Cizgili Kas Kasilma Mekanizmasi

Doç.Dr.Fadıl ÖZYENERFizyoloji AD

İSKELETKASI FİZYOLOJİSİ

Tartışma konuları

Kasılmada kayan filamentler kuramı İskelet kasında kasılma mekaniği Kas gücü ve etkileyen unsurlar Kas lifi tipleri Kasılma çeşitleri Kas dokusunda fizyolojik ve/veya

patolojik farklılıklar

Kas kasılmasında kayma düzeneği

Kaslar dinlenimde

Dinlenme durumunda olan sarkomerlerde, Z diskinden başlayan aktin filamentleri miyozin filamentlerini çok büyük ölçüde örterler (optimal kas boyunda).

Kaslar kasılırken

Birçok çapraz köprünün yaptığı kürek çekme hareketi ile Z çizgilerine tutunmuş olan aktin filamentleri sarkomerin ortasına doğru gelmeye zorlanır.

Kasılma

HER KASILMA KAS

BOYUNDA MUTLAKA

KISALMA ANLAMINA

GELMEZ!

Seri-Elastik Bileşenler Kasılmayan tendonlar ve bağ doku

kasılma sırasında oluşan gerimi absorbe ederler. Kas kasılarak kısalmadan önce

tendonlar gergin hale gelir.Tendonlar:

– elastiktir (uzamaya direnir).– dinlenim uzunluğuna geri “zıplar”.

(recoil)

Kas kasılmasında enerji kaynakları

Çizgili Kasta Mekanik

Motor birim

Kas tonusu

Kas sarsısı

Motor Birim

Bir tek motor nöron veya sinir lifi ile bunun innerve ettiği tüm kas lifleri birlikte motor birimi oluştururlar.

Bir motor birimde ortalama 100-150 kas lifinin bulunduğu kabul edilir.

Motor birim özellikleri

Motor ünitedeki kas liflerinin sayısı hızlı tepki gösteren ve ince ayar gerektiren küçük kaslarda azdır(göz, el kasları gibi). İnce ayar gerektirmeyen kaslarda

ise bir birimde yüzlerce kas lifi bulunur (sırt, bacak kasları gibi).

Kas tonüsü

Dinlenimdeki kasta raslantısal motor birim sinyalleri sonucu devamlı ve gerime direnç gösterebilen zayıf kasılma halidir. Spinal kordonun yönetimi altında

kasın diriliği/tonusü sağlanır.

Kas sarsısı

Lifte sinir uyarısı ile gelişen tek bir aksiyon potansiyeli sonucu belli sürelerle kasılma ve bunu izleyen gevşemenin tümü kas sarsısı olarak adlandırılır. Kasılma ve gevşeme dönemlerinden

önce sessiz bir dönem vardır.

Kas dokusunda gerimi (kasılma gücü, “tension”) etkileyen unsurlar

Uyaranın sıklığı (frekans)Etkin motor birim sayısı

Kas uzunluğu (boy-gerim ilişkisi)Kasılma hızı

GERİM ve YÜK

Kasılan kasın bir nesne üzerine uyguladığı kuvvet GERİM, bir nesnenin kas üzerine uyguladığı kuvvet ise YÜK olarak tanımlanır.

1. Uyaranın sıklığı (frekans)

Kas kasılmasında sumasyon

Tek tek kas sarsılarının birbirine katılarak uyum içinde kuvvetli kas hareketleri yaratmalarıdır.Temporal (dalga) sumasyon:tek bir

motor birimin kasılma hızının artmasıSpasiyal (çoklu lif) sumasyon: aynı

anda kasılan motor birim sayısının artması

Kasta tetanizasyon Frekansın giderek artması sonucu

kasta arda arda gelen kasılmaların kaynaşarak ayırt edilememesidir. Tetanizasyona yol açan en düşük

frekansa da kritik frekans denir.

Kasta yorgunlukUzun süreli belli

kuvvetteki kasılmalar sonrası

işlevin devam edememesi/kas

lifinin kontraktil ve metabolik olayları

aynı düzeyde sürdürememesi

İzole kasta yorgunluğun belirtileri

Sessiz dönem uzar. Kasılma ve gevşeme süreleri uzar. İlk birkaç sarsının gücü artarken

yorgunlukla birlikte sarsıların gücü düşer. Yorgunlukla birlikte kas tam olarak

gevşeyemez ve bir sarsı artığı kalır.

