Ünite 8: Kas Fizyolojisi

Giriş

Kas dokusu organizmada;

• hareket etme; kemikler ve eklemlerle birlikte yürüme, koşma gibi yer değiştirme hareketlerinin yanı sıra işin ortaya çıkmasını sağlamaktan,

• vücutta madde taşınması; düz kasların oluşturduğu sindirim, boşaltım ve üreme sistemlerinin hareketini sağlama veya kalp kasının oluşturduğu, kalbin kanı pompalamasını sağlamaktan,

• vücut şeklinin oluşmasıı; kemiklerin etrafında bulunan iskelet kaslarının vücut seklinin oluşturulmasından

• ısı üretimi; kas kasılmasıı veya kasın kasılmaya hazırlanması sonucu beden ısısının oluşmasından sorumludur.

Kas dokusu;

• Uyarılabilirlilik; uyarıma tepki verme,

• İletebilme; uyarımlar iletebilme yeteneği,

• Kasılabilirlilik; uyaranlara cevap olarak boyunu kısaltmasıı ve kalınlaşabilmesi,

• Uzayabilirlilik; eklem etrafında bulunan kaslar eklemin hareket etmesini sağlamak için bazı kasların boylarının kısalırken bazı kasların boylarının uzaması,

• Esneyebilirlilik; kasın kasılma veya gevşemeden sonra orijinal durumuna geri dönebilmesi gibi 5 temel özelliğe sahiptir.

1. İskelet kası: Çizgili kastır ve çalışması istemlidir. Hareket etme isteği gibi, çalışması canlının isteğine göre olmaktadır.

2. Kalp Kası: iskelet kası gibi çizgili kastır fakat istemsiz çalışır otomatiktir. Kalp kasını sinirlendiren bütün sinirler kesilse bile kalp kası çalışmaya devam eder. Kalp kası otonom sinirler ile idare edilir.

3. Düz kas (Visseral kas, iç organ kası): iskelet veya kalp kası gibi çizgileri yoktur. İstemsiz çalışır. Düz kaslar da otonom sinirler ile idare edilir. Çalışması bakımından iki tip düz kas vardır;

a. Tek üniteli iç organ düz kası (Otomatik düz kas)

b. Çok üniteli iç organ düz kası (Otomatik olmayan düz kas)

İskelet Kası

İskelet kası iskeletin üzerini sararak vücuda esas şeklini veren ve eklemlerle birlikte hareketi sağlayan yapılardır.

İskelet Kasının Yapısı

İskelet kası uzun silindirik kas tellerinden yapılmıştır. Kas telleri sarkolemma adı verilen hücre zarı ile örtülüdür. Kas telinin içinde protein tabiatında birçok miyofibria bulunur. Bunlar kontraktil yapılardır ve kasın esas görevi olan kasılma ve gevşeme işini gerçekleştirirler.

Kas Proteinlerinin Kontraksiyon İşindeki Görevleri

Kasta dört çeşit protein bulunmaktadır; miyozin, aktin, tropomiyozin, troponin. Bu proteinler kasta kalın flamenti (miyozin flamenti) ve ince flamenti (aktin flamenti) kurarlar. Kasta dört proteinden birisi olan miyozin kalın filamenti kurmufştur. Miyozin molekülü bir ucunda iki globüler baş bulunan ince bir çubuğa benzer. Kasta bulunan diğer üç protein olan aktin, tropomiyozin ve troponin ise ince flamenti oluştururlar. Aktin molekülleri küçük yuvarlak moleküllerdir ve yan yana dizilerek tek sıra bir zincir kurarlar. ‹ki aktin zinciri birbirine helezon şeklinde sarılarak ince flamenti oluştururlar.

Sinir Kas Bağlantısı (Motor Ünite)

Her bir kas lifi bir motor sinir ucu ile bağlantılıdır. Bir motor sinir ve onun uyardığı kas telleri beraberce motor ünite olarak isimlendirilir. Bir motor sinir teli aynı anda çok sayıda kas telini uyarabilir.

