KAS DOKUSU Çizgili kas: Düz kas: İskelet kası: Viseral çizgili kas: Kalp kası:

Transkript

1 KAS DOKUSU Kas vücudun bir bütün olarak hareketini ve vücut organları arasında hareket uyumluluğunu sağlamak üzere özelleşmiş bir dokudur. Kas hücrelerinde kasılma fonksiyonu oldukça gelişmiştir ve daha az gelişmiş olarak da iletim fonksiyonuna sahiptir. Hücreler kasılma ile ilgili olarak kasılma yönünde incelip uzamış oldukları için kas lifleri olarak da adlandırılırlar. Kas liflerinin kontraksiyondan sorumlu olan miyoflamentler 2 tiptir: İnce filamentler: 6-8 nm çapında 1.0 mikron uzunluğunda olup aktin proteininden oluşurlar. Bu fibröz aktin (F-aktin) yapısı globuler aktin moleküllerinin (G-aktin) polimerize olmasıyla oluşur. Kalın filamentler: Yaklaşık 15 nm çapta ve 1.5 mikron uzunluğunda olup miyozin II proteinlerinden oluşurlar. Her bir kalın filament miyozin II molekülü içerir. Uzun kuyruklarıyla baş kısımları dışarı bakacak şekilde birbirine paralel düzenli bir dizilim gösterirler. Kas dokusu ile ilgili özel bir terminoloji kullanılır; Sarkos = Kas Sarkoplazma = Kas hücresi sitoplazması Sarkolemma = Kas hücresi zarı Sarkoplazmik retikülüm = Kas hücresi endoplazmik retikülümü Sarkozom = Kas hücresi mitokondriyonu Sarkomer = Bir linear ünit (ileride açıklanacaktır) Kas dokusunda, kas hücreleri ya da lifleri genellikle bandlar şeklinde biraraya gelmişlerdir, fakat kas dokusu yalnızca kas liflerinden ibaret değildir. Kas lifleri mekanik görevlerinden dolayı zengin kan kapilleri ağına gereksinim duyar. Böylece gıda maddeleri ile oksijen sağlanır, toksik ve artık maddeler atılmış olur. Kan damarları fibröz bağ dokusu içerisinde seyreder, bu bağ dokusu aynı zamanda kas liflerini birbirlerine bağlar ve kasılma için gerekli ortamı sağlar. Sinir lifleri de bu bağ dokusu içerisinde seyretmektedir. Kontraktil hücrelerinin görünümüne göre sınıflandırıldığında 2 tip kas vardır: Çizgili kas: Hücreler ışık mikroskobik seviyede çizgilenme gösterir. Düz kas: Hücreler çizgilenme göstermez. Başlıca içi boş organlarda bulunur. Çizgili kas lokalizasyonuna göre alt sınıflara ayrılır: İskelet kası: Kemik ve fasialara tutunur, aksiyal ve apendiküler iskelet hareketini, vücut pozisyon ve postürünün devamlılığını sağlar. Ayrıca gözün ekstraoküler kaslarında olduğu gibi hassas göz hareketlerindende sorumludur. Viseral çizgili kas: Morfolojik olarak iskelet kasıdır ancak dil,farinks, diyaframın lumbar kısmı ve özofagusun üst kısımları gibi yumuşak dokularla sınırlandırılmıştır. Konuşmada, nefes almada ve yutkunmada önemli rol oynar. Kalp kası: Kalp duvarında ve kalbe giren çıkan damarların kalbe açıldıkları yerlerde, damarların duvarlarına uzanmış olarak bulunur. Kas dokusunun histolojik incelenmesinde (gerek ışık ve gerekse elektron mikroskopik) başlıca doku kesitleri kullanılır. Işık mikroskopide tatbik edilen boyama metodlarından Hematoksilen-Eozin ile boyamada çekirdek ve sitoplazma, Heidenheim demirli hematoksilen ve gümüşleme boyama metodlarında da enine

2 çizgilenmeler çok iyi gözlenir, fakat en net görüntüler masere kas dokusunun incelenmesi ile elde edilebilir. Maserasyon denilen bu metodda küçük doku parçaları % 10'luk, HCI (fizyolojik salin ile hazırlanır) içerisinde saat bekletilir.sonradan suda yıkanır, lamelle kapatılır ve incelenir. ÇİZGİLİ KAS -İSKELET KASI İnsan çizgili kası, taze iken, kısmen kas liflerinin içerdiği pigment (miyoglobin ve sitokrom) ve kısmen de dokunun içerdiği zengin kan damarları yönünden pembe renge sahiptir. Fakat kas renginde zaman zaman değişiklikler görülür, bu özelliğinden dolayı kası "kırmızı" ve "beyaz" kas olarak sınıflandırabiliriz. Her bir çizgili kas hücresi ya da diğer adıyla kas lifi uzun, silindirik bir şekle sahiptir ve çok çekirdeklidir. Kas lifleri bireysel kas hücreleri olan myoblastlardan gelişirler. Kas uçlara doğru gittikçe incelir ve liflerin tendonlar ile bağlantı yerlerinde yuvarlaklaşır. Her bir lif bağımsızdır ve uzunluğu oldukça fazla olabilir. Çoğu kaslarda ise her bir kas lifinin uzunluğu bütün kas dokusunun uzunluğundan daha kısa olup, bir ucu tendona diğer ucu ise kas içerisindeki bağ dokusu septasına yapışmıştır. Kas kuvveti kas liflerinin uzunluğuna değil de kas içerisinde görülen kas liflerinin toplam sayısına bağlıdır. Biliyoruz ki kaslar çalışmakla gelişirler. Bu gelişme her bir kas lifinin hacminin artmasına (hipertrofi) bağlıdır. Gelişme kas liflerinin sayısının artmasına (hiperplazi) bağlı değildir. Çizgili kasta kasılma düz kasa oranla daha hızlıdır. Gross anatomik olarak adlandırılan kaslar, epimisyum denen nisbeten kalın bir bağ dokusu tabakası ile örtülmüştür. Bu örtü çıplak gözle beyaz renkte görülür. İçerisinde kas lifleri fasikül ya da band şeklinde düzenlenmiştir. Her bir band perimisyum denen daha ince bağ dokusu tabakası ile sarılıdır. Bir fasikül içerisindeki her bir kas lifi ise endomisyum denen çok ince bağ dokusu tabakası ile çevrilmiştir. Bağ dokusundan yapılı her üç tabaka da kollajen ve elastik liflerden zengindir ve içerisinde çeşitli bağ dokusu hücreleri (fibroblast, makrofaj, yağ hücreleri) bulunur. Damar ve sinirden de zengindir. Masere kas ya da taze kasın birbirlerinden ayrılmış kas lifleri preparatında her bir kas lifi açık sarı bir renge sahiptir, hem uzunluğuna ve hem de enine çizgilenme görülür. Liflerin uzunluğu 1-40 mm arasında değişir (sartoriusta 130 mm). Çapları ise µm arasındadır. Her bir lif çok sayıda çekirdeğe sahiptir. Çekirdeklerin toplam uzunluğu, toplam lif uzunluğunun % 35'idir. Çekirdekler periferde ve kas uzunluğu boyunca yerleşim gösterirler, ovoid şekle sahiptirler. Kas lifi zarı sarkolemma adını alır. Rutin ışık mikroskopik prepratlarda sarkoplazmanın, 1 mikron çapta, longitidünal ve paralel seyreden miyofibril sütünları ile doldurulmuş olduğu görülür. Bu oluşumlar enine kesitte noktalar halinde görülmektedir ve sıklıkla aralarında sarkoplazmik bölgeler bulunan gruplar oluştururlar. Bu miyofibril gruplarına Cohnheim bölgeleri denir, bu tip görünümler belki de artefaktırlar. Sarkoplazmanın fibrilsiz kısımları miyofibriller arasında ve çekirdeğe yakın izlenir, bu kısımlar pek çok mitokondriyonlara sahiptir. Mitokondriyonlar (sarkozomlar) miyofibriller arasında sıralar halinde dizilmişlerdir. Çekirdeğin bulunduğu bölgede ayrıca küçük bir Golgi apparatus, bir kaç lipid damlacığı ve glikojen yer almıştır. Çizgili kasın bulunduğu yerler 1- İskelet kemiğine ve bazı visseralara yapışmış olan kaslar, 2- Özefagusun üst yarısında tunika muskulariste 3- Diafram kasları

