Kas Sistemi
Eskiden 2 tür kas var diye bilinirdi. Düz kaslar ve çizgili kaslar diye.Şimdi 3 kategoriye ayırıyoruz:
-İskelet kası
-Kardiyak kas
-Düz kas
Bunların tümü, sinir sistemi gibi uyarılabilir dokular. Zaten 2 tür doku uyarılabilir: sinir, kas.
Kas dokusunu 3 stimulus uyarabilir:
-kimyasal
-elektriksel
-mekanik
sinyal neurondan geliyorsa neurotransmitter deniyor. Kas dokusu hormonlara da cevap verebilir.
Kas uyarıldığında her zaman kasılır mı?
kastan kasa fark eder.
İskelet kasının uyarılması: kas kasılır, gevşemesi için uyarının yokluğu yeterli; yeni uyarıya ihtiyaç yok.
Düz ve kardiyak kaslar için; belli uyaranlar kasılmasına belli uyaranlar gevşemesine yol açar.
sinir dokusu+kas dokusu için işin içine elektiriksel aktivite giriyor -> iyon hareketleri. İyon kanalları üzerinden düşünmek zorundayız: Membran Potansiyeli + Aksiyon Potansiyeli
Membran Potansiyeli
Vücudumuzdaki hücrelerimizin içi dışa göre elektriksel olarak negatif tutulur. Bu asimetrik yük dağılımı bir voltaj farkı oluşmasına yol açar. İstirahat durumunda bile belli voltaja sahip (buna istirahat membran potansiyeli deniyor). 3 ana faktörle gerçekleştiriliyor.
1- sodyum potasyum pompası (elektrojenik bir pompa) Eşitsiz yük dağılımı oluşturur. 3 sodyum (Na+) dışarı çıkarıp, 2 potasyum (K+) içeri alıyor. Primer aktif transport iyonları örneği.
2- sızdırıcı kanallar, sızma kanalları da hücre zarında var. Kalsiyumu/sodyumu hücre içinde az tutuyoruz. Geçen ders nedeninden bahsetmişti. Kısaca uyarılabilirlik açısından kritikler. Potasyumu hücre içinde daha yüksek konsantrasyonda tutuyoruz.
3- hücre içindeki makro moleküllerin varlığı
-> proteinler -> negatif elektrik yüklü kimyasal yapılarla kovalent bağ kuruyorlar, ayrılmaz parça haline gelince negatif yüklü oluyor.
-> nükleik asitler -> moleküler iskeletlerinde yer alan fosfat grupları, negatif yüklü.
Aksiyon potansiyelin olması için voltajı pozitif hale getireceksin. Voltaj belli bir eşiği geçtiği zaman aksiyon potansiyeline yol açar. Bu elektriksel impuls neuronun aksonundan sinyal (neurotransmitter) salgılanmasına sebep olur. Ya da bir neurondan kasa iletir böylelikle kası elektriksel uyarmış olur, fiziksel değişikliğe yol açar, kas kasılır.
(bu teorik bir çizim, repolarization'dan sonra biraz hiperpolarize olma durumu da mevcut aslında. Bunu şimdilik göz ardı edelim)
depolarizasyon sırasında -> membrandaki hücre zarlarındaki iyon kanallarının açılması ile iyon hareketleri başlıyor, voltaj değişiyor.
belli bir eşik değeri geçtikten sonra, action potantial'e ulaşıyor. Peak noktaya ulaşınca iyon kanallarının kapanması devreye giriyor.
Repolarizasyon sürecinden sonra istirahata göre bile daha negatif olma durumu -> hiperpolarizasyon.İyon kanalları açılıp kapanabilme çeşitlerine göre ikiye ayrılır:
1-voltaj-kapılı iyon kanalları
hücrede voltaj değişimi meydana gelince açılıp kapanıyor
2-ligand-kapılı iyon kanalları
bir ligand'ın gelip o iyona bağlanması gerek.
