KAS FİZYOLOJİSİ. Yrd.Doç.Dr. Önder AYTEKİN

Transkript

1 KAS FİZYOLOJİSİ Yrd.Doç.Dr. Önder AYTEKİN

2 Uyarılabilen dokular herhangi bir uyarıya karşı hücre zarlarının elektriksel özelliğini değiştirerek aksiyon potansiyeli oluşturup, iletebilme özelliği göstermektedir. Sinir ve kas dokusu uyarılabilen dokulardır. Hücre zarlarında dinlenim ve aksiyon potansiyeli olmak üzere iki tip potansiyelden söz edilmektedir. Dinlenim potansiyeli, hücreler herhangi bir iş yapmadıkları zaman, iyonların, hücre içi ve dışında farklı dağılımda yerleşimleri ile oluşan bir potansiyeldir. 2

3 AKSİYON POTANSİYELİ Hücre zarının içerisinin dışa oranla daha negatif olduğu dinlenim durumundaki bir hücre, herhangi bir uyaran ile uyarıldığı zaman; zarın dinlenim potansiyeli milisaniyeler içerisinde değişerek pozitif bir değere ulaşmaktadır. Zar potansiyelinde, içerisinin dışa oranla daha pozitif değer kazandığı bu duruma 3 depolarizasyon adı verilmektedir. Ancak zar

4 Uyarılan özellikteki kas hücreleri, zar yüzeyleri boyunca aksiyon potansiyeli iletebilme ve bu elektriksel değişikliği takiben mekanik olarak kasılma veya boylarını kısaltma yanıtı oluştururlar. Kasların kasılması ile; iskelet sisteminin hareketi, kanın kalpten damarlara pompalanması, kan damarlarının çaplarının değişmesi ve dolayısıyla damar sistemi içinde kan akımı hız ve basıncının düzenlenmesi, 4 sindirim sistemi içindeki sindirim materyallerinin

5 Kaslar Kasılırlar Hareket üretirler Güç üretirler Isı üretirler Destek görevi görürler 5

6 Kalp kası (cardiac muscle) Kalp duvarındaki kas olup hayat boyu çalışmaktadır. Yaklaşık olarak dakikada 70 defa kasılıp 5 litre kanı pompalar. Düz Kas (Smooth muscle) Kalp dışındaki iç organlarda bulunur. Kasılması ile Arterlerden kan akımı regülasyonu Gıdaların gastrointestinal sistemde hareketleri İdrar kesesine etkileri ve idrar atılması olayı Uterustan doğum sırasında bebeğin dışa atılması Akciğerlere hava akımının sağlanması Düz kas kontraksiyonu genellikle istem dışıdır. 6

7 İskelet Kası Toplam vücut ağırlığının yaklaşık yarısını iskelet kasları oluşturmaktadır. İskelet kaslarının kasılması, adından da anlaşılacağı gibi iskeleti oluşturan kemiklerin eklem bölgelerinden hareketini sağlamaktadır. Bir iskelet kası kitlesi, kas hücresi veya lifi adı verilen hücre grubu ve bağ dokusundan oluşmaktadır. Kaslar genellikle iskelet sisteminin iki eklemi arasında, kemiklerin iki ucuna veya başka bir 7

8 İskelet Kası 8

9 İskelet kası hücreleri uzun, silindirik şekilde ve çok sayıda nukleus içermektedir. Hücrelerin içinde, zar yapısındaki tübül sistemi olan sarkoplazmik retikulum (kas hücresindeki özelleşmiş düz endoplazmik retikulum) ile çevrelenmiş, myofibril adı verilen çok sayıda silindirik yapı bulunmaktadır. Myofibriller, iskelet kasının kasılma mekanizmasında görev alan fonksiyonel birimlerdir. Uzunlamasına incelendiklerinde, sarkomer 9 adı verilen çok sayıda bölmelere ayrıldıkları

10 10

11 Sarkomer kas hücresinde kasılma işini yapan en küçük birimdir. Yapısını, ince ve kalın flament olarak tanımlanan, protein yapısında myoflamentler oluşturur. Myoflamentlerin yerleşim düzeni, iskelet kas hücrelerine mikroskop altında çizgili görünüm kazandırmaktadır. Sarkomeri oluşturan kalın flament miyozin molekülünden, ince flament ise aktin, tropomiyozin ve troponin olmak üzere üç proteinden oluşmaktadır. 11

