Kas hücrelerinin hücre zarına sarkolemma, sitoplazmasına sarkoplazma, mitokondrilerine sarkozom ve endoplazmik retikulumlarına ise sarkoplazmik retikulum denir. Sarkoplazmik retikulumda kas kasılmasında görev alan kalsiyum minerali bulunur. Ayrıca kaslarda fazla enerji (ATP) kullanıldığı için, kas hücrelerinde mitokondri (sarkozom) sayısı da fazladır.
Tüm kas çeşitlerinde aktin ve miyozin denilen protein yapılı iplikler bulunur. Aktin ve miyozin birlikte miyofibril yapısını oluşturur.
Kaslarda bulunan miyoglobin, protein yapılı olup demir içerir. Miyoglobin oksijen depolayan ve kaslara kırmızı renk veren moleküldür. Suda yaşayan yunus, balina ve fok gibi memelilerde miktarı daha fazladır.
Kasların Görevleri
- Kaslar vücudu destekleyerek hareketin sağlanmasında ve vücut şeklinin oluşmasında etkilidir.
- Kaslar kasılıp gevşeyerek, kan ve lenf sıvısında bulunan çeşitli maddelerin taşınmasını sağlar.
- Kas hücrelerinin oksijenli solunum ile enerji (ATP) üretmesi sonucunda açığa çıkan ısı ile vücut sıcaklığı düzenlenir.
Kas Çeşitleri
Kaslar kendi içerisinde 3 çeşide ayrılır. Bunlar:
1. İskelet Kası (Çizgili Kaslar)
- Silindir şekilli çok çekirdekli hücrelerden meydana gelir. Çizgili kas hücrelerinin birbirine değen zar kısımları eriyerek, çok çekirdekli büyük kas hücreleri oluşur.
- Somatik sinir sistemi denetiminde istemli çalışan kas grubudur.
- Çizgili kaslar iskelete tutunan ve insan vücudunda en fazla bulunan kas çeşididir.
- Hızlı çalışıp çabuk yorulurlar.
- Miyoglobin miktarları fazladır.
- Aktin ve miyozinler düzenli dizilerek bantlı bir yapı oluşturur. Çizgili kaslarda miyozinler koyu, aktinler ise açık renkte gözükerek bantlaşma meydana getirir.
- İskelet kasları oksijen yetersizliğinde laktik asit fermantasyonu yapabilirler.
2. Kalp Kası
- Kalbin yapısında bulunan silindir şekilli dallanmış ve genellikle tek çekirdekli hücrelerden oluşur.
- Otonom sinir sistemi denetiminde istemsiz çalışır. Ayrıca otonom sinir sistemi olmadan da tek başına kasılıp gevşeyebilir.
- Kalp kasında da aktin ve miyozinler düzenli dizilerek bantlaşma meydana getirir.
- Kalp kası hızlı ve düzenli (ritmik) çalışır.
- Dallanmış kalp kası hücreleri ara diskler ile birbiriyle bağlantı kurar. Kalbin düzenli çalışabilmesi için ara diskler, kalp kası hücreleri arasında sinyal iletimi yapar.
3. Düz Kaslar
- Mekik şeklindeki tek çekirdekli hücrelerden oluşur. Düz kaslar genellikle iç organların yapısında bulunur (mide, bağırsaklar, damarlar vb.).
- Otonom sinir sistemi denetiminde istemsiz çalışırlar.
- Düz kaslarda aktin ve miyozinler düzenli dizilmediğinden dolayı bantlaşma görülmez.
- Yavaş ve düzenli (ritmik) çalışırlar.
Kas çeşitlerinde en hızlı çalışanı çizgili kaslardır. Daha sonra kalp kası gelir. En yavaş çalışanı ise düz kaslardır. (Çizgili kaslar > Kalp kası > Düz kaslar)
Kas Kasılması (Huxley Kayan İplikler Modeli)
Kasılma birimine sarkomer denir. Sarkomer, iki Z çizgisi arasında kalan bölümdür. Aşağıdaki şekilde sarkomerin yapısı gösterilmiştir.
Z çizgilerine bağlı ve açık renkte gözüken ince iplikler (filamentler) aktin proteinleridir. Sarkomerin orta kısmında bulunan koyu renkli kalın iplikler ise miyozin proteinleridir.
Sadece aktinlerden oluşan bölgeye I bandı, aktin ve miyozinden oluşan orta kısma A bandı ve sadece miyozinden meydana gelen bölüme ise H bandı denir. H bandı iki aktin ucu arasındaki bölgedir. A bandının boyu, toplam miyozin boyuna eşittir.
Kasılma sırasında:
- Z çizgileri birbirine yaklaşır.
- Sarkomerin boyu kısalır.
- I bandı daralır.
- H bandı daralır veya kaybolur.
- A bandının boyu, toplam miyozin boyuna karşılık geldiğinden, kasılma veya gevşemede miyozinin boyu değişmediğinde A bandının da boyu değişmez.
Gevşeme sırasında:
- Z çizgileri birbirinde uzaklaşır.
- Sarkomerin boyu uzar.
- I bandı genişler.
- H bandı genişler ve gözükür.
- Kasılma veya gevşemede aktin ve miyozinlerin boyunda bir değişme olmaz.
