İSKELET KASI FİZYOLOJİSİ. Doç.Dr.Fadıl ÖZYENER Fizyoloji AD

Transkript

1 İSKELET KASI FİZYOLOJİSİ Doç.Dr.Fadıl ÖZYENER Fizyoloji AD

2 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

3

4

5

6 Kas kasılmasında kayma düzeneği

7 Kaslar dinlenimde

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

9 Kaslar kasılırken

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

11

12 HER KASILMA KAS BOYUNDA MUTLAKA KISALMA ANLAMINA GELMEZ!

13 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)

14 Kas kasılmasında enerji kaynakları

15 Çizgili Kasta Mekanik Motor birim Kas tonusu Kas sarsısı

16 Motor Birim Bir tek motor nöron veya sinir lifi ile bunun innerve ettiği tüm kas lifleri birlikte motor birimi oluştururlar. Bir motor birimde ortalama kas lifinin bulunduğu kabul edilir.

17

18

19 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).

20 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.

21 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.

22

23 Kas dokusunda gerimi (kasılma gücü, tension ) etkileyen unsurlar Uyaranın sıklığı (frekans) Etkin motor birim sayısı Kas uzunluğu (boy-gerim ilişkisi) Kasılma hızı

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

25 1. Uyaranın sıklığı (frekans)

26 Kas kasılmasında sumasyon Tek tek kas sarsılarının birbirine katılarak uyum içinde kuvvetli kas hareketleri yaratmalarıdır. Temporal (dalga) sumasyon:tek bir motor birimin kasılma hızının artması Spasiyal (çoklu lif) sumasyon: aynı anda kasılan motor birim sayısının artması

27 Kasta tetanizasyon Frekansın giderek artması sonucu kasta arda arda gelen kasılmaların kaynaşarak ayırt edilememesidir. Tetanizasyona yol açan en düşük frekansa da kritik frekans denir.

28 Kasta yorgunluk Uzun süreli belli kuvvetteki kasılmalar sonrası işlevin devam edememesi/kas lifinin kontraktil ve metabolik olayları aynı düzeyde sürdürememesi

29 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.

30 Organizmada kas yorgunluğu

31 2. Motor birim sayısı Kasılmada etkin olan motor birimlerin sayısı ve büyüklüğü gerimde tayin edici öğelerdendir.

32

33

34 KAS LİFİ TİPİ Yavaş Oksidatif (Tip I) Hızlı Oks.- Glikolitik (Tip IIa) Hızlı Glikolitik (Tip IIb) Lif çapı en küçük orta çap en büyük İnnervasyon (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

35

36 3. Boy-gerim ilişkisi

37 Sarkomer boyunun gerime etkisi

38 a)kasın gevşek olması

39 b) Kas boyunun optimal olması

40 c) Kasın aşırı gerilmesi/uzaması

41 Kas dokuda boy-gerim ilişkisi

42

43 4. Kasılma hızı

44 Kasılma tipleri

45

46 Kasılmanın sınıflandırılması Statik İzometrik Dinamik Konsantrik İzotonik İzokinetik Eksentrik

47

48 Kas dokusunda fizyolojik ve/veya patolojik gelişmeler

49 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.

50 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.

51 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.

52 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.

53 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

54 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.

55

56 Kaynaklar 1. Review of Medical Physiology, Ed. Ganong WF, 23 rd Ed, Berne & Levy Physiology, Eds: Koeppen BN and Stanton BA; 6 th Ed, Vander İnsan Fizyolojisi, Eds: Widmaier EP, Raff H ve Strang KT; Çev Ed: Demirgören S, Textbook of Medical Physiology. Eds: Guyton AC., Hall JE, Elsevier Saunders, 11 th Edition Exercise Physiology. McArdle WD, Katch FI & Katch VL., Principles of Anatomy and Physiology.Eds:Tortora G.J & Grabowski, 9 th Ed John Wiley & Sons Inc., 2000

57 Table 12-3: Comparison of Three Muscle Types