12 12

13 Uyarılma ile kasılma arasındaki eşleşme Ca2+ iyonları tarafından yapılmaktadır. Ca2+ iyonları sarkoplazmik retikulumun tübül sisteminde depo edilmiş halde bulunur. Hücre zarında oluşan aksiyon potansiyeli, sarkoplazmik retikuluma ulaştığı zaman, kalsiyum iyonları buradan serbestleşerek ince flamentlerin yapısında bulunan troponin molekülüne bağlanır. Bağlanmayı takiben ince flamentler kalın flamentler üzerinden kayar ve kasılma gerçekleşir. Bu arada ATP molekülünden yüksek enerjili bir fosfat bağı koparılarak ATP molekülü ADP (adenozin difosfat)'ye dönüştürülmektedir. Kasların gevşemesi sırasında kalsiyum iyonları aktif 13

14 İskelet kaslarında uyarılar, nöronlar (sinir hücreleri) tarafından oluşturulur. Diğer bir deyişle, iskelet kasları sinirsel impuls (uyarı) olmadıkça kasılamazlar. Kaslarda aksiyon potansiyeli oluşturup kasılmayı başlatan nöronlara "motor nöronlar " adı verilmektedir. İskelet kaslarının motor nöronlarındaki zedelenmeler bu kaslarda atrofi ve felce neden olur. Sinir hücrelerinin akson adı verilen 14 uzantıları, kas hücresi zarının kalıplaşıp, girintili-

15 Sinir hücresinden kas liflerine uyarı geçişi kısaca şu şekilde açıklanabilir: Motor nöronun akson ucuna ulaşan aksiyon potansiyeli, keseciklerdeki asetilkolinin ekzositoz ile serbestleşmesini sağlar. Daha sonra asetilkolin, kas lifi zarında bulunan kendine özel reseptörlere (reseptörün kelime anlamı alıcı demektir. Hücre zarında reseptör görevini, zarda bulunan protein molekülleri yapmaktadır.) bağlanarak zarı Na+ iyonlarına karşı geçirgen 15

16 Kas Motor Nöron Motor Ünite Kas Lifleri 16

17 Kalp Kası (Myokard) İskelet kasları gibi çizgili görünümde olan kalp kası, fonksiyonu ile özdeş bazı farklı önemli özelliklere sahiptir. Bunlardan birincisi; hücrelerin dallanmalar göstermesi ve belli bölgelerde özelleşmiş yapılar aracılığı ile birbirlerine bağlanmış olmasıdır (sinsisyal yapı) Bağlantı bölgeleri, bir hücredeki aksiyon potansiyelinin diğer bir hücreye kolayca geçişini ve tüm kalp kasına yayılmasını sağlar. 17Böylece

18 Kalp Kası (Myokard) Bu amaç doğrultusunda kalp kasının bazı hücreleri özelleşerek aksiyon potansiyelini doğuran ve ileten bir sistem oluşturmuştur. Bu sisteme kalbin uyarı ve ileti sistemi adı verilmektedir. Kalp kasında kasılmaların başlaması için sinirsel impulsa gereksinim yoktur fakat kalp kası sinir sisteminden bağımsız bir organ değildir. Kalp kası otonom sinir sisteminin gerek sempatik gerekse parasempatik bölümüne ait nöronlar ile bağlantıya sahiptir. Bu sinir sisteminin18görevi

19 Düz Kaslar Aktin ve miyozin flamentlerinin belli bir düzen dahilinde değil de rastgele bir dağılım göstermesi nedeni ile mikroskop altında çizgili görünüm vermeyen düz kaslar, genel olarak iki grup altında toplanırlar. Visceral düz kaslar (iç organların düz kasları) ve Multi-unit düz kaslar (çok üniteli düz kaslar) 19

20 Visceral düz kaslar Genellikle sindirim kanalı, sidik kesesi, ureter, uterus ve kan damarları gibi yapıların duvarlarında yerleşmiştir. Özel bağlantı bölgeleri ile birbirlerine bağlıdırlar ve bu nedenle hücrelerin birinde oluşan elektriksel değişiklik, hücreden hücreye yayılım göstererek çok 20

21 İnsan Vücudundaki En Güçlü Kas?? 21