Bunların aktivitesi ile sinyal bir hücrede oluşuyor, birinden diğerine iletilebiliyor.
Sodyum kanalı: hem neuronlarda hem kas hücrelerimizde bulunuyor. Depolarizasyonun başlatılması ve iletilmesinde kilit rol.
aktivasyon kapısı+inaktivasyon kapısı şeklinde çalışıyor.
istirahat durumu: aktivasyon kapısı kapalı, inaktivasyon kapısı açık
kanalı uyarınca: aktivasyon kapısı açılıyor (sodyum akmaya başlıyor, depolarizasyon gerçekleşiyor kalsiyum kanalları ile de devam ediyor
bir süre sonra, aktivasyon kapısı açık olsa bile, inaktivasyon kapısı kapanıyor (bunun kapanması sodyumun girişini engelliyor, repolarizasyon başlıyor)
Aksiyon kapısının açılması ile inaktivasyon kapısının arasında saniyenin onda biri zaman var. Elektriksel değişim için yetiyor.
Sodyum kanalları gelen stimulus ile çok hızlı açılan ama çok hızlı kapanan kapılar, aksiyon potansiyelin başlatılması için gerekli ancak sürdürülebilmesi için başka kanallara ihtiyac var kalsiyum kanalları gibi.
Sodyum kanalları 2 türlü olabilir:
İlk olayı başlatan ligand kapılı sodyum kanalıdır. Ligand kapılı sodyum kapılarını açar, depolarizasyonun başlaması hücrede bulunan voltaj kapılı sodyum kanallarını açar.
Elektriksel istirahata geri dönmek:
1-sodyum kanalının inaktivasyon kapısı kapatılınca repolarizasyon süreci başlıyor
2-potasyum kanalında dışa açık/kapalı kapı yok. İç tarafta ve normalde kapalı. Hücrenin voltajı değiştiği zaman açılıyor. Potasyum hücrede daha yoğun, voltaj değişince kapı açılıyor bunlar dışarı çıkıyor. Hücre pozitif yük kaybetmeye başlıyor. Böylelikle repolarizasyon süreci sonuna kadar devam ettiriliyor. Sodyum potasyum pompası da içeri giren sodyumu dışarı atmaya başlıyor. (çünkü sodyum içeride kalırsa suyu içeri çekecek, hücre patlayabilir) böylece hücre istirahat durumu zar potansiyeline geri dönüyor.
(istirahat durumunda potasyum kanalı kapalı, sodyum kanalları açılıyor (ligand+voltaj kapılı), eşik değeri geçerse action potantial oluşuyor, peak noktada sodyum kanalı kapatılıp potasyum kanalı açılıyor.)
sodyum kanalları kapalı+potasyum kanalları açık+sızdırıcı kanallar vasıtası -> hiperpolarize
sonra sodyum kanalları kapanıyor -> resting (istirahat) durumu
Sodyum kanalları hızlı açılıp hızlı kapanır
potasyum kanalları yavaş açılıp uzun süre açık kalıyor.
(bu tablo da olayın özeti gibi)
Refrakter periyot (Refractory period)
normalde sözlük anlamı; sağır, duyarsız, ilgisiz demek. Biz biyolojide duyarsız anlamını alıyoruz.
Bir hücreyi elektriksel uyardığınızda, elektriksel olarak toparlanıp ikinci uyarıya cevap verebilmesi için gereken periyoda deniyor. Bu süreçte uyaranlara cevap vermez.
Absolute (mutlak) refrectory period:
-> ne kadar güçlü uyaran yollarsan yolla, duyarsız.
Relative (göreceli) refrectory period:
->sodyum kanalları açılmaya hazır, potasyum hâlâ dışarı çıkıyor. Normalden güçlü uyaran yollarsan hücreyi uyarabilirsin.
Refractory period bütün sinir hücrelerinde var. İskelet kaslarında yok. Kardiyak kasında ise var, hatta çalışabilmesi için gerekli ve şart.