3 4- Dil kası 5- Ekstra oküler kas 6- Yüz mimik kasları Miyofibriller Bir kas lifinin alt ünitleri olan miyofibriller, miyofilament demetlerinden meydana gelir. Işık mikroskopide her bir çizgili kas lifi sitoplazması, boyuna kesitte birbirini takip eden, açık ve koyu disk veya bandlar şeklinde gözlenir. Polarize mikroskopla incelendiğinde koyu bandların anizotropik (Birefringent = polarize ışığı çift kırar) ve açık bandların isotropik (Monorefringent = polarize ışığı tek kırar) olduğu görülür. Dolayısı ile de A ve I bandları olarak adlandırılır. Daha açık olan I bandının ortasında ayrıca koyu bir çizgi şeklinde Z bandı (Zwischenscheibe) bulunur. Her ne kadar kesitte A, I ve Z bandlarının bütün kas lifini katettiği görülürse de iyi bir kesitte bu bandların yalnızca ferdi miyofibrillere ait olduğu fark edilir. Miyofibrillerdeki diğer bandlar ise ender olarak görülürler. Bunlar koyu olan A bandının ortasındaki daha soluk, nisbeten ince H bandı (Hensen diski) ve bunun da ortasındaki çok ince koyu M (middle stripe-mittel scheibe) bandıdır. İki komşu Z bandı arasındaki kısım sarkomer olarak adlandırılır ve kasın kasılma birimidir. Yani bir kasılma birimi olan sarkomer iki yarım I bandı ile aralarında bir tam A bandından oluşur ve dinlenme halindeki memeli kasında 2-3 mikron uzunluğundadır. Sarkomeri oluşturan A bandının uzunluğu 1.5 mikron iken A bandının her iki ucundaki iki yarım I bandının toplam uzunluğu ise 0.8 mikrondur. Kasılma anında tesbit edilmiş kaslarda fibriller daha kalın olup, sarkomerler daha kısadır. İki Z bandı arasındaki mesafe kasılma arttıkça kısalır. I bandları kısaldıkça A bandlarının uçları Z çizgisine yaklaşır. Sonuç olarak A ve I bandları ayırt edilmez hale gelir, fakat kontraksiyonda A bandlarının uzunluğu sabit kalır. İnce Yapı Sarkolemma çok ince olduğundan ışık mikroskopunda kolaylıkla ayırt edilemez. Fakat elektron mikroskopide ince ekstrasellüler bazal lamina ile çevrili plazma zarından oluştuğu görülür. Bazal laminaya birkaç kollajen ünit fibrilinin yapışmış olduğu gözlenir. Komşu kas lifleri arasında ince elastik doku şeritleri de bulunur. Plazma zarı 90 A kalınlığında olup trilaminar yapıya sahiptir. Zarlar genellikle mikropinositotik vesiküllerle ilişkilidir. Bu vesiküller hücre dışında bulanan su ve metabolitlerin hücre içine taşınmasında rol oynarlar. Sarkoplazmada sayısız miktarda sarkosomlar (mitokondriyonlar) bulunur. Bunlar kasılma esnasında ihtiyaç duyulan yüksek enerji ile ilgilidirler. Sarkozomlar sarkolemmaya yakın kısımlarda, ince uzun çekirdeğin kutuplarına yakın yerlerde yoğun halde ve miyofibriller arasında paralel sıralar halinde bulunurlar. Her üç yerleşim bölgesinde de sarkozomlar kendi uzun eksenleri lifin uzun eksenine paralel olacak şekilde yerleşmişlerdir. Perinüklear bölgede küçük bir Golgi apparatus görülür. Genellikle çekirdeğe yakın bölgelerde ribozomlar ve bir kaç küçük granüler endoplazmik retikülüm elemanı yer alır. Nonfibriler sarkoplazmada bir kaç lizozom bulunabilir. Kas hücresinin her yerinde görülen glikojen partikülleri oldukça fazla miktardadır, fakat I bandı miyofibrilleri arasında daha yoğun halde bulunurlar. Normalde lipid damlacıkları da görülmektedir, bunların sayıları yaşlılıkta artar. Sarkoplazmik retikülüm agranüler endoplazmik retikülümün özel bir tipi olup membranla çevrili, devamlılık gösteren yaygın sarkotübüllerdir. Sarkotübüller her bir miyofibrili bir ağ gibi çevirir. Sarkotübüller A bandını bütün uzunluğu boyunca longitüdinal olarak sarar ve H bandı bölgesinde sıklıkla enine bağlantılar gösterir.

4 Buna benzer bir düzenleme I bandını da çevirir. Longitüdinal tübüller her iki taraftan A-I bandlarının kavuştuğu yerlere ulaştığında terminal sisterna adını alan, uçları şişkinleşmiş transvers tübüller oluşturmak üzere birleşirler. Terminal sisterna plasma membranında sarkoplasmaya Ca+2 salınımını sağlayan bol miktarda kapalı Ca +2 kanalları yer alır. Çift olan terminal sisternalar birbirinden daha küçük merkezi bir transvers tübül (T tübülü) ile ayrılmışlardır. T tübülünün de yerleşimi A-I bandları kavşağıdır. T tübülü sarkoplazmik retikülümün parçası olmayıp sarkolemmanın A-I bandları kavşağına doğru tübüler invaginasyonudur. Plasma membran depolarizasyonunda aktive olan voltaj duyarlı proteinleri içerir ve lümeni dış ortam ile irtibatlıdır. İşte bu şekilde sarkoplazmik retikülüm iki dış terminal sisternası ile bir merkezi T-tübülünün meydana getirdiği oluşuma Triad adı verilir. Memeli çizgili kaslarında her bir sarkomer ile ilişkili iki triad bulunur. Kasılmada çok önemli rol oynadığı artık kabul edilmektedir (amfibialarda bir triad her I bandını Z çizgisine çepeçevre sarar). T tübülleri toplam olarak T sistemi olarak tanımlanır. Miyofilamentler ve Çizgilenme Miyofibriller miyofilament denilen daha küçük ünitlerden oluşmuştur. Bunlar kalın ve ince olmak üzere iki tiptir. Kalın olan miyozin II, ince olan ise F-aktin, troponin ve tropomiyozin proteinlerinden oluşur. İnce ve kalın filamentlerin düzenlenmesi ışık mikroskopunda enine çizgilenme şeklinde görülür. Kalın filamentler nm çapında ve 1.5 mikron uzunluğunda olup sarkomerin merkezindeki A- bandını oluşturur. İnce filamentler ise 6-8 nm çapında ve 1 mikron uzunluğundadır. Bunlar Z bandlarına tutunmuşlardır ve komşu I bandları boyunca ve A bandları içerisine doğru bir miktar uzanırlar. Burada kalın filamentler ile iç içe girmişlerdir, böylece bir A- bandının periferinin enine kesitinde herbir kalın filament 6 ince filament tarafından hekzagonal şekilde çevrilmiştir. H bandı basitçe A bandının ince filamentler içermeyen merkezi kısmıdır. I bandı yalnızca ince filamentler içerirken A bandının uçları hem ince hem de kalın filamentler içerir ve H bandı ise yalnızca kalın filamentlerden oluşur. H bandının merkezindeki M çizgisinde kalın filamentler ince radyal filamentlerle birbirlerine bağlanmıştır. Böylece transvers planda herbiri 6 komşu kalın filamentle bağlantılıdır. M çizgisindeki bu çapraz filamentlerin fonksiyonu sarkomerde kalın filamentlerin aralıklı düzenlenmesini korumaktadır. İnce ve kalın filamentlerin üst üste geldiği bölgede, düzenli aralıklı çapraz köprüler kalın filamentlerden komşu ince filamentlere doğru radyal olarak uzanır. Bu köprüler H bandında yoktur. Bir kalın filament 1.5 mikron uzunluğunda olup, uçlarına doğru kısa uzantılar içeren düz merkezi bir bölgeye sahiptir. Bu uzantılar çapraz köprülere karşılık gelir. Her kalın filament 200 nm uzunluğunda ve 2 nm çapındaki çubuk şeklindeki miyozin moleküllerinden oluşur. Miyozin baş ve gövdeye sahip bir golf sopası şeklindedir. Molekülde iki subünit bulunur; bunlar hafif meromiyozin ki gövdenin çoğunu oluşturur ve ağır meromiyozin gövdenin kalan kısmını ve başı meydana getirir. Başlar çapraz köprüler şeklinde dışa doğru uzanırlar. Kalın filamentlerde merkezi olarak, moleküller birbirine paralel olmayacak şekilde üst üste gelmişlerdir ve burada yalnızca çapraz köprüler içermeyen gövde kısımları bulunmakta olup H bandına karşılık gelir. Herbir uçta miyozin moleküllerinin baş kısımları spiral şekilde dışa doğru uzanır ve ince filamentler ile ilişki kurarlar. Miyozin molekülünün baş kısmı gövde üzerinde hareketlidir ve kasılma sırasında aktin miyozin etkileşmesi için gerekli olan ATPase aktivitesine sahiptir. Bir ince filament 1 mikron uzunlukta olup başlıca F-aktinden meydana gelmiştir. F-aktin, 42 kda ağırlığındaki küçük globüler subünit olan G-aktin

