik yapısı
Bir miyozin molekülü ve bir miyozin filamenti.
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;
aktin, tropomiyozin ve troponindir.
19.12.2019 42
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
gevşemesini koordine ederler.
Kas – İskelet kaslarının mikroskobik yapısı
19.12.2019 44
a) aktin molekülünün yapısı.
b) troponin, tropomiyozin ve miyozin çapraz köprüleri arasındaki tahmini ilişki.
c) Ca
++troponine bağlandığı
zaman tropomiyozin aktin
üzerindeki aktif bölgeden
ayrılır ve çapraz köprüler
bu aktif bölgeye bağlanır.
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
tübüller ile ayrılır .
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 çıkıntılarıdır.
19.12.2019 46
Kas – İskelet kaslarının mikroskobik yapısı – Sarkoplazmik
retikulum ve T tübülleri
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) lifleri içerirler ve genellikle kasa kan damarları boyunca girerler.
19.12.2019 48
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
miyonöral kavşak ya da motor son plak adı verilir.
Kas – İskelet kaslarının uyarılması
Omurilik düzeyinde, bir duyu nöron (sinir), ara nöron (birleştirme) ve bir motor nöron.
19.12.2019 50
Kas – İskelet kaslarının uyarılması
Sinir-kas birleşme kavşağı, sinir lifi ve kas lifinin birleştiği bölgedir;
motor son plak ise sinir lifinin sonlandığı yerde kas lifinin
sarkolemmasının özelleştiği alandır.
Kas – İskelet kaslarının uyarılması
Kas lifi ve motor son plak’ın fotografik görüntüsü.
19.12.2019 52
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 .
Kası uyaran sinirlerin % 60’ı motor , % 40’ı duyu sinirleridir.
Kas – İskelet kaslarında kasılma
Kasılmadan sorumlu dört ana protein vardır. Bunlar;
1. Aktin, 2. Miyozin,
3. Tropomiyozin ve 4. Troponindir.
19.12.2019 54
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
kasılabilen en küçük birimdir.
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 sarkomerleri bir arada tutar .
19.12.2019 56
Kas – İskelet kaslarında kasılma
Kas – İskelet kaslarında kasılma – Kayan flamentler teorisi
Bu teoriye göre kalın ve ince filamentler boylarında bir değişiklik olmaksızın birbirlerine doğru kayarlar ve bu kayma hareketi kas liflerinin boyunun kısalmasına veya uzamasına neden olur.
19.12.2019 58
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.
Aktin filamentleri sarkomerin merkezinde birbirleriyle temasa
geçtiğinde H bölgesi kaybolur .
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 (konsantrik kasılma).
19.12.2019 60
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.
Eksentrik kasılmada ise kas boyu uzar ve A bantlarının uzunluğu
artarken kuvvet üretilir.
Kas – İskelet kaslarında kasılma – Kayan flamentler teorisi
19.12.2019 62
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.
Çapraz köprücüklerin ucuna bir ATP molekülü bağlıdır.
Kas – İskelet kaslarında kasılma – Kayan flamentler teorisi
Dinlenme halindeki bu bileşime Yüklenmemiş ATP-çapraz köprü bileşimi denir.
Dinlenme anında, SR’nin vezikülleri içinde çokça Ca++ depolanır.
19.12.2019 64
Kas – İskelet kaslarında kasılma – Kayan flamentler teorisi
Ca++ iyonlarının SR’den sarkopilazma içine bırakılması için sinir uyarısı gerekir .
Bir motor sinirden çıkan sinir uyarısı nöromusküler kavşakta, kas
hücresine ulaştığında Asetilkolin (Ach) denilen nörotransmitter
serbest bırakılır.
Kas – İskelet kaslarında kasılma – Kayan flamentler teorisi
Asetilkolin Ach molekülleri motor son plaktaki sinaptik veziküllerin içindedir.
Sinir iletisi gelince sinaptik aralığa salınırlar.
19.12.2019 66
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
membranı depolarize olur.
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 bırakılmasını sağlarlar .
19.12.2019 68
Kas – İskelet kaslarında kasılma – Kayan flamentler teorisi
Serbest kalan Ca++ iyonları aktin filamentleri üzerindeki troponin moleküllerine bağlanırlar.
Bu durum aktin filamentlerinin aktive edilmesiyle sonuçlanır .
Kas – İskelet kaslarında kasılma – Kayan flamentler teorisi
19.12.2019 70
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
sonuçlanır ve buna akto-miyozin kompleksi denir.
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 çıkmasına ve ADP ile P’ye dönüşmesine neden olur.
19.12.2019 72
Kas – İskelet kaslarında kasılma – Kayan flamentler teorisi
Bu sırada açığa çıkan enerji çapraz köprülerin, aktin filamentlerinin miyozin filamentleri üzerinden sarkomer merkezine doğru kaymasını sağlar.
Böylece kas gerilir ve boyu kısalır .
Kas – İskelet kaslarında kasılma – Kayan flamentler teorisi
19.12.2019 74
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
yüklenmesi gerekir.
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 yeniden yüklenmesiyle kesilir.
19.12.2019 76
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
bağlantı için serbest kalır.
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 veziküllerinde depolanmak için geri pompalanır .
19.12.2019 78
Kas – İskelet kaslarında kasılma – Kayan flamentler teorisi
Ca++ iyonlarının ortadan kalkması miyozin çapraz köprüsü bileşimlerinin, aktinin aktif kısmı ile bağlanmasını engeller .
Miyozin ATPaz aktivitesi durur ve artık ATP parçalanmaz.
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 karşılanır.
19.12.2019 80