Local anesthetics:
peripheric olarak bloke etmek için kullanılıyor. Sodyum kanallarının açılmasını engelliyor. Depolarizasyon yoksa action potential yok, elektriksel uyarı yoksa ağrı acı da yok.
Yanık için merhemde, böcek sokması vs sonucu ağrıyı engellemek için verilen kremlerde var.
-lidokain -> dişçinin sürdüğü jel bundan mesela.
-tetrakain
İskelet Kasınormalde sözlük anlamı; sağır, duyarsız, ilgisiz demek. Biz biyolojide duyarsız anlamını alıyoruz.
Bir hücreyi elektriksel uyardığınızda, elektriksel olarak toparlanıp ikinci uyarıya cevap verebilmesi için gereken periyoda deniyor. Bu süreçte uyaranlara cevap vermez.
Absolute (mutlak) refrectory period:
-> ne kadar güçlü uyaran yollarsan yolla, duyarsız.
Relative (göreceli) refrectory period:
->sodyum kanalları açılmaya hazır, potasyum hâlâ dışarı çıkıyor. Normalden güçlü uyaran yollarsan hücreyi uyarabilirsin.
Refractory period bütün sinir hücrelerinde var. İskelet kaslarında yok. Kardiyak kasında ise var, hatta çalışabilmesi için gerekli ve şart.
Local anesthetics:
peripheric olarak bloke etmek için kullanılıyor. Sodyum kanallarının açılmasını engelliyor. Depolarizasyon yoksa action potential yok, elektriksel uyarı yoksa ağrı acı da yok.
Yanık için merhemde, böcek sokması vs sonucu ağrıyı engellemek için verilen kremlerde var.
-lidokain -> dişçinin sürdüğü jel bundan mesela.
-tetrakain
Eski kitaplarda iskelet kasları çizgili kas kategorisindeymiş. Aslında çizgili yapı gerçek:
(gastrocnemius (baldır) kasının electron micrograph'ı)
Bu yapının işlevsel karşılığı: bu bantsı yapı makro düzeydeki organizasyonun yansıması. İskelet kasını, her bir kas lifini bir kaplo gibi düşünürsek, kablonun içinde daha küçük yapılar var. Kas lifinin içindeki daha küçük lifler -> miyofibril -> transverstubuller ile bağlantı halindeler. Her bir miyofibril transvers aracılığıyla diğer mikrofibil ile iletişim halinde.
Sarkomer-> iskelet kasının kasılmasındaki fonksiyonel en küçük birim. İki tane z çizgisi arasında kalan alan.
resme ek olarak şu vidyolar da anlamaya yardımcı oluyor: https://www.youtube.com/watch?v=f_tZne9ON7c
2 ana komponenti var:
kalın filamanlar (filament) -> miyozin 2 proteininden oluşur.
ince flamanlar -> 3 alt komponent
-> actin
-> tropomiyozin
-> troponin (küresel yapıda) bu da üç ana alt birimden oluşuyor:
-> T (troponin proteininin tropomiyozin ile bağlantısı)
-> I (miyozin-aksin bağlantısının inhibisyonu, kalın ince flamanlar arasındaki)
-> C (Ca+2 bağlama)
Sarkomerde ince ve kalın flamanlar üzerinde kesişme var. İncelerkalın üstüne kayar, örtüştükleri alan artar, kas kasılmış olur. Kasılma sırasında iskelet kasının mutlak uzunluğu değişmez, göreceli uzunluğu değişir. İnce-kalın flamanların örüştükleri alan artıyor -> bu kasılma sürecine kayan flamanlar mekanizması hipotezi deniyor.
Kas dokusunun histolojisi
Kas dokusu liflerden (kas hücreleri)
yapılıdır. Bu hücrelerin çapları100 mirometreye kadar olabilir. Boyları da kasın
uzunluğu kadar olabilir.Her biri
sarkoplazma
(sitoplazma) ve mültipl periferik nukleus
içerir. İskelet kasları yüzlerce embriyonik hücrenin füzyonu ile biçimlenirler.