5 molekülünün polarize olarak çift sarmal heliks formunu almasıyla oluşur. Bir Z diskinin bir tarafındaki tüm filamentler aynı polariteye sahip iken, Z diskinin diğer tarafındaki filamentler zıt polarite gösterirler. F-aktinin heliks oluşturmuş iki iplikçiği arasındaki olukta 64 kda ağırlığında tropomiyozin filamentleri bulunur. Tropomiyozin filamentleri uçuca eklenmiş tropomiyozin moleküllerinden oluşur. Aynı zamanda tropomiyozine düzenli aralıklarda bağlanmış globuler ünitler şeklindeki troponin de bulunmaktadır. Gevşemiş kasta tropomiyozin ve onun regülatör proteini olan troponin kompleksi aktindeki miyozin bağlanma bölgelerini maskeler. Troponin de troponin-c (TnC), Troponin-T (TnT) ve Troponin-I (TnI) olmak üzere 3 globüler subünitten oluşur. TnC; kontraksiyonun başlaması için esas olan Ca +2 u bağlayan 18 kda ağırlığındaki en küçük subünittir. TnT; troponin kompleksi tropomiyozine bağlayan 30 kda ağırlığında subünittir. TnI ise aktine bağlanarak aktin-miyozin bağlantısını inhibe eden 30 kda ağırlığında troponin kompleks subünitidir. Kalın filamentleri oluşturan miyozin II; ağır zincir (222kda) ve 4 hafif zincirden oluşan 510 kda ağırlığındaki proteindir. Hafif zincirler 2 tiptir; asıl hafif zincir (18kda) ve regülatör hafif zincir (22kda). Herbir tipten bir molekül de miyozin başında yer alır. Regülatör hafif zincirin, miyozin hafif zincir kinaz ile fosforilizasyonu düz kaslarda kontraksiyonu başlatır. Herbir ağır zincir küçük globüler bir başa sahiptir. Bu globüler baş biri ATP diğeri Aktin için olmak üzere 2 bağlantı bölgesi içerir Sarkomerin boyuna kesitinde her iki taraftan gelen ince filamentlerin birleştiği Z çizgisi zig zag görünümündedir. Her bir ince filament Z çizgisinde bağlantı yerine ulaştığında, 4 ince Z filamenti ile karşı sarkomerin 4 ince filamentine bağlanır, Z filamentleri enine kesitte tetragonal bir model oluşturur. Z filamentleri ile ilişkili dens amorf materyal (Z disk matriksi) başlıca Z diskinin densitesinden sorumludur ve aynı zamanda aktin filamentlerinin birbirlerine bağlanmasına yardım eden α-aktinin proteini de Z diskinin densitesine katkıda bulunur. Kas hücrelerinde kalın ve ince filamentlerden başka miyofilamentleri aralık, bağlanma ve gruplaşmasını düzenleyen yardımcı filamentler de bulunur, bunlar miyofibrilleri çevreleyerek birbirlerine tutunmalarını sağlarlar. Kas hücresinin yapısında ve kasılma mekanizmasında önemli rol oynarlar. Bunlar; Titin; 2,500 kda ağırlığında, kalın filamentleri Z çizgisine bağlayan elastik yapıda proteindir. Miyozin içeren kalın filamentleri stabilize ederek sarkomerde aşırı gerilimi engellerler. α-aktinin; kısa, bipolar, rod şekilli 190 kda ağırlığında aktin bağlayıcı bir proteindir. İnce filamentleri paralel demetler şeklinde Z çizgisine bağlar. Nebulin; uzun, elastik olmayan 600 kda ağırlığındaki bu protein Z çizgisine tutunur ve ince filamentlere paralel şekilde uzanır. α-aktininin ince filamentleri Z çizgisine bağlamasına yardım eder. Kas gelişimi sırasında ince filamentlerin uzunluklarını regüle ederler. Tropomodulin; küçük, 40 kda ağırlığında ince filamentlerin serbest uçlarına tutunan aktin bağlayıcı proteindir. Kas kontraksiyonu sırasında sarkomerik aktin filamentlerinin uzunluklarını regüle ederler. Desmin; 53 kda ağırlığında intermediate tip filamenttir. Z çizgisi hizasında sarkomeri çevreleyerek komşu miyofibrilleri birbirine ve plasma membranına bağlayarak stabilize eder. Myomesin; 185 kda ağırlığında kalın filamentleri M bandına tutturan miyozin bağlayıcı proteindir. C protein; kda ağırlığında myomesin ile benzer fonksiyona sahip miyozin bağlayıcı proteindir.

6 Dystropin; büyük, 427 kda ağırlığında, kas hücresinin eksternal laminasında yer alan laminini aktin filamentlerine bağlayan proteindir. Bu proteininin yokluğunda ileri kas zayıflığı ile ilişkili genetik rahatsızlığa Duchenne s müsküler distrofi adı verilir. Dystropin X kromozumunda kodlandığı için sadece erkeklerde gözlenir. Kasılma Mekanizması Bugün genellikle Huxley'in Kayan Filamanlar Mekanizması teorisi kabul edilmektedir. Faz-kontrast ve interferens mikroskoplarında incelendiğinde kasılmada A bandı uzunluğunun sabit kaldığı, I ve H bandlarının uzunluklarında ise kısalma olduğu görülür. Kayan filamanlar mekanizmasında iki miyofilaman takımının birbirleri ile olan ilişkilerinde bir değişme vardır (düzenlenmeleri değişikliğe uğramıştır), ne miyozin ne de aktinin boylarında bir değişme yoktur. Kasılmanın başında miyozin başı ince filamentin aktin molekülüne sıkıca tutunmuşur ve ATP ortamda bulunmamaktadır. Bu düzene Rigor konfigürasyonu adı verilir. Ölüm anında kas katılılığı ve sertliği ATP eksikliğinden kaynaklanmakta olup Rigor mortis adını almaktadır. ATP nin miyozin başına bağlanmasıyla aktin bağlayıcı bölgelerde konformasyonal değişiklikler gerçekleşir. Miyozin başının ATP bağlayıcı kısmında meydana gelen konformasyonal değişiklikler miyozin başının bükülmesine ve ATP nin ADP ve inorganik fosfata yıkılmasına neden olur. Kasılma sırasında, ince aktin filamanları kalın miyozin filamanları arasında kayar, miyozin başları komşu ince filamentlerin aktin molekülleriyle zayıf bağlar oluşturur. İnce filamentlerin uçları A bandı içerisine daha da sokulur ve bunu H bandının daralması takip eder. I bandının eni azalır, kalın miyozin filamanları Z çizgisine yaklaşır ve iki Z çizgisi arasındaki mesafe (sarkomer uzunluğu) kısalır ve bütün miyofibrilin boyu kısalmış olur. Bu mekanizmada kalın filaman çıkıntılarının ince aktin filamanlarına bağlantı bölgelerinde bir değişiklik görülür, her çıkıntı bir bağlantısını koparır ve diğer bağlantıları da aktin filamanı boyunca birbirini takiben daha ileriye kayar. Bu filamanların birbiri arasında kaymasını temin eder. Özetle; çizgili kas kasılmasında aktin ve miyozin filamanları arasında kayma mekanizması görülür ve her iki tip filamanın uzunluklarında bir değişiklik olmaz. Bu proses enerji gerektirir ve miyozin başlarındaki ATPaz ATP yi ADP ye parçalar. ATP deposu sınırlı olup, sarkozomlar tarafından sürekli tamamlanır. T sistemi ve sarkoplazmik retikülüm kasılma ve gevşemedeki rolleri aydınlığa kavuşmuştur. Uyarıyı takiben bütün miyofibriller aynı anda kendi kendine kasılırlar. Bir miyofibrilde kasılmanın A-I kavşağında başladığı bilinmektedir; bu bölge triadın bulunduğu yerdir. Miyofibril etrafındaki kalsiyum da kas kasılması için esasidir ve kas içerisindeki kalsiyumun büyük çoğunluğu sarkoplazmik retikülüm içerisinde konsantre olmuştur. İmpulsun nöromüsküler bağlantıya ulaşmasıyla nörotransmitter (asetilkolin) salınır. Kas hücresi plasma membranında depolarizasyon gerçekleşir. Depolarizasyon plasma membranında voltaj kapılı Na + kanallarının açılmasına neden olur. Na+ girişi plasma membranı depolarizasyonunun hızla yayılmasını sağlar. Elektriksel değişiklikler, T-tübül plasma membranındaki voltaj duyarlı proteinlerdeki konformasyonal değişiklikleri aktive eder. Bu durum terminal sisternadaki kapalı Ca +2 kanallarından sarkoplazmaya Ca+2 salınımını uyararak kasılmayı başlatır. Burada kalsiyum iyonları aktin filamanları üzerindeki tropinin-c ile bağlanarak troponintropomiyozin kompleksinin aktin heliksinde olduğundan daha derinlere hareketine neden olur. TnC-C deki değişiklikler TnI-I nın aktin moleküllerinden ayrılmasına neden olur. Böylece aktin filamenti üzerinde miyozin bağlanma yerleri ortaya çıkar. Ağır