Kasılma ve Gevşeme Sırasıyla Şu Şekilde Meydana Gelir
1. Kasa uyartı (impuls) getiren nöron (sinir hücresi) ile kas hücresi arasındaki bağlantı noktasına motor uç plak denir. Nörondan motor uç plağa nörotransmitter maddeler salgılanır. Bu maddeler, kas hücresinin sarkolemmasında (zarında) bulunan reseptörleri uyarır ve zarın sodyum (Na) geçirgenliği artar. Hücre içine giren sodyumlar kas hücresinin uyarılmasını sağlar.
2. Uyarılmış kas hücresi, sarkoplazmik retikulumda (ER) bulunan kalsiyum (Ca) iyonlarını sitoplazmaya aktarır. Kalsiyum iyonları aktinde bulunan troponin protein kompleksine bağlanarak, miyozinin aktin üzerindeki bağlanma noktalarının açılmasını sağlar. Ayrıca kalsiyum iyonları, miyozin baş bölgesinde bulunan ATPaz enzimini aktifleştirir. ATP kullanılarak, aktinler miyozin üzerinden sarkomer merkezine (ortasına) doğru kayar. Böylece kas kasılması gerçekleşir.
3. Kas hücresinin sarkoplazmasında (sitoplazmasında) bulunan kalsiyum iyonlarının, aktif taşıma ile ATP kullanılarak tekrar sarkoplazmik retikuluma (ER) alınması ile kas gevşemesi meydana gelir.
- Hem kasılma hem de gevşemede ATP kullanılır.
Çizgili kasların dinlenme anında bile bir miktar kasılı kalması durumuna kas tonusu denir. Kas tonusu orta beyin tarafından kontrol edilir. Bilinç kaybı (baygınlık) durumunda kas tonusu devre dışı kalır.
Kas uyarıyı alır almaz kasılmaz, belli bir sürenin geçmesi gerekir. İşte bu aşamaya gizli evre denir. Gizli evreden sonra önce kasılma, sonrasında gevşeme meydana gelir. Ardından kas tonusu şeklinde devam eder. Kasın kasılabilmesi için gerekli en düşük uyarı şiddetine eşik değer denir. Eşik değerin altındaki uyarılara kas lifi (teli) tepki vermez. Kas lifi eşik değer ve üstündeki uyarılara ise aynı şiddette tepki verir. Bu duruma ya hep ya hiç kuralı denir.
Birden fazla kas lifinin bir araya gelerek oluşturduğu kas demetinde ya hep ya hiç kuralı gözlenmez. Kas demetinde bulunan kas liflerinin eşik değerleri birbirinden farklı olacağından, uyarı şiddetinin artması verilen tepkinin artmasını sağlar.
Kasın gevşemesine izin vermeden, sürekli uyarılması ile kas kasılı kalır. Bu duruma fizyolojik tetanos (kramp) denir.
Çizgili kasların dinlenme anında bile bir miktar kasılı kalması durumuna kas tonusu denir. Kas tonusu orta beyin tarafından kontrol edilir. Bilinç kaybı (baygınlık) durumunda kas tonusu devre dışı kalır.
Kas uyarıyı alır almaz kasılmaz, belli bir sürenin geçmesi gerekir. İşte bu aşamaya gizli evre denir. Gizli evreden sonra önce kasılma, sonrasında gevşeme meydana gelir. Ardından kas tonusu şeklinde devam eder. Kasın kasılabilmesi için gerekli en düşük uyarı şiddetine eşik değer denir. Eşik değerin altındaki uyarılara kas lifi (teli) tepki vermez. Kas lifi eşik değer ve üstündeki uyarılara ise aynı şiddette tepki verir. Bu duruma ya hep ya hiç kuralı denir.
Birden fazla kas lifinin bir araya gelerek oluşturduğu kas demetinde ya hep ya hiç kuralı gözlenmez. Kas demetinde bulunan kas liflerinin eşik değerleri birbirinden farklı olacağından, uyarı şiddetinin artması verilen tepkinin artmasını sağlar.
Kasın gevşemesine izin vermeden, sürekli uyarılması ile kas kasılı kalır. Bu duruma fizyolojik tetanos (kramp) denir.
Kas Enerjisinin Sağlanmasında Maddelerin Kullanım Önceliği
- Gerekli enerji, öncelikle kas hücrelerinde bulunan mevcut ATP'den karşılanır.
- Mevcut ATP bittikten sonra kreatin fosfat kullanılır. Kreatin fosfat parçalanarak ADP'den ATP üretilit.
- Kasın enerji ihtiyacı devam ederse, kas hücrelerinde depo halde bulunan glikojen parçalanarak glikoz fosfatlar oluşur.
- Karaciğerde bulunan glikojen parçalandıktan sonra oluşan glikozlar kana verilir. Ancak kaslarda bulunan glikojen parçalandıktan sonra oluşan glikozlar fosfatlandığı için kana verilmez.
Oluşan glikoz fosfatlar oksijenli solunum veya laktik asit fermantasyonunda kullanılarak, kasın ihtiyaç duyduğu ATP üretilir.
Çizgili kasların kasılması sırasında: ATP, kreatin fosfat, glikojen, glikoz ve oksijen azalırken; ADP, inorganik fosfat (Pi), kreatin, karbondioksit, su, laktik asit ve ısı artar.
- Kasları kemiklere bağlayan yapılara tendon denir.
- Hem kasılma hem de gevşeme sırasında enerji (ATP) tüketilir.
sindirim sistemi lütfen
YanıtlaSil