Diğer hücre yapıları şunlardır:
Her bir lif sarkolemma
(Plazma membranı) ile
kaplıdır.
Sarkoplazmik retikulum (smooth endoplazmik retikulum) da kalsiyum depolanır. Kas kontraksiyonu
esnasında sarkoplazma
içerisine salınır.
Transfer tubuller (T Tubulleri), hücreyi penetre eden sarkolemma genişlemeleri olup, elektriksel impulsları sarkolemmedan içe
doğru iletirler. Böylece elektriksel impulslar hücre derinliğine doğru yayılır.
Elektrik iletinin yanı sıra, T tubulleri glükoz ve oksijenden zengin bir ekstraselüler sıvı
içerirler.
Liflerin sarkoplazması
glikojen granülleri (glukoz
polimeri) ve miyoglobülin
(oksijen depolayan protein) den zengindir.
Her bir lif, yüzlerce veya binlerce çubuk
gibi miyofibril ihtive
eder. Bunlar ince ve kalın protein zincirlerinden meydana gelen miyoflament
denilen bantlardır.
Bir miyofibrilin kesitsel
görünüşünde: her bir kalın flament, heksogonal dizilmiş 6 ince flament
tarafından sarılmıştır. Her bir ince flament ise üçken tarzında dizilmiş kalın flamentlerle
kuşatılmıştır.
İnce miyoflamentler üç
proteinden yapılmıştır: Actin, tropomiyosin ve troponin
İnce miyoflamentler
yaklaşık 200 myosin
molekülünden yapılı bantlar şeklindedir. Myosin molekülü çift kafalı golf sopası gibi
görünür. Bu kafalara “myosin
kafaları” denir. Aynı zanamda
çapraz köprüler de denir. Çünkü kontraksiyon
sırasında ince ve kalın flamentleri
bağlarlar. Aktin ve ATP bağlanma yerleri ihtiva ederler. Myosin
kafaları ince flamentlerden
dışarı taşar, bu sayede kontraksiyon
sırasında ince flamentlere
tutunma imkanı verir.
Kas liflerinin özellikleri:
Lİf Tipi
|
Özellik
|
Metabolizma
|
Miyoglobin
/Mitokondri
|
İşlev
|
I
|
Yavaş
Yorgunluğa dirençli
|
Oksidatif
|
Zengin
Kırmızı
|
İstirahat
Sakin solunum
|
IIa
|
Hızlı
Yorgunluğa dirençli
|
Oksidatif/ Glikolitik
|
Karışık
|
Yürüme
Hipervantilasyon
|
IIb
|
Hızlı
Yorulabilen
|
Glikolitik
|
Fakir
Beyaz
|
Koşma
Öksürme
|
3 lif tipi de herhangi bir iskelet kasında görülür ancak farklı oranlarda.
İnce flamanlar: aktin çifte sarmalı
tropomiyozin aktin moleküllerine bağlı
her ince filaman 300-400 aktin molekülü içerir.
her ince filaman 40-60 tropomiyozin içerir.
Troponinin alt birimlerini görmüştük. C yani Ca+2 (kalsiyum) kas kasılması için çok kritik bir iyon.
İskelet kası da elektriksel olarak uyarılabilir, action potential da oluşturulabilir.
motor neuron iskelet kasını uyarır. Bir motor neuron ile iskelet kası arasındaki bağlantıya inervation, bağlantının kopmasına da denervation denir.
İskelet kasının elektriksel karakteristikleri:
-90 mV istirahat potansiyeli
AP 2-4 ms iletim süresi; 5 m/s iletim hızı
AP oluşumu nöronlara benzer
AP nöromüsküler kavşaktan başlar.
motor neuron'un axonu boyunca iletiliyor, iskelet kasında axon terminaline geliyor (nöromüsküler kavşak)
Asetilkolin -> gidiyor iskelet kasını uyarıyor. İskelet kasında depolarizasyon oluyor, kasın kasılmasına sebep oluyor.