7 meromiyozinlerin globular başcıkları (çıkıntılar) içerisinde yer alan ATP-ase ATP'yi parçalar ve enerji açığa çıkar, enerji miyozin çıkıntılarının aktin filamanlarına olan bağlanma-serbest bırakılma-bağlanma şeklinde görülen dişli çark haretine müsaade etmek üzere kullanılır. Bunu kalın ve ince filamanların birbiri arasında kayma takip eder. Kasılma sonunda kalsiyum iyonları Ca +2 aktive edici ATPase pompası aracılığıyla tekrar sarkoplazmik retikülüme döner ve kasta gevşeme görülür. Şunu da hatırda tutmak gerekir ki iskelet kası maksimum kapasite dışında kasılma göstermez. Kasılma, "ya hep ya hiç" kanununa göre olur ve kasılma kuvveti kasılmaya katılan kas ünitlerinin azlığına ve çokluğuna göre değişir. Kas lifleri tipleri: Yapısal görünümleri ve kasılma hızlarına bağlı olarak iki farklı kas lifi ayırt edilir. 1- Yavaş veya kırmızı kas lifi (Tip I lifler = Yavaş oksidatif lifler): Miyoglobinden ve kapiller ağdan zengindir. Nisbeten yavaş fakat uzun süre kasılma özelliğine sahiptir. Yavaş tip lifler ince ve uzundur, miyofibriller; zayıf bir şekilde görülür ve çapları değişiktir. Sarkoplazma miktarı fazla olan kırmızı kas lifi sarkozomdan zengindir. Sarkozomlar liflerin periferinde ve miyofibrillerin arasında sıralar halinde uzanırlar. Yüksek süksinik dehidrogenaz reaksiyonu gösterirler (mitokondriyal enzimlerden dolayı). Z diskleri daha kalındır ve daha kompleks sarkoplazmik retikülümleri vardır. Küçük çaplı aksonlar tarafından inerve edilir. Tip I lifler memlilerde kol kasları ve göç eden kuşlarda göğüs kaslarında bulunur. İnsanların sırtında uzun kasların önemli bir kısmı Tip I liflerinden oluşur. Ayakta durma sırasında postürdeki yavaş kasılmaları sağlar. Fazla orandaki Tip I lifler maraton koşucuları gibi atletlere yüksek dayanıklılık kazandırır. 2- İntermediate lif (Tip IIa lifler = Hızlı oksidatif glikolitik lifler): Kırmızı ve beyaz kas arası kas lifi tiplerine de rastlamak mümkündür. Bunlar ara (intermediate) lifler olarak adlandırılır. Orta büyüklükte olup çok sayıda mitokondria içerir. Miyoglobin yönünden zengindir. Tip I liflerden farklı olarak anaerobik glikolizden sorumlu bol miktarda glikojene sahiptir. Hızlı kasılıp uzun süre kasılı kalabilir m koşucuları, orta mesafe yüzücüleri ve hokey oyuncularında yüksek oranda bulunur. 3- Hızlı veya beyaz kas lifi (Tip IIb lifleri = Hızlı glikolitik lifler): Miyofibrillerden daha zengindir ve çapları daha fazladır. Sarkozom miktarı daha azdır ve inklüzyon yönünden fakirdir. Süratli kasılma özelliğine sahiptir ve burada laktik asit üretimi nedeniyle yorulma kırmızı kas lifine oranla daha çabuk görülür. Zayıf süksünik dehidrogenaz aktivitesi gösterir. Z- diskleri incedir, geniş aksonlar ile inerve edilirler. Bir kasta sıklıkla her iki tipede rastlanır. Ancak kırmızı kaslarda kırmızı lifler beyaz kaslarda beyaz lifler daha fazladır. Hızlı, hassas hareketleri sağlarlar. Ekstraoküler kasları ve parmak kaslarını oluştururlar. Tip I liflerden çok daha fazla nöromusküler bağlantılar içerirler. Kısa mesafe koşucuları, halterler ve diğer atletler yüksek oranda Tip IIb liflerine sahiptirler. Hemotoksilen eozin kesitlerinde bu üç lif tipini ayırmak mümkün değildir. Oksidatif enzim aktivitelerine göre histokimyasal reaksiyonlar (özellikle süksinik dehidrogenaz ve nikotinamid adenin dinükleotidtetrazolium=nadh-tr reaksiyonları) taze kas dokusundaki lif tiplerine ait gözlemleri doğrular. Kan ve Lenf Damarları