Organizmada kas yorgunluğu

2. Motor birim sayısı

Kasılmada etkin olan motor birimlerin sayısı ve büyüklüğü gerimde tayin edici öğelerdendir.

KAS LİFİ

TİPİ

Yavaş Oksidatif

(Tip I)

Hızlı Oks.-Glikolitik(Tip IIa)

Hızlı Glikolitik (Tip IIb)

Lif çapı en küçük orta çap en büyükİnnervasyon (sinirlenmesi) ince aksonlar orta kalın aksonlar

ATP hidroliz hızı yavaş daha hızlı en hızlı

Glikojen deposu/SR fakir zengin en zengin

Kapil/Mito/Miyog çok yoğun yoğun az sayıda

Hücresel solunum aerobik her ikiside anaerobik

Egz kasılma sırası ilk daha sonra son

Öncelik aldığı egzersiz tipleri

uzun mesafe, postür desteği

yürüme, orta mesafe egz.

kısa mesafe, atma, atlama

3. Boy-gerim ilişkisi

Sarkomer boyunun gerime etkisi

a)Kasın gevşek olması

b) Kas boyunun optimal olması

c) Kasın aşırı gerilmesi/uzaması

Kas dokuda boy-gerim ilişkisi

4. Kasılma hızı

Kasılma tipleri

Kasılmanın sınıflandırılması

Statik İzometrik

Dinamik Konsantrikİzotonikİzokinetik

Eksentrik

Kas dokusunda fizyolojik ve/veya patolojik gelişmeler

Kasta hipertrofi

Kas lifi çapının artması ile total kitlenin büyümesidir. Hemen tüm kas hipertrofileri

liflerdeki miyofibrillerin (aktin ve miyozin filamentlerinin), mitokondrilerin, sarkoplazmik retikulum ve kapillerlerin sayısındaki artıştan kaynaklanır.

Kasta hiperplazi

Kas lifi mutlak sayısının artması anlamına gelir, nadiren oluşur. Hiperlazide, çok yüksek kas gücü

kullanılan durumlarda genişlemiş kas liflerinin boyuna yarılarak sayılarının artması sonucu toplam kas kitlesi de artar.

Kasta atrofi

Kasın total kitlesinin (hücre çaplarında küçülme) azalmasıdır. Kaslar kullanılmaz ya da ancak çok

zayıf kasılmalar için kullanılırsa atrofi meydana gelir. kasta denervasyon sonucu da

atrofi gelişebilir.

Kasta kontaktür

Elektrofizyolojik sinyallerin yokluğu sonucu denervasyon atrofisi oluşabilir. Denervasyon çok uzun süre devam

ederse kas liflerinin yerini yağ ve fibröz dokunun alması ve kas dokusunda kısalma görülmesi ile kontraktür gelişebilir.

Ölüm katılığı (rigor mortis)

Ölümden birkaç saat sonra vücuttaki tüm kasların sürekli kasılma haline geçmesi Rigor mortis oluşma sırası:

kalp kası ve diyafragma yüz ve ense kasları üst ve alt ekstremite kasları abdominal kaslar

rigor mortis düzeneği

Hücre membranları normal yapılarını kaybederek Ca+2 iyonlarını sızdırmaya başlar ve aktin filamentleri miyozin başlarına bağlı kalır. Çapraz köprülerin aktinden ayrılması için

gerekli ATP’nin tümüyle kaybolmasından dolayı gevşeme olmaz ve katılık görülür.

1. Review of Medical Physiology, Ed. Ganong WF, 23rd

Ed,2010.2. Berne & Levy Physiology, Eds: Koeppen BN and Stanton

BA; 6th Ed, 20103. Vander İnsan Fizyolojisi, Eds: Widmaier EP, Raff H ve

Strang KT; Çev Ed: Demirgören S, 2005.4. Textbook of Medical Physiology. Eds: Guyton AC., Hall

JE, Elsevier Saunders, 11th Edition 2006. 5. Exercise Physiology. McArdle WD, Katch FI & Katch

VL., 20016. Principles of Anatomy and Physiology.Eds:Tortora G.J

& Grabowski, 9th Ed John Wiley & Sons Inc., 2000

Kaynaklar

Table 12-3: Comparison of Three Muscle Types