Sinyal motor neurondan iskelet kasına nasıl iletiliyor?
sinyal motor nöronun aksonal sonuna geliyor. Voltaj değişikliği- voltaj kapılı kalsiyum kanalları açılıyor. Sodyum gibi kalsiyum da düşük hücre içinde, kapı açılınca içeri giriyor- neurotransmitter yüklü keseciklerin hücre membranına bağlanması, exotizos sonucu synaptic boşluğa sekrete etmeleri.
salınan neurotransmitter de basit difizyonla iskelet kasına gidiyor. Asetilkolin ihtiva ediyor synaptic kesecikler iskelet kasında.
Nereye bağlanıyor? ligand kapılı sodyum kanalına bağlanıyor.
Asetilkolin receptorlerini 2 kategoride toplarız.
-nicotinic (iskelet kasındaki) + aynı zamanda ligan kapılı sodyum kanalı
-muscarinic (iskelet kasında bunlardan yok) receptorü başka, onun etkilediği iyon kanalı başka. kardiyak kaslar, düz kaslar, salgı bezleri. Muskolinikler kasların gevşemesine yol açabildiği gibi kasılmasına da yol açıyor. Mesela hipertansiyon veya başka etken sonucu taşikardi (ritim bozukluğu) yaşayan bir hasta var diyelim. Doktor genelde metabloker yazar. Adrenalinin bağlandığı spesifik bir reseptörü bloke ediyor (meta2 adrenarjik reseptör) kalp kası ve damarlarda salınan adrenalinin etkisini azaltıyor. Damarlar genişliyor, kalp ritmini düzenlemeye çalışıyor. Böylelikle receptor seviyesinde bloke ediyor.
Salınan acetylcolin hep orada kalmıyor.
Uyarı kaldırılmalı. Asetilkolinesteraz yıkacak. Synaptic boşlukta parçalıyor.
asetat -> küçük zaten, gidiyor.
colin -> motor neurona gidiyor yine acetylcolin yapmaya yarıyor.
Mesela sinir gazı kimyasal silahları -> acetylcolinesteraz inhibitörleri imiş. Geridönüşsüz şekilde acetylcolinesterazları bloke ediyorlar. Kaslar hep kasık, bazıları da kasılmaz gevşer, kişi ölür.
Motor Unit (Motor ünite) iskelet kasına spesifik işlevsel bir terim.
Bir motor neuron ile onun inerve ettiği/bağlantı kurduğu tüm iskelet kasları bir motor üniteyi oluştururlar.
Bir motor neuron birden fazla iskelet kası ile inervasyon yapabilir. Örn: siyanik sinir.
Bir motor ünitedeki kas liflerinin sayısı değişkenlik gösterebilir.
Kas lifleri ATP ve fosforil kreatin depolarını tamaen tükettiklerinde rigor denilen bir katılık durumuna gelirler. Ölümden sonra oluşursa: rigor mortis.
Rigorda bütün miyozin kafaları aktine ayrılmaz bir şekilde bağlı durumdadır.
Kas Çekilmesi (kas sarsısı)
Tek aksiyon potansiyeli sonucu kasta meydana gelen depolarizasyonu (kısa süreli kasılma) ve onu takip eden gevşeme
Membran depolarizasyonunun başlamasından yaklaşık 2 ms sonra başlar ve repolarizasyon tamamlanmadan biter.
Uyarı-kasılma eşlenmesi denilen bir kavrama geliyoruz.
Uyarı-kasılma normalde senkronize olmalıdır. Tek fark ufak bir gecikme ile cevap veriyor. Önce elektriksel uyarının gelmesi gerektiğini bize gösteriyor. 2. grafikte görüldüğü gibi mekanik tepki, birinci grafikteki elektrik tepkisinden biraz sonra başlıyor ama daha uzun süreli.