8 Çizgili kas lifleri metabolizmalarına uygunluk gösterecek şekilde organize olmuş kan damarlarına sahiptir. Arterler epimisyumu delerek kasa ulaşır. Sonradan dallanarak daha küçük damarlar halinde perimisyumda seyreder, kas lifleri arasındaki endomisyum içerisinde de kapiller olarak sonlanırlar. Kapillerlerin sayısı, kas metabolizma faaliyetlerinin fazlalığı ve azlığına bağlı olarak artar veya azalır. Çoğu kapillerler lif boyunca longitidünal seyrederek (fakat bazen enine anostomoz da yaparak) zengin bir ağ oluşturur. Çizgili kas dokusu lenfatik damarlardan da zengin sayılır, fakat bunlar liflere yakın değillerdir, epimisyum ve perimisyumda seyrederler. Endomisyumda lenfatiklere rastlanmaz. Sinirleri Her bir kas bir veya daha fazla sinir alır. Sinirin epimisyumu deldiği nokta motor nokta olarak adlandırılır. Fonksiyonel olarak kaslar motor ünitlerden oluşmuştur (Tek bir sinir ve gittiği kas lifleri). Çok hassas kasılmanın gerektiği kaslarda (göz kası gibi) bir sinir teli, bir kas lifine gider. Fakat iskelet kaslarında tek bir sinir teli 100 veya daha fazla kas lifine gidebilir. Motor lifler, duyu lifleri (kas iğlerine gider), nörotendinöz duyu sonlanmaları (fasialara gider) ve otonomik sinirler (kan damarlarına gider) bulunur. Miyonöral Kavşak Motor sonlanma: Her kas hücresi bir miyonöral kavşağa sahiptir, burada sinir lifi son kısmı miyelin kılıfını kaybederek kas lifi ile yakın temas kurar. Sinir lifi dallanarak ya uçları şişkinleşir, bir üzüm salkımı manzarası alır (kırmızı liflerde görülür) ya da düz bir satıhta yığınlar halindedir (beyaz liflerde görülür). Her iki tipte kas lifi yüzeyindeki bir çukur içerisinde yerleşmiştir. Bunlar primer sinaptik yarıklar olarak adlandırılır. Elektron mikroskopta nörolemma ile sarılmış sinir aksonunu terminal genişlemelere sahip olduğu görülür. Bu kısım çok sayıda küçükt sitoplazmik sinaptik vesiküller ve mitokondriyonlar içerir. Sinaptik vesiküller nm çapındadırlar ve asetilkolin içerirler. Buna bakan komşu sarkolemma düzensiz çöküntüler meydana getirmek üzere katlantılar gösterir. Bu yapılara sekonder sinaptik yarıklar adı verilir ve yakın sarkoplazma (soleplazma) tepeciğine benzer tümsek şeklindedir; bu kısımda çekirdek ve pek çok sarkozom bulunur. Işık mikroskopunda daha kaba motor sonlanma yüzey (motor plak) özelliklerini görebilmek için gümüşleme tekniği uygulanır. Sinir ve kas arasında primer ve sekonder sinaptik yarıkların içerisine uzanan bazal lamina bulunur. Sekonder sinaptik yarıkların bazal laminası asetilkolinesteraz içerir.stümülasyon sırasında sinir terminallerinin sinaptik vesiküllerinden ekzositoz yolu ile sinaptik yarıklar içerisine salınan asetilkolin, çıkıntı ve yarıkların sarkolemmasında bulunan reseptör bölgelerine geçerek bir aksiyon potansiyeli yaratır. Bu aksiyon potansiyeli sarkolemma üzerinden geçerek T- tübülleri içerisine girer ve kalsiyum salınımına neden olarak kontraksiyonu başlatır. Asetilkolinesteraz hızla asetilkolini parçalar böylece kontraksiyon süresi sınırlanarak yeni sitimülasyona izin verirler. Myasthenia gravis hastalığında asetilkolin reseptör yerlerinin sayısında bir azalma olur. Bu durum kas zayıflığı ve yorulma ile karakterizedir. Eğer sinirle kas arasındaki bağlantı hasar uğrarsa, kas hücresinde doku atrofisi olarak bilinen gerileme gözlenir. Innervasyonun yenilenmesi durumunda kas tekrar normal şeklini ve gücünü kazanır. Motor plaklar dolayısı ile motor sinir lifleri sonlanmalarıdır ve kas kasılmasını kontrol eder, fakat kas aktivitesinin düzenlenmesi kas ve tendonda yerleşmiş olan duyu sonlanmaları ile olur.

9 Nöromüsküler iğler: Fusiform şekilli, bağ dokusu kapsülü ile çevrili, intrafusal lifler olarak adlandırılan çok sayıda küçük, modifiye kas lifleri içeren yapılardır. Bu lifler 1-5 mm uzunlukta olup, uç kısımları endomisyum veya tendona bağlanmıştır. İntrafusal lifler iki tiptir; birinci tipi (nuclear bağ fibers) daha geniş olup, hücrenin merkezinde çok sayıda çekirdek içerirler. Diğer tipi ise (nuclear chain fibers), daha küçük olup, hücrenin merkezinde halka şeklinde düzenlenmiş çok sayıda çekirdek içerirler. Afferent sinir lifleri 1. tip intrafusal lifler üzerinde spiral bir şekilde sonlanırken (annulospiral sonlanmalar), 2. tip intrafusal lifler üzerinde salkım halinde sonlanırlar. Her iki tip de küçük modifiye motor sonlanmalar veya miyonöral bağlantılar gösterir. Duyu sonlanmaları proprioseptiv olup, gerilime cevap verilir. Nörotendinöz sonlanmalar: Tendon organları olarak da adlandırılan bu yapılar tendonlarda kas-tendon kavşağına yakın yerleşmişlerdir. Kapsülsüz kollajen lif demetlerinden oluşmuştur ve duyu sinir lifleri kollajen lifler arasında serbestçe sonlanır. Kontraksiyon sırasında tendonun gerilmesi ile stimüle edilirler. Kas gelişimi ve Rejenerasyonu Miyoblastlar; embriyoda paraksial mezoderm ya da somit mezoderminden köken alan multipotent myogenik stem hücrelerden gelişirler. Erken embriyonik dönemde bu hücreler MyoD transkripsiyon faktörü eksprese ederek tüm iskelet kaslarının farklanmasında önemli role sahip miyogenik regülatör faktörleri aktive ederler. Iskelet kası gelişimindeki denge myostatin sentezine neden olan miyostatin geninin negatif regülatör ekspresyonu ile gerçekleşir. Miyostatin, BMP/TGF-β süper ailesine ait 26 kda ağırlığında bir proteindir. Kas büyüme ve farklanmasını inhibe edici etki gösterir. MyoD, myostatin ekspresyonunu sadece embriyonik-fetal dönemde değil postnatal dönemde de kontrol eder. Kas gelişiminde 2 tip miyoblast gözlenir: Erken miyoblastlar; primer miyotüplerin gelişiminden sorumludur. Pirmer miyotüpler tendon ve gelişen kas arasında zincir benzeri yapılar şeklinde uzanırlar ve erken miyoblastlarla eş zamanlı oluşurlar. Geç miyoblastlar; gelişen kasın sinir terminalleriyle direkt ilişki kurduğu zonda sekonder miyotüplerin oluşumuna neden olurlar. Sekonder miyotüpler, arda arda dizilen miyoblastların uzunluğu boyunca devam ederler Dejenere kas liflerinin regenerasyonu sınırlıdır. Genel bir tahribatta tamirat bağ dokusu tarafından yapılır ve geriye nedbe dokusu kalır. Eğer kan damarı veya sinir lifi tahrip olursa kas lifi dejenere olur ve yerini fibröz dokuya bırakır. Bununla beraber yetişkinde kas lifleri, küçük ve tek çekirdekli satellit hücreler içerirler. Bunlar sarkolemma ile endomisyum (eksternal lamina) arasına yerleşmişlerdir. Embriyonik miyoblast reservi olup bölünebilirler ve onarım ve rejenerasyonda rol oynarlar. Ancak kendilerinin rejenerasyon kapasitesi sınırlıdır. Müsküler distrofi iskelet kası liflerinde ileri derecede dejenerasyonla karakterizedir. Bu durumda stellit hücreleri, dejenere liflerle yer değiştimeleriyle ilişkili baskı altındadır. En sonunda satellit hücre havuzu da biter. Son çalışmalar kemik iliğinden elde edilen miyogenik hücrelerin satellit hücrelerine ek olarak kullanılabileceğini göstermiştir. Kas kaybına karşı dejenerasyon oranı rejenerasyon oranını aşmamalıdır. Çizgili Kas Liflerinin Kas Haline Organizasyonu Çizgili kas hücreleri sarkoplazmasında yer alan miyofilamanlar birleşerek miyofibrilleri, miyofibriller birleşerek kas liflerini, lifler birleşerek fasikülleri ve fasiküller de birleşerek kası oluşturur.

