Kasların kasılabilmesi için uyarılmaları gerekir. Kasılmayı sağlayan uyartının şiddeti belirli bir düzeyin üstünde olmalıdır. Kasların kasılmasını sağlayan en küçük uyartı şiddetine eşik şiddeti denir. Kas, eşik şiddetinin altındaki uyartılara tepki göstermez. Eşik şiddetinin üzerindeki uyartılara ise hep aynı şiddette tepki gösterir. Buna ya hep ya hiç prensibi denir. Bir kas lifi bu prensibe uyarken, çok sayıda kas lifinden oluşmuş bir kas demeti bu prensibe uymaz.
Uyarılan bir kasın bir kez kasılıp gevşeyerek eski hâlini almasına kas sarsı ya da kasıl sarsılma denir. Bu süre içinde üç evre gözlenir.
Gizli evre
Kasın uyarıldığı an ile kasılmaya başladığı an arasında geçen süredir. Bu dönemde uyarılma – kasılma eşleşmesi ile ilgili işlemler gerçekleştirilir.
Kasılma evresi
Kasılmanın başladığı an ile gevşemenin başladığı an arasında geçen süredir.
Gevşeme evresi
Kasın gevşeyerek eski hâline geri dönmesine kadar geçen süredir.
Gevşeme evresinin başlangıcında, bir kas hızlı uyarımlar alırsa tek bir uyarımın yol açacağından daha güçlü bir kasılma gerçekleşir. Bu durum birikim olarak adlandırılır.
Kas, gevşeme evresinden sonra tekrar uyarılıncaya kadar dinlenir. Bir kas, kısa aralıklarla sık sık uyarılırsa tam olarak gevşemeden sürekli kasılı durumda kalır. Bu olaya fizyolojik tetanos denir. Fizyolojik tetanos hâlindeki kas gevşemez.
İnsan baygın olmadığı sürece, kasların tümü hafifçe kasılı durumdadır. Kas tonusu denen bu durum sayesinde, kas tamamen gevşemiş bir kasa göre daha hızlı tepki gösterebilme yeteneği kazanır.
Kasların kasılması için olduğu gibi gevşemeleri için de enerjiye ihtiyaç duyulmaktadır. Kasılan kaslar enerjiden yoksun kalırsa kasılı kalır. Kaslarda biriken laktik asit aktin ve miyozini sertleştirerek ölüm sertliği ( rigor mortis ) denen durumun oluşmasına yol açar.
Çizgili kasların kasılma mekanizması HUXLEY’in kayan iplikler hipotezi ile açıklanır. Çizgili kaslarda başta da söylediğimiz gibi kasılma birimleri sarkomer denen yapılardır.
Kas kasılması, aktin ve miyozin proteinlerinin birbirleri üzerinde kaymaları ile gerçekleşir. Kasın kasılması sırasında,
ü Z çizgileri ve aktin iplikleri birbirlerine yaklaşır.
ü Sarkomerin boyu kısalır.
ü H bandı önce daralır, daha sonra kaybolur.
ü I bandı daralır.
ü A bandının, aktin ve miyozin ipliklerinin boyunda değişme olmaz.
ü Kasın boyu kısalır, eni genişler, ancak hacmi değişmez.
Çizgili kaslar, sinir sisteminden gelen myelinli sinir lifleri ile uyarılırlar. ( Motor nöronlar ) Motor sinir hücreleri ile kas arasındaki bağlantı motor uç plak olarak adlandırılır. Sinir hücresinin taşıdığı impuls, motor uç plağa geldiğinde sinir hücresi tarafından nörotransmitter adı verilen kimyasal maddeler kas hücreleri üzerine bırakılır. ( Asetil kolin, noradrenalin gibi )
Asetil kolin, sarkolemma üzerindeki kanalların açılmasına ve dolayısıyla çok miktarda Na+ iyonunun hücreye girmesini sağlayarak ( elektriksel değişime yol açarak ) kas hücresini uyarır.
Uyarılan kas hücresinde sarkoplazmik retikulumda depolanmış olan Ca+2 iyonları serbest bırakılır.