Kasılmanın moleküler temeli
Kayan filamanlar mekanizmasının altında ne yatıyor?
ince filamanların kalın filamanlar üzerine kayması
filamanların gerçek boyları değişmez
örtüştükleri alan artar.
Kalın filamanlarda 1 yapı var. Miyozin 2 -> miyozin kafası
İnce flamanlarda 3 yapı. Aktin+tropomiyozin+troponin
Kasılırken miyozin kafası ince filamanlardaki aktine bağlanır.
Gevşek iken ikisi arasında bağlantı yok İnce filamanın bir diğer komponenti olan tropomiyozin, aktindeki bağlanma bölgelerini maskelemek suretiyle miyozin kafasının aktine bağlanmasını engelliyor.
Miyozin kafasının ATPaz aktivitesi de var. Enzimatik olarak ATP bağlanırsa hidrolize eder, ADP'ye dönüştürür. Kas kasılacak, calcium'un ortaya çıkması lazım.
Sarkoplazmik retikulum anakaynak (endoplazmik retikulumun iskelet kası versiyonu)
calcium troponin'e bağlanıyor. Troponini hareket ettiriyor. Troponin T aracılığı ile tropomiyozine bağlı, onu çekiyor. O da hareket ettiğinde aktin üzerinde örttüğü yerden çekiliyor. Bağlanma bölgeleri açığa çıkıyor. Miyozin kafası aktine bağlanıyor. Bu formasyona çarpraz köprü oluşumu denir.
Miyozin kafasına bağlı olan ADP'nin miyozin kafasından ayrılması- ATP bağlanıyor bu süreçte miyozin kafası bükülüyor -> bükme hareketi aktini çekiyor, böylece halat çeker gibi aktini çekmiş oluyor -> kas kasılmış oluyor. Bağlanan ATP -> ATPaz hidrolizi ile hidrolize ediliyor, enerji oradan açığa çıkıyor.
Magnezyum da kas kasılması için önemli. 1 kofaktör olarak görev yapıyor. ATP'nin hidrolizinin verimli şekilde gerçekleştirilmesi magnezyumun varlığına bağlı.
okay şimdi baştan, ATP miyozin kafasına geliyor, kullanılınca, bağlanmaya hazır olunca A+ADP şeklinde. Kalsiyum troponine geliyor. Böylelikle tropomiyozin aktinin miyozine bağlanma yerlerinden çekiliyor. Miyozin kafası aktine bağlanıyor. Miyozin aktini sakromerin merkezine (m-line) doğru çekiyor (enerjiye bu yüzden ihtiyacı varmış), kendi de z line'a çekiliyor ve kas kasılıyor <3 <3 <3 şu vidyo kalp ben https://www.youtube.com/watch?v=MZJ6kTKDFmw
Kas gevşetilecek-> kalsiyum ortamdan uzaklaştırılmalı (troponine bağlanmış olan)
Kalsiyumu çıktığı yere pompalamak gerekiyor. Sarkoplazmik retikulumun için tekrar pompalayacaksın. Serca -> pompa.
ATP'den çıkan enerji ile kalsiyumu geri pompalıyorsun -> primer aktif taşıma (ATP'yi kullandığına göre)
kalsiyumu ortamdan uzaklaştırınca ne oluyor?
geri dönüyor ama çarpraz köprü bağlantısı bağlı, kopmadı. Peşpeşe kas kasılabilir. Bu bir döngüsel süreç. Buna güç darbesi deniyor Gevşedi-kasıldı-tekrar gevşek-kasılmaya hazır....
Kritik 2 faktör: Ca+2 ve ATP
ikisi de yokken miyozin kafası aktivitesi kaybolmuş olacak vs, örnek: ölüm. İskelet kasları kasılı halde kalıyor. Ölüm katılığı bu.
Miyozin kafaları aynı anda hareket ettikleri için makro boyutta kas kasılması gerçekleşir.