Kasın Kasılması

Bir iskelet kası motor siniri ile uyarılırsa kasılır. Sinir-kas birleşme yeri olan uç plakta sinir ucundan asetilkolin salınır. Asetilkolin, sarkolemmanın sodyum iyon geçirgenliğini artırır ve sarkolemma depolarize olur. Böylece oluşan aksiyon potansiyeli sarkolemma boyunca yayılır. Aksiyon potansiyeli sarkoplazmik retikulumdan kalsiyum iyonunun serbest bırakılmasına neden olur. Serbest kalan kalsiyum iyonu ince flamenti üzerindeki troponin molekülüne bağlanır ve yine ince flament üzerinde bulunan tropomiyozin molekülünün pozisyonunu değiştirir. Böylece aktin üzerinde miyozin başlarının bağlanacağı alan tropomiyozin molekülünün yer değiştirmesi ile açığa Çakar.

Kasılma Tipleri

izotonik kasılma: Kas kasılır, boyunu küçültür ve bir ağırlığı hareket ettirirse, mekanik bir iş yapmış olur. Bu tür kasılmaya izotonik kasılma denir. Kas kasılıp boyu küçüldüğü sırada kasın gerimi sabit kalır

izometrik kasılma: Kas her iki ucundan tespit edilirse, uyarıldığı zaman boyunu küçültemez ama gerimi artar bu tür kasılmaya izometrik kasılma adı verilir. İzometrik kasılmada kas mekanik bir iş yapmaz.

Tetanus veya tetanik kasılma: Bir kasa bir defa maksimal uyarma yapılırsa kas kontraksiyon yapar ve gevşer. Uyarmalar çok sık aralıklarla tekrar edilirse kas gevşemeye fırsat bulamaz ve uyarma devamınca kasılı kalır. Kasın bu haline tetanus ve bu tür kasılmaya tetanik kasılma denir. Normal vücutta kasların kasılması tetanik kasılmadır.

Kasta Isı

Kas dokusunun önemli görevlerinden birisi de beden ısısının oluşturulmasıdır. Kas kasıldığı zaman ısı meydana getirir. Isının meydana gelişli iki şekilde olur:

1. Kas uyarıldıktan sonra ve kasılma olmadan önce meydana gelen ısıya aktivasyon ısısı denir ve kasın kasılma derecesi tatbik edilen yük, kasa gelen oksijen miktarı ve kasın yaptığı iş miktarı ile alakalıdır.

2. Kas kasıldığı zaman meydana gelen ısıya ise kasılma ısısı denir ve ısı miktarı kasılma ile doğru orantılıdır.

Kasın Enerji Metabolizması

Vücuttaki her hücrenin görevini yerine getirebilmesi için enerji gerekli olduğu gibi, kas da kasılmasıı için enerjiye ihtiyaç duyar. Bu yönü ile kas aslında kimyasal enerjiyi mekanik enerjiye dönüştüren yapıdır. Karbonhidrat ve lipid metabolizması yoluyla oluşturulan ATP ve kreatin fosfat gibi organik fosfatlı bileşikler kas enerjisinin kaynağını oluştururlar. Bir molekül ATP hidrolizi ile 12000 kalorilik enerji açığa Çakar ve ATP, ADP’ ye indirgenir. ADP’ nin fosforile edilerek tekrar ATP meydana gelmesi için çeşitli metabolik yollar vardır. Bunlar; Anaerobik glikoliz, aerobik glikoliz, serbest yağ asitlerinin oksidasyonu, fosfokreatin mekanizması gibi metabolik yollar

Kırmızı ve Beyaz Kaslar

Memelilerin iskelet kasında iki tip kas bulunmaktadır. Bunlar kırmızı ve beyaz kaslardır. Bu kaslar Tip I (kırmızı) ve Tip II (beyaz) olarak da adlandırırlar. Kırmızı ve beyaz kaslar ayrı olduğu gibi hem beyaz hem de kırmızı kas tellerini taşıyan kaslarda vardır. Bu iki kas tipi fonksiyon ve özellik bakımından farklılıklara sahiptir;

• Kırmızı kaslar, kırmızı kasa rengini de veren bol miktarda miyoglobine sahiplerken; beyaz kaslar, kırmızı kaslara oranla çok daha az miyoglobine sahiptir.

• Beyaz kaslar, kırmızı kaslara oranla daha hızlı kasılırlar.

• Kırmızı kaslar, beyaz kaslara oranla daha fazla kan damarına sahiptir. Bu nedenle uzun süre yorulmadan kasılabilirken; beyaz kaslar çabuk yorulur.

• Kırmızı kas telleri, beyaz kas tellerinden daha ince bir yapıya sahiptir.