Serbest kalan Ca+2 iyonları aktin ipliklerinin miyozin ile bağlanma noktalarının açığa çıkmasını sağlar. Bu sayede ATP’nin yıkımıyla sağlanan enerji miyozin ipliklerinin aktin iplikleri üzerinde kaymasında kullanılır.
Kasın gevşemesi için Ca+2 iyonlarının tekrar sarkoplazmik retikuluma döndürülmesi gerekir. Bu işlemde enerji gerektirdiğinden kas gevşemesi de tıpkı kasılması gibi enerji tüketimine sebep olur.
Kas kasılması için gereken enerji, ATP molekülünden sağlanır. Kasılmanın başlangıcında kas lifi içinde çok küçük miktarda bulunan ATP kasılma için yeterli enerjiyi sağlar. Ancak daha sonrasında, enerji ihtiyacının karşılanması kreatin fosfat molekülündeki fosfatın ADP’ye aktarılmasıyla sentezlenen ATP moleküllerinin yıkımıyla gerçekleştirilir. ( Kaslar dinlenme halinde iken kreatine fosfat bağlanarak kreatin fosfat sentezlenir. )Bu sayede birkaç saniyelik enerji ihtiyacı sağlanmış olur. ( Oksidatif ve glikolitik yol için zaman kazanılır. )
Orta şiddetteki kas aktivitesinde kasılma için kullanılana ATP’nin çoğu oksidatif fosforilasyonla sağlanır. Egzersizin ilk on dakikasında, kaslarda depolanmış haldeki glikojenin yıkımıyla elde edilen ( kas glikojeni, karaciğerde depolananın aksine yıkılarak kan dolaşımına verilmez ) glikozdan on dakikadan sonraki zaman diliminde ise kandan gelen glikozun oksijenli solunumda kullanılarak açığa çıkan enerjiden faydalanılır.
Şiddetli egzersiz durumlarında, kasa oksidatif fosforilasyonla yeterli enerji üretilmesi için gereken miktarda O2 ulaşamaz. Bu durumda, kas laktik asit fermantasyonuyla ürettiği enerjiyi kullanmaya başlar. Kaslarda biriken laktik asit daha sonrasında karaciğerde pirüvik aside dönüştürülür. Pirüvik asidin bir kısmı oksijenli solunumda kullanılırken bir kısmından glikoz ve ardından glikojen sentezi yapılır.
O halde kas kasılması için gereken enerji, sırasıyla şu moleküllerden sağlanır.
- Hücredeki mevcut ATP
- Kreatin fosfat üzerinden sentezlenen ATP
- Kas glikojeninin glikoza dönüşümü
- Kandan gelen glikozun kullanılması
- Oksijensiz solunum
Kasların kasılması sırasında, ATP, kreatin fosfat, glikoz, glikojen ve oksijen kullanılırken, ADP, kreatin, karbondioksit, laktik asit ve ısı oluşur.
Kas İskelet İlişkisi
İskelet kasları kemiklere lifli bağ dokudan oluşan kas kirişleri ( tendon ) ile bağlanmıştır. İskelet kaslarının bir tarafı kemiğe bağlanırken diğer tarafı hareketli bir ekleme ya da deriye bağlanır. Kemiğe bağlandığı yere başlangıç noktası, ekleme bağlandığı yere de sonlanış noktası denir.
İskelet kasları çoğunlukla çiftler hâlinde çalışır. Çift kaslardan biri kasılırken diğeri gevşer. Birbirine zıt çalışan bu kaslara antagonist kas denir. Kol ve bacaklardaki kaslar antagonist kaslardır. Örneğin kolun hareketini sağlayan kaslardan biri bükücü kas, diğeri de açıcı kas olarak görev yapar.
Aynı anda kasılıp aynı anda gevşeyen kaslara ise sinerjist kaslar denir. Karın ve sırt kasları bu gruba girer.
PDF DOSYASI 1 İÇİN
PDF DOSYASI 2 İÇİN