Her 'güç darbesi' sarkomeri 10 nm kadar kısaltır.
Her kalın filaman yaklaşık 500 miyozin kafası içerir.
Her miyozin kafası da saniyede 5 defa çevrim yapabilir.
membran depolarizasyonu ile kas kasılmasının eşlenmesi olayına uyarım-kasılma eşlenmesi denir.
motor neuronda deşarj - neurotransmitter (acetylcholine) salınımı - acetylcholine'nin nicotinic acetylcholine receptorlerine bağlanması - plazma membrane'inde sodyum potasyum iletkenliğinin artması - nöromüsküler kavşakta potential üretme - muscle fiberlerde action potential üretimi - depolarizasyonun T tubuller boyunca içe yayılması - sarcoplasmic reticulum'dan kalın ve ince filamanlara kalsiyum yayılması - kalsiyumun troponin C'ye bağlanması, aktindeki myosin binding site kısmını açması - aktin ve miyozin arasındaki çarpraz köprü oluşumu ve kalın+ince filamanların kayarak hareket oluşturması
yani --> ligand kapılı sodyum kanalları açılınca sodyum içeri giriyor, voltaj değiştikçe voltaj kapılı sodyum kanalları açılıyor. İskelet kasına özel t-tübülleri var. Bunda da voltaj kapılı kanallar (voltage-gated dihydropyridine) var. Sarkoplazmik retikulum üzerindeki iyon kanalı ile fiziksel olarak bağlılar. Voltaj kapılı sodyum kanalları açılınca t tübülleri de voltaj kapılı kalsiyum kapılarını uyarıyor. Sarcolemmal-bound DHPR kanalları t tübüllerindeler. Bunların aktive olması, fiziksel olarak bağlantı halinde olduğu reseptörü aktive edip riyonadin (ryanodine RvR) kanalını açıyor (kalsiyum kanalı) -> stoplazmaya kalsiyum sarkoplazmik retikulumden böyle salınıyor.
uyarım kasılma eşlenmesinde önce elektriksel aktivite sonra onu kasılma süreci takip ediyor.
İskelet kasında Ca+2 kendi serbestlenmesini tetikler.
SERCA (sarcoplasmic or endoplasmic reticulum Ca2+ ATPase)
Ca+2 ortamdan çekildiğinde miyozin kafaları aktinden ayrılır ve kas gevşer.
Ca+2 geri emilmediği takdirde başka AP olmasa bile kas gevşeyemez. Oluşan kalıcı kas kasılmasına kontraktür denir.
İşi motor-ünite özelinde düşün. Normal koşullar altında bu motor neurondan başlamak zorunda. Bu bir güç darbesi döngüsü. belli iskelet kası gruplarında mesela kasılı halde tutmak gerekince -> bi noktaya kadar ancak götürür. Sürekli kaslarını kasılı tutmaya çalışır -> kas yorgunluğu ->sinyal yolluyorsun acrtylcolin gidiyor -> motor neuron kendini toparlayamaz hale geliyor ve acetylcolin depoları tükeniyor. İskelet kasını kasamaz hale geliyorsun -> kas yorgunluğu
Kasılma mekanizmasında:
1-kas çekilmesi/kas sarsısı -> tek bir aksiyon potansiyeli sonucu kasta kasılma-gevşeme.
Kasılma mekanizmasının refrakter periyodu yok.
Seri halde aksiyon potansiyeli gönderince tek tek kas sarsıları birbiri üstüne biniyor -> kasılmaların toplanması oluyor. Kasımızı kasınca gözle görülen şey bu. Kasılmaların toplanması süreci yeterince uzun gerçekleşebilir, bu süreç patolojik değil.
