KAS DOKUSU. Prof.Dr. Ümit TÜRKOĞLU

Transkript

1 KAS DOKUSU Prof.Dr. Ümit TÜRKOĞLU 1

2 Kas dokusu, kimyasal enerjiyi mekanik enerjiye dönüştürerek hareketi sağlayan bir dokudur. Toplam vücut ağırlığının Yenidoğanda % 25 Genç erişkin dönemde % 40 ve yaşlılık döneminde % 30 kadarını oluşturur. 2

3 Kas Tipleri 1. İskelet Kası (çizgili kas) Kemiklere yapışık olup, iskelet hareketini sağlar. 2. Düz kas İstemsiz kas grubudur Barsak ve damarlarda yer alır 3. Kalp kası İstemsiz kas grubudur 3

4 İskelet kas sistemi iskelet sistemine bağlanarak hareketini sağlar YAPI Kas dokusu (kas hücre ve lifleri) Bağ dokusu Sinirler Kan damarları 4

5 Başlıca fonksiyonları 1. İskelet hareketini sağlamak 2. Vücut pozisyon ve postürünü sağlamak, 3. Yumuşak dokuyu desteklemek 4. Vücut giriş ve çıkışlarını kontrol etmek 5. Vücut ısısının sağlanmasında rol oynamak 6. Besinlerin depolanmasında görev almak 5

6 Çizgili kas, kas fibrilleri olarak adlandırılan uzunlukları 1-40 mm ve çapı 0.1 mm olan hücrelerin bir araya gelmesi ile oluşur. Her bir kas fibrilide, myofibril olarak adlandırılan sıkıca paketlenmiş lif demetlerinden oluşur. İskelet kas hücreleri kas lifi olarak adlandırılır Her bir kas fibrilleri (fibre) elektiriksel olarak uyarılabilme özelliği gösteren membran ile çevrilidir. Sarkolemma Kas fibrilleri çok sayıda nukleus içermektedir. Kas hücresi stp: Sarkoplasma Sarkoplazma, sıkı şekilde bir araya gelen, paralel dizilimli myofibrillerden oluşur 6

7 Myofibriller, sarkoplazmik retikulum olarak adlandırılan özelleşmiş, kasılma için gerekli Ca 2+ depolayan endoplazmik retikulum ile sarılı olarak bulunur. Myofibriller, sarkomer adı verilen ünitelerin tekrarıdır. Sarkomer; birbirine paralel yerleşimli, zaman zaman birbiri ile iç içe geçen ince ve kalın filamentlerden oluşur. SARKOMER: Kasın kasılabilen en küçük ünitesidir EM yapısında; sarkomerdeki ince-kalın filamentler açık ve koyu bölgeler olarak izlenir. 7

8 Açık görülen bant, sadece ince filamentleri içerir: I bandı (isotropik) I bandının ortasındaki koyu renkli çizgi Z çizgisi olarak adlandırılır. Z çizgisi ince filamentlerin bağlandığı bir Z diskidir. 1 sarkomer ünitesi: iki Z çizgisi arasındaki bölümdür. A bandı; Sarkomerdeki koyu bantlar. (anisotropik), ince ve kalın filamentler iç içe geçer H zone; sadece kalın filamentlerin bulunduğu bölgedir. Ortasında da daha koyu M çizgisi; kreatin kinaz, myomesin ve M proteini gibi çeşitli proteinler içerir. 8

9 İnce filamentler Aktin filamentleri,troponin ve tropomyozin adı verilen proteinlerden oluşur. Başlıca proteini aktin dir. Total kas proteininin %20-25 ini oluşturur. İnce filamentler globüler (G) aktin moleküllerinin polimerleridir. G-aktin monomerleri lineer fibröz (F) aktin i oluşturmak üzere polimerize olurlar. İnce filamentde 2 F-aktin zinciri birbirine sarılarak sağ dönüşlü çift zincir oluşturur. 9

10 Tropomyozin; 2 a-heliks polipeptidin birbirine zıt yönlü (başkuyruk) sarılması ile oluşan fibröz bir proteindir. F -aktin molekülüne kovalent olmayan bağlarla bağlanmış olarak bulunur. 7 aktin molekülü üzerinde yerleşiktir. Troponin; Globüler proteinler Alt birimler: TnT,TnC,TnI TnT: Tropomyosin ve TnC TnI: Inhibitör. Aktine bağlanır, F-aktintin-myozin inh TnC: 4 Ca2+ bağlar. 10

11 Myosin: iskelet kasında en yüksek oranda (%60-70) bulunur. Kalın filamentlerin temel proteinidir. 200 kda olan birbirinin eşi 2 ağır zincir ve m.a kda arasında değişen, birbirinden farklı 4 hafif zincir içerir. Ağır zincirin; C-terminal bölgesi a-heliks yapıda, yaklaşık 134 nm uzunluk ve 2 nm çapındadır. N-terminali globüler bir yapı gösterir. Her globüler başda birbirine eş olmayan iki hafif zincirle bağlantılıdır 11

12 Myosin in ATPaz aktivitesi kasılma için gerekli enerjinin eldesini sağlar. Myozinin, proteazlarla hidroliz sonucu; aktin bağlayan ATPaz aktivitesi gösteren bölgeleri açığa çıkar. Ağır (HMM) başı, ATPaz aktivitesi gösterir ve aktine bağlanır. Hafif (LMM) parçaları. LMM myosinin heliks bölgesini içerir. ATPaz aktivitesi göstermez ve aktine bağlanmaz. 12

13 SARKOMER; kasılma üniti KASILMA Kasılma; ATP hidrolizi ile sarkomerin kısalması dır. Kasılma siklüsü; Myosin başından ADP + Pi ayrılması Myosin başının aktine oryantasyonunun değişmesi sonucu açığı çıkan mekanik güç ile gerçekleştirir. 13

14 Kasılma Kayma teorisi: İnce filamentler M çizgisine doğru kayar Z çizgileri birbirine yaklaşır Kalın filamnetlerin buluduğu A zone da değişiklik olmaz 14

15 1. Dinlenme anı; Myosin başı, aktine bağlı değildir ADP + Pi bağlı olarak bulunur. Myosin başı ve aktin arasındaki açı 90 o dir. Kontraksyon aktomyozin kompleksi oluşumu ile başlar. 15

16 16

17 Myosin filamentinin aktin filamentine bağlanmasını tetikleyen olay sarkoplazmik retikulum sisternalarından Ca +2 salınmasıdır. Sarkoplazmik retikulum bir Ca +2 depo görevi görmektedir. Ca +2 burada kalsekestrin adı verilen proteine bağlı olarak bulunur. 17

18 Kasılma için gerekli enerji nasıl sağlanır? 18

19 ATP ve Kasılma Enerji kaynağı: ATP 3 yol: 1. Aerobik mekanizmalar: Asetil Ko-A ların mitokondride oksidatif fosforilasyonu 2. Anaerobik glikoliz: sitoplazmada glikozun metabolize olması 3. Yüksek enerjili fosofatın kreatine fosfattan ADP ye aktarılması 19

20 Kas yorgunluğu Kas artık talep edilen aktiviteyi yapamadığında yorulmuştur Kas yorgunluğu sonucu 1. Metabolik depolar tükenmiştir 2. ph düşmüştür (laktik asit birikimi) 3. Kas ağrısı oluşur 20