10 Bir kasta kas lifleri birbirlerine paralel seyrederler ve birbirlerine fibröz bağ dokusu ile tutturulmuşlardır. Daha önce de değinildiği gibi bütün kas epimisyum adı verilen bir bağ dokusu kılıfı ile sarılmıştır. Enine kesitte bu bağ dokusundan köken alan daha ince bir kılıfın kas lifleri bandlarının ya da fasiküllerinin etrafını perimisyum olarak çevrelediği görülür. Daha da ince bağ dokusu perimisyumdan ayrılarak her bir ferdi kas lifini endomisyum olarak sarar. Endomisyum kan kapillerlerini taşıyan retiküler liflerden ve başlıca fibrosit ile makrofajlar olmak üzere bir kaç bağ dokusu hücresinden meydana gelmiştir. Bağ dokusunun bünyesinde bulunan elastik lif miktarı kas tipleri arasında farklılık gösterir fakat gözün küçük kasları, yüz ve dil kaslarında oldukça belirgindir. Total fibröz bağ dokusu miktarı da gene kas tipine göre farklıdır, gluteus maksimus gibi bazı kaslarda bağ dokusu fazladır ve nisbeten kuvvetlidir. Psoas majör gibi diğer bir kısım kaslarda ise bağ dokusu çok az ve zayıftır. Bir kasın kuvvetliliği dolayısı ile bağ dokusu miktarına bağlıdır. Bağ dokusu yaşlanma ile artar. Bir kasın tendon, periosteum, aponevroz, raphe veya derinin dermisine olan bağlantıları gibi son kısımlarında perimisyum bağlayıcısının bağ dokusu ile kaynaşır ve devam eder. Buralarda kas lifleri konik şekildedir ve bağ dokusuna parmakların bir eldivene girmesi şeklinde uzanır (bir benzetme yapacak olursak sarkolemmal kılıflar eldiven materyalidir). Bir kas lifinin bağlantı yerlerinde miyofibriller sarkolemmaya bağlanmıştır. Dolayısı ile kas liflerinin kası orjinini aldığı yerlere ve insersiyonlara bağlıyan fiziksel ve mekaniksel kuvvetler vardır. a)enine kesilmiş kas lifleri ve periferlerindeki çekirdekler izlenmektedir. b) boyuna kesilmiş kas lifler ve herbir kas lifinin çevreleyen endomisyum, fasikülleri çevreleyen perimisyum. H&E.

11 Boyuna kesilmiş kas liflerinde enine çizgilenme izlenmektedir. Heidenhain Demirli Hematoksilen. DÜZ KAS (ÇİZGİSİZ KAS, İSTEMSİZ KAS) Çizgisiz veya istemsiz kas olarak da adlandırılan düz kas esas olarak iç organlarda bulunur. Bulunduğu yerler: 1- Özefagus ortasından anüse kadar sindirim sistemi duvarında, 2- Sindirim sistemi ile ilişkili bezlerin duktuslarında, 3- Arter, ven ve büyük lenfatiklerin duvarlarında, 4- Üriner ve genital duktus duvarlarında, 5- Bezlerin duktusları duvarında, 6- Trake-alveol duktusları gibi, solunum yolları duvarlarında, 7- Arrector pilorum kası (deride kıl köküne uzanır), 8- Dartos kası (skrotum), 9- İris ve korpus siliarede,

12 10-Süt bezleri duktuslarında(meme ucunun dikleşmesinde rol oynar). Şekil ve Hacim Düz kas lifi ince uzun bir şekle sahip olup, iğ görünümündedir. Uçları incelmiştir ve orta kısmı genişlemiştir. Genişlemiş orta bölgede çekirdek yer alır. Uzunlukları bulundukları yere göre değişir; küçük duktus ve kan damarlarında 20 mikron ya da daha az olmasına karşın gebe uterusunda 0.5 mm kadar olabilir. Genellikle sindirim sistemi borularında ve geniş kan damarları duvarlarında 0.2 mm kadar uzunluğa sahiptir ve çekirdeğin bulunduğu kısımda çapı 6 mikron kadardır. Düz kas hücresi sarkoplazması boyanmış preparatlarda asidofil olup, genellikle homojen görülür, fakat bazan küçük açık sahalar gösterebilir ki muhtemelen glikojenin bulunduğu yerlerdir. Özel tekniklerle (maserasyon gibi) ince longitidünal çizgilenmeler gözlenebilir; bunlar miyofibril ya da kasılma özelliğine sahip elemanlardır. Rutin boya teknikleri ile görülmezler. Sitoplazmik organeller çok az olup, çekirdek etrafında toplanmışlardır. Çekirdek merkezi yerde veya hafifçe eksentrik yerleşmiştir. Lifin uzunluğundan dolayı enine kesitte çekirdek çok az hücrede görülür. Çekirdek hücre şekline uygun olup, ovoid veya silindiriktir ve ince kromatin ağına sahiptir, dolayısı ile koyu boyanmaz. Çekirdekçik bir veya daha fazla olabilir. Kasılma esnasında tesbit edilmiş düz kas hücresi çekirdeği karakteristik olarak katlanmış ya da bükülmüş bir görünüme sahiptir. Çekirdeğin bir kutbundaki küçük bir girinti de sentriol yerleşmiştir. Düz kas hücreleri bir arada bulundukları zaman, kalın orta kısımları diğer hücrelerin ince kısımları ile yanyanadır. Enine kesitlerde ince kısımlar çekirdeksiz hücreler halinde görüleceğinden toplam olarak az çekirdekli hücreler oldukları izlenimini verirler. İnce Yapı Elektron mikrograflarda gevşemiş haldeki düz kas hücresinin çekirdeği ince, uzun ve düzgün yüzeylidir. Kasılmış hücrelerde ise çekirdek karateristik bir şekilde düzensiz sınıra sahiptir. Sarkoplazmada, özellikle çekirdek kutuplarında olmak üzere etrafında mitokondriyonlar, bir kaç granüler endoplazmik retikülüm elemanı, pek çok serbest ribozom, küçük bir Golgi apparatus ve bir kaç adet lipid damlacığı bulunur. Sarkoplazmanın geri kalan kısmı paralel bandlar şeklinde düzenlenmiş miyofilamanlar tarafından işgal edilmiştir ki sarkoplazmanın çoğunluğunu simgelerler. Miyofilamanlar longitidünal düzenlenmişlerdir. Bandların arasında bir kaç mitokondriyon ve sıklıkla pek çok sayıda glikojen partikülleri görülür. Az olan mitokondriyonlar oldukça belirgindir, glikojen de bütün hücreye dağılmıştır. Miyofilamanlar arasında bunlara paralel birkaç mikrotübül yer almaktadır. Genellikle hücre periferinde, fakat sarkolemma ile devamlılık göstermeyen bir kaç agranüler endoplazmik retikülüm (sarkoplazmik retikülüm) elemanı sitoplazmada bulunmaktadır. Granüler endoplazmik retikülüm fazla gelişmiş değildir ve çizgili kastakinin aksine kasılmayı sağlayan elemanlarla sıkı ilişkisi yoktur, bunlar miyofilamanın görülmediği sarkoplazmada dağınık ribozomlar ile birliktedir. Pek çok miktarda olan mikropinositotik vesiküller ya da kaveolalar sarkolemma invaginasyonlarından oluşur, bunlar hücre yüzeyi elektrik direncini azaltarak sinir impluslarının iletimine yardımcı olabilirler. Sarkolemma: Sarkolemma tipik ünit membran olup, 70 A kadar kalınlınlıktadır. Sarkolemma, az bir kısmı dışında, dıştan bazal lamina ile çevrelenmiştir. Hücre yüzeyi genellikle düzgündür, fakat bir miktar kör,parmak