Mekanik kasılma tetanus durumuna yol açabilir. Hızlı bir şekilde tekrarlanan uyarımlar kasın gevşemesine zaman bırakmadan kasılmasına neden olabilir, bu durumda peşpeşe gelen kasılmaları tek büyük bir kasılma olarak ele alıyoruz (tetanus /tetanik kasılma) bu durum refrakter periyot olmadığı için iskelet kasına spesifik. Herhangi bir uyaranı algılamadığı süreç yok iskelet kasında.
bu durum kontraktürden farklı. O patolojik bir durumdu, kalsiyumun geri toplanamaması idi.
tetanik kasılmayı uzun tutarsan, kas yorgunluğu oluşur.
Enerji kaynakları ve metabolizma
Kaslar kasılmak için enerjiye ihtiyaç duyarlar.
Enerji ATP olarak kullanılır. ATP depolanamaz. Hücre üretir ve tüketir. Karbonhidrat ve lipidlerin metabolizması ile ATP üretilir. Enerjiyi depolanabilir şekilde üretirsek daha etkili-> fosforilkreatin olarak depolayabilirsin.
Fosforilkreatin: ATP, ADP'ye bir fosfat grubunun aerobik solunumla eklenmesi sonucu oluşturulur. Ancak kaslarda kısa süreli enerji ihtiyacını karşılamak için başka bir enerji-zengin bileşik daha vardır.
Fosforilkreatin: Kreatin ve fosfat'a hidroliz edilerek büyük miktarda enerji açığa çıkarılır.
İstirahat durumunda, mitokondrideki bir miktar ATP fosfat gruplarını kreatine transfer ederek fosforilkreatinin sentezlenmesini sağlar.
Egzersiz sırasında ise fosforilkreatin miyozin kafalarının aktin ile bağlandığı noktalarda hidrolize edilerek fosfat grubu ADP'ye aktarılır ve ATP oluşturulur.
yani fosfolikreatin oluşturuluyor, kasları çalıştırmaya başlayınca kreatine bağlı fosfat koparılıyor ADP'ye bağlanıp ATP olarak kullanılıyor. Orta vadeli
Glikojen uzun vadeli.
İstirahat durumunda iskelet kasları genelde lipidlerden enerji elde ederler. Niye glikozdan elde edemiyor? çünkü istirahat durumunda kan dolaşımındaki glikoza geçirgen değil iskelet kasları. O yüzden beslenme uzmanları egzersiz diye bağırıyor -> diyabetten kurtulmak için. Kaslar çalışınca dolaşımdaki glikozu geçirgen hale geliyor. bu sayede kan şekerini düşürebiliyorsunuz.
Fazla glikozdan kurtulamazsa ya iskelet kaslarında ya karaciğerde glikojen olarak depoluyor, bi noktadan sonra glikojen olarak depolayamaz, karaciğer trigliseride çeviriyor. yağa çeviriyor, şişmanlıyorsunuz, obezite.
tip 2 diyabet-> o da obeziteyi tetikliyor vs.
önce glikozun absorbsiyonunu engelleyen ilaç veriliyor, başarılı olmazsa insülin enjeksiyonu, yan etkileri var vs...
İskelet kaslarının bazı özellikleri:
-normal şartlarda nöral uyarım olmadan sağlıklı bir iskelet kası kasılmaz.
-kas ile inervasyon halindeki nöronun hasarı ve/veya ölümü kasta atrofiye neden olur (denervasyon=
bu durum aynı zamanda anormal uyarıma ve kasın dolaşımdaki asetilkoline artan bir hassasiyet ile tepki vermesine sebep olur.
-Küçük, düzensiz kas kasılmaları meydana gelmeye başlar: fibrillasyon
-bu aynı zamanda alt-motor nöron lezyonlarının klasik belirtisidir.
-motor nöron rejenere olduğunda fibrillasyonlar kaybolur.
motor nöron-iskelet kası arasında bağlantının koptuğu durum denervasyon durumu. İskelet kası sinyali kendini güçlü tutmak için kullanıyor, azalınca atrofi oluyor. ayrıca hormon sinyallerine duyarlı vs. oluyor. Fibrillasyon oluyor, kontrolsüz kasılmaya başlıyor.