• Kırmızı kaslar, beyaz kaslara oranla daha bol miktarda mitokondriye sahipken; beyaz kaslar da kırmızı kaslara oranla daha fazla glikojen depo ederler.

• Bu nedenle kırmızı kaslar enerjisinin çoğunu aerobik glikozdan sağlarken, beyaz kaslar ise enerjisinin çoğunu anaerobik glikolizden sağlarlar.

• Bu iki tip kasın fonksiyonları farklıı olduğu gibi, bu iki tip kasın motor sinirleri de farklıdır.

Kasta Yorgunluk

Kas yorgunluğu, kas kasılması yoluyla belirli bir gücün üretilmesinde ya da sürdürülmesinde ortaya çıkan yetersizlik olarak tanımlanır.

Kasın Duyu Reseptörleri

İskelet kası birçok duyu reseptörleri taşır. Kaslarda, kas aşırı derecede aktiviteye sevk edilince kasın daha fazla çalışmaması gerektiğini ileten ve idrak edilebilen ağrı- acı duyusunu algılayan reseptörler bulunur.

Kasta kasın durumu hakkında merkezi sinir sistemine bilgi veren iki esas reseptör vardır. Bunlar;

• Kasın gerimini algılayan reseptör olan golgi tendon organı ve

• Kasın uzunluğunu algılayan reseptör olan kas mekiğidir.

Kasın Fizyolojik Özellikleri

Kasta hep veya hiç yasası: Kasın kasılmasına neden olan en küçük uyarana eşlik değer denir.

Kasta refraktör dönem: Kasın motor sinirine veya kas teline peş peşe kısa aralıklarla uyarım verilirse kas teli ikinci uyarana anında cevap veremez. Kasın ikinci uyarana yanıt verebilmesi için kısa bir süre gerekir, kas telinin ikinci uyarana yanıt verebilmesine kadar geçen bu süreye refraktör dönem denir.

Kasta summasyon; kasa eşlik değerinden daha düşük şiddette ardı ardına yapılan uyarımlar, kasta uyarımın birikmesine neden olarak bir süre sonra refleks cevabın ortaya çıkmasını sağlarlar. Buna summasyon adı verilir.

Ölüm Sertliği (Rigor Mortis)

Rigor mortis veya ölüm sertliği, kaslardaki biyokimyasal bir değişiklikten kaynaklanır ve ölümden sonra kasların katılaşmasıdır ve bir ölüm belirtisidir. Bu olgu, oda sıcaklığındaki ölümden 3-4 saat sonra görülmeye başlar, 12 saat sonra doruk noktasına ulaşır ve 36 saat sonra ortadan kalkar.

Düz Kaslar

Düz kaslar sindirim sistemi hareketlerinin düzenlenmesi, damar ve bronşiyol çap ayarlanması, uterus, ureter, sidik kesesi ve diğer bazı iç organ işlevlerinin düzenlenmesi gibi hayati öneme sahip düzenlemelerde rol alan kas grubudur. Aktivitelerine göre düz kaslar iki gruba ayrılırlar:

1. Tek üniteli iç organ düz kasları (Otomatik düz kas);

2. Çok üniteli iç organ düz kasları (Otomatik olmayan düz kas)

Kalp Kası

Kalp kası hücreleri hem iskelet kasının hem de düz kasın özelliklerini taşır. İskelet kası gibi çizgilidir ve hızlı kasılır, düz kas gibi istek dışı aktivite gösterir ve otonom sinirlerle aktivitesi düzenlenir. Kalp kası iskelet kasına benzemesine ve aynı mekanizmalar ile çalışmasına rağmen iskelet kasına göre farklılıkları vardır;

• İskelet kasındaki her kas hücresi bir değerinden bağımsızken, kalp kası hücreleri interkalat diskler ile birbirine bağlıdır ve bu sayede fonksiyonel bir bütünlük oluşturur. interkalat disklerin ortası boştur. Bu boşluklar aracılığıyla kalp kası hücrelerinin içleri, birbirleriyle bağlantıı kurarlar. Bu özellik nedeniyle kalp kasını oluşturan kas hücreleri dokusal bir bütünlük oluştururlar.

• Kalp kendi kendine uyarı doğurabilen ve bunu tüm kalp hücrelerine yayabilen özel bir ileti sistemine sahiptir.

• Kalp herhangi bir sinirsel bağlantısı olmaksızın da uyarı doğurabilir.