13 şeklinde uzantılara sahip olabilir. Bu yapılar sıklıkla komşu hücre yüzeyindeki çöküntüler içerisine yerleşmiştir (fiş-priz tipi), ya da komşu hücrenin aynı şekildeki uzantısına yaslanmıştır. Genellikle komşu hücreler arasında dar aralıklar içerisinde ince retiküler lifler ve elastik lifler bulunmasına karşın bazı bölgelerde komşu sarkolemmalar ya birbirlerine sıkıca yapışmıştır ya da aralarında yalnızca 20 A kadarlık bir mesafe vardır, bu aralıkta bazal lamina bulunmaz. Bu tip bölgeler neksuslar ya da geçit bağlantıları olarak adlandırılır ve bunların bir elektrik impulsunun bir hücre plazma membranından diğer bir hücrenin plazma membranına süratli iletimine müsaade ettiklerine inanılmaktadır. Plazma membranı boyunca aynı zamanda aşırı yoğunlukta küçük bölgeler vardır, bunlarda bağlantı plaklarıdır. Bağlantı plaklarının sayısı hücrenin ince uclarına doğru oldukça fazlalaşır. Sarkoplazma içinde de benzer dens cisimcikler görülür. Miyofilamanlar dens cisimcikler ve bağlantı plaklarına doğru ilerler ve bunları birbirlerine bağlamış gibi görünür. Ince filamentlerle ara (intermediate) filamentlerin birbirine bağlanmasını sağlar. Dens cisimcikler sarkoplazmnın desmin içeren intemediate filament ağı içerisinde dağılmıştır. İntermediate filamentler sitoiskeletin bir parçasıdır. Vasküler düz kaslar desmine ek olarak vimentin de içerir. Miyofilamanlar ve Kasılma: Sarkoplazmada iki esas tip miyofilaman bulunur. En fazla bulunan tip ince filamandır (50-80 A çapında). İnce filamentler; aktin, tropomiyozin ve düz kasa özgü 2 protein olan kaldesmon ve kalponin içerir. Tromiyozin ile ilişkili troponin buunmaz. Aktin kontraktil proteinlerden biri olup MiyozinII ile etkileşime girer. Filamanların bir ucu bağlantı plağından başlar ve filamanlar bandı dens cisimciklere gider. Aktin filamentlerinde tropomiyozin pozisyonu miyozin başının fosforillenmesini regüle eder. Kaldesmon ( kda) ve kalponin (34kda) aktin bağlayıcı proteinler olup miyozin bağlanma bölgelerini kapatırlar. Kalın filamanlar ( A kadar çapa sahiplerdir) düz kas içerisinde kolaylıkla görülmezler ve Miyozin II içerirler. Iskelet kası ve kalp kasında kalın filamentler globüler başlar herbir filamentin sonunda yerleşim gösterirken bipolar kalın filamentlerdir, düz kasta aynı polariteyi gösteren miyozin başları bir tarafta diğerleri zıt tarafta olacak şekilde yan-polar miyozin filament halini alırlar. Kalın filamentler, düzensiz yüzeye sahiptirler ve yaklaşık 0.6 mikron uzunluktadırlar. Bunların kasılmış haldeki kas lifleri içerisine kolaylıkla görülebildikleri rapor edilmiştir. Bu filamanlar ince filamanlardan daha azdır ve birbirlerine oranı 1/5 ile 1/12 arasında değişir. Her iki filaman da hücrenin uzun eksenine paraleldir ve kalın filamanlar pek çok ince filamanlar tarafından çevrelenmiştir. Böylece enine kesitte bir rozet görünümündedirler. Düz kasta kontraksiyonun kasılma ve regülasyonunda görev alan sayısız protein bulunmaktadır. Miyozin hafif zincir kinaz (MLCK) : kda ağırlığında düz kas kontraksiyon mekanizmasında önemli bir enzimdir. Ca +2-kalmodulin kompleksinin aktivasyonundan sonra kontraksiyonu başlatır. Kalmodulin : 17 kda ağırlığında kalsiyum bağlayıcı proteindir. Ca +2-kalmodulin kompleksi MLCK a bağlanarak bu enzimi aktive eder. Kaldesmon ile birlikte bulunabilir. Kaldesmon fosforilizasyonu regüle eder ve F-aktinden salınır. α-aktinin: 31 kda ağırlığında dens cisimciklerin yapısal komponentlerini oluşturan proteindir. Düz kas kasılma birimi sarkomer değil hücrenin kendisidir. Sarkomer bulunmaz. Düz kas kasılma şekli açık şekilde tarif edilememiştir, fakat çoğunluğun inancına göre çizgili iskelet kasındakine benzer, bir kayan filamanlar mekanizması

14 burada da geçerlidir. Kalın filamentlerin uzunluğu boyunca köprülerin varlığı bu bölgelerde aktin-miyozin etkilişmesine izin verir. Dens cisimcikler ve ara filamentler tarafından iletilen güç hücre boyunu kısaltır. Bu işlem, aktivasyonu için kalsiyum iyonlarına ihtiyaç duyar. Subsarkolemmal kaveolların kalsiyum rezervleri olduğuna inanılmaktadır. Hücre membranındaki depolarizasyon voltaj duyarlı proteinleri aktive eder veya direkt SER membranıdaki ikincil mesajcılarla (IP 3) kapalı Ca+2 kanallarından kalsiyum salınımına neden olur. Böylelikle hücre içi kalsiyum seviyesini artırır. Kalsiyum kalmoduline bağlanır. Kalmodulin kontraksiyonu başlatması için miyozin hafif zincir kinazı fosforiller. Regülatör hafif zincirin fosforillenmesiyle miyozin başındaki aktin bağlayıcı bölgeler aktive olur ve aktine tutunur. ATP varlığında miyozin başı bükülür ve kontraksiyonu sağlar. Fosforillenmezse miyozin başı aktinden ayrılır. Düz kas kontraksiyonu Ca+2-kalmodulin-miyozin hafif zincir kinaz sistemi ile regüle edilir. Kontraksiyondan sonra kalsiyum ATP bağımlı Ca +2 pompaları ile sarkoplasmadan uzaklaştırılır. Düz kas kontraksiyonunda ikinci bir mekanizma uzun süreli kontraksiyonda minimal düzeyde ATP tüketimini gerçekleştiren latch state adıyla bilinen durumdur. Ca+2 bağımlı miyozin fosforilasyonundan sonra gerçekleşir. Aktin molekülüne tutunan miyozin başı defosforillenir ve bu durum ATPase aktivitesinde düşüşe neden olur. ATP aktivitesinde azalma sonucu miyozin başının aktin filamentinden ayırılması kontraksiyonun devamına neden olur. Bu şekilde latch state durumu çizgili kastaki rigor mortis ile karıştırılabilir. Sinirleri: Düz kas kontraksiyonu mekanik, elektriksel ve kimyasal stimülasyon ile olur. Mekaniksel stimülasyon ; vasküler düz kastaki pasif esneme gibi mekanosensitive iyon kanallarının aktive olup spontan kontraksiyonu başlatmasıyla gerçekleşir. Elektriksel stimülasyon ; düz kasın nöral stimülasyonudur. Sinaptik sinir ucundan salınan asetilkolin ve norepinefrin, nöronal plasma membranındaki reseptörleri stimüle eder ve membran potansiyeli değişir. Voltaj duyarlı Ca +2 kanalları açılır. Kimyasal stimülasyon ; angiotensin II, vasopressin veya tromboksan A2 ile gerçekleşir. Ikinci mesajcı kullanıldığı için genel bir aksiyon potansiyeline gerek duyulmaz, hücre depolarizasyonu kontraksiyonu tetikler. Düz kaslar tarafından kullanılan ikincil mesajcılar inositol 1,4,5-trisphosphate (IP 3), G-protein çifti ve nitrik oksit (NO)-cGMP dir. Düz kas otonomik sinir sisteminin hem sempatik ve hem de parasempatik sinir dallarınca inerve edilmiştir, bütün sinir lifleri postganglionik olup miyelinsizdir. İnervasyon ve fonksiyon yönlerinden iki tip düz kas ayırt edilir; 1-Multiünit tip, sinirler yönünden zengindir, bütün ya da hemen bütün kas hücreleri sinir terminallerine sahiptir. Böyle bir düzenleme iris kasında, büyük arterlerde, ve duktus deferenste görülür. Kas lifleri birlikte ve nispeten süratli kasılır. 2-Ünitar tip düz kas lifi çok daha az terminal sinir sonlanmalarına sahiptir. Uyarı bir hücreden diğerine neksus'lar ile iletilir. Bunlarda kasılma nisbeten yavaştır.bu tip lifler visseralarda ve daha küçük kan damarlarında görülür. Ara tip lifler de görülmektedir. Gebeliğin geç döneminde uterus düz kasları oksitosin hormonuna duyarlı iken diğer düz kaslar duyarsızdır. Organizasyonu Düz kas hücreleri özellikle dermiste olmak üzere vücudun pek çok yerinde ya tek, ya da küçük gruplar halinde dağılmışlardır ve bağ dokusu ile yakın ilişkilidirler. Hücreler retiküler veya ince elastik lif bandları arasına gömülmüşlerdir. Kıl kökündeki gibi küçük gruplar halindeki hücreler silindirik kümeler şeklinde bir araya gelmişlerdir

15 veya düzenlenme fasiküller halindedir,bu şekillerdeki hücre grupları fibroelastik doku kılıfı ile sarılmıştır. Diğer yaygın diziliş şekli ise düz bir satıh gibi olanıdır.lifler her tabakada aynı yöne doğru dizilirler. Genellikle bu şekildeki 2 tabaka bir duktusun kontraktil duvarını oluşturur. Her tabakadaki lifler birbirlerine dikey düzenlenmiştir. Örneğin sindirim sisteminde iç düz kas tabakası tüp etrafında sirküler olup, dış kas tabakası ise tüp boyunca longitidunal dizilmiştir. Muhtemelen bu düzenlemeler gerçek spiral tiptedir; sirküler olanda sıkı, longitidunal olanda açık heliks şeklindedir. Bu yapraklarda, kas hücreleri, birinin çekirdek bulunan geniş kısmı diğerinin ince olan uç kısmına komşu olacak şekilde düzenlenirler. Komşu kas lifleri arasındaki mesafe dar olup nm arasındadır. Ferdi kas lifleri arasında ince retiküler ve elastik lifler uzanır, fakat az da olsa fibroblastlar da bulunmaktadır. Kas hücreleri arasındaki ekstrasellüler lifler muhtemelen kas hücrelerinin kendileri tarafından meydana getirilmiştir. Geniş bir kas bandı ya da yaprağı daha dens fibröz bağ dokusu ile sarılmıştır, bu bağ dokusu ile birlikte fibroblastlar ve diğer bağ dokusu hücreleri, kan damarları ve sinirler de kas bandı ya da yaprağını çevrelemektedir. Böyle bir yaprakta kasılan bir lifin ilk önce kendisini çevreleyen ince retiküler-elastik ağa ve sonrada kas demetinin daha kuvvetli bağ dokusuna iletilir, dolayısı ile çevrelenmiş dokuya sabit, genel bir kuvvet verilmiş olur (Kan damarlarının kasılmasındaki gibi). İnce retiküler ve elastik lifler her bir düz kas hücresinin etrafını sarmakta ve ince bir kılıf oluşturmaktadır, bu kılıf bağ dokusu ile devamlılık gösterir. Her bir kas hücresinin kasılma kuvvetinin dağılımı göz önünde bulundurulacak olursa, böyle bir düzenleme oldukça önem kazanır. Bütün hücre hep birlikte aynı anda kasılabilir veya kasılma dalgası hücreyi kateder. Şöyleki hücrenin bir tarafı kasılma halinde iken diğer kısmı istirahat halinde kalır. Bazı histolojik kesitlerde, küçük büyütme ile kas dokusu, bağ dokusu kollajeni ile karıştırılabilir. Trikrom boyası ile bağ dokusundan ayırt edilebilir. Hematoksileneozin ile boyanmada ise kas dokusu, bağ dokusu kollajeninden daha eozinofil boyanır. Histogenezisi Düz kasın büyük çoğunluğu mezanşimal hücrelerin differansiyasyonu sonucu gelişir, diğer bir deyimle embriyonik bağ dokusu olan mezenşimden köken alır, undifferansiye, dallanmış mezenşimal hücreler ağ yapacak şekilde düzenlenirler, hücreleri incelip uzar. Çekirdekleri iki uçtan çekilir ve lifler görülür. Buna karşın iris düz kası ektodermden köken alır. Ayrıca ekzokrin bezlerin salgı yapan hücreleri ile bazal lamina arasına yerleşmiş kasılma yeteneğine sahip bazı hücreler vardır, yer yer topluluklar halinde gözlenen bu hücreler miyoepitelyal hücreler olarakta bilinir ve tükrük, ter bezi göz yaşı bezi ve meme bezlerinin son kısımlarında bulunurlar. Düz kas hücrelerinin pek çok özelliklerine sahip olan bu hücreler de ektodermden gelişirler. Düz kas hücreleri fizyolojik uyarı (gebe uterusunda) ve patolojik uyarı (hipertansiyonda arteriol kasları) sonucu hacimce büyüyebilirler. Kanıtlar bu büyümede bir kas lifinin hacminin artması yanında örneğin uterusta mezenşimal hücrelerin differansiyasyonu sonucu hücre sayısında artmanın da rol oynadığını göstermektedir. Bazı kanıtlara göre de düz kas hücrelerinin kendileri mitozis ile bölünebilir. Çeşitli durumlara reaksiyonu a- Düz kaslar fizyolojik ve patolojik durum karşısında hipertrofiye uğrayabilirler. Örneğin: Gebelikte-uterus düz kası, hipertansiyonda-arteriollerin duvarlarındaki düz kas lifleri. Böyle durumlarda her bir hücre belirgin bir şekilde hacmini arttırır. Ayrıca

16 bağ dokusu hücrelerinin düz kas hücrelerine dönüşmesine bağlı olarak da sayıları artabilir. b- Zedelenme: Düz kas hasar gördüğü zaman onarımı bağ dokusu hücreleri aktivitesi ve skar (nedbe) dokusu oluşması ile olur. Ayrıca çok az da olsa geriye kalan düz kas hücrelerinin mitoz bölünmesi ile yeni düz kas meydana gelebilir. Ölümden sonra kas lifleri kasılır. Düz kas lifleri ve Kollajen Lifler Arasındaki Farklılık Histolojik kesitlerde ve küçük büyütmelerde düz kas dokusu ile bağ dokusunu ayırt etmek çok zordur. Bunları ayırt edebilmek için dikkat edeceğimiz noktaları şöyle sıralayabiliriz. 1- Düz kas lifleri hücreseldir, kollajen lifler ise hücresel değildir. 2- Kas lifleri Eozinle daha koyu, kollajen lifler daha açık boyanırlar. 3- Düz kasta çekirdekler lifler içerisindedir ve kollajenin köken aldığı fibroblast çekirdeğinden daha büyüktür. Yüzeyi düzensiz olabilir. Fibroblastların çekirdeği ise kollajen liflerin arasında yer alır. 4- Ayrıca boya olarak Mallory'nin trikrom boyası ve Van Gieson kullanılır. Düz kas trikrom boyası ile kırmızı (kollajen mavi) boyanır. Kollajen lifler Van-Gieson ile kırmızı boyanır (Düz kas sarı).

17 Jejunum kesitinde; lümenden itibaren basit prizmatik epitel, epitelin altında gevşek bağ dokusu ve daha derinde içte sirküler dışta longitudinal düzenlenmiş düz kas lifleri görülmektedir. H&E. Jejunum kesitinde; içte sirküler dışta longitudinal düzendeki düz kaslar kırmızı renkte ve gevşek bağ dokusundaki kollajen lifler yeşil renkte izlenmektedir. Masson Trikrom. KALP KASI Çizgili ve irade dışı bir kas olan kalp kası ritmik ve otonomik olarak kasılır. Yalnızca, kalbin kas tabakası olan miyokardium ile kalbe giren ve çıkan büyük damarların kalbe yakın duvarlarında bulunur. Işık mikroskopide kalp kası liflerinin bir linear ünit olduğu görülür. Linear ünit diskus interkalaris adındaki özelleşmiş bağlantı bölgelerinde birbirlerine, uc uca bağlanmış pek çok kalp kası hücrelerinden meydana gelmiştir. Kalp kası lifleri ayrıca uzun eksenlerine paralel dallanmalar gösterir. Her bir hücre 100 mikron uzunlukta ve 15 mikron çaptadır. Çoğu kez uç kısımlarında iki veya daha fazla dallanma gösterir, bu dallar komşu hücrelerle veya onların uzantıları ile diskus interkalarislerde karşılaşır, birleşme diskus interkalarislerde olur. Genel görünüş olarak birbirleri ile enine uzantılarla birleşmiş longitüdinal lifler şeklindedir ve yalancı bir sinsityum ağı manzarasındadır. Lifler arasında, diskus interkalarislere kadar uzanmayan retiküler liflerden zengin ince bağ dokusu bulunur. Endomisyum denen bu bağ dokusunda çok sayıda küçük kan damarları ve lenfatikler yer alır.