Kas Dokusu Bölüm Değerlendirmesi
Kas Dokularına Genel Bakış
Kas, hayvanlarda vücudun veya vücut içindeki maddelerin etkin bir şekilde hareket etmesini sağlayan dokudur. Üç tür kas dokusu vardır: iskelet kası, kalp kası ve düz kas. Vücudun iskelet kaslarının çoğu iskelete etki ederek hareket üretir. Kalp kası kalbin duvarında bulunur ve dolaşım sistemi boyunca kan pompalar.
Düz kas, kıl folikülleriyle ilişkili olduğu deride bulunur; ayrıca iç organların duvarlarında, kan damarlarında ve malzemelerin taşınmasına yardımcı olduğu iç geçiş yollarında bulunur.
İskelet Kası
İskelet kasları bağ dokusu, kan damarları ve sinirler içerir. Üç bağ dokusu katmanı vardır: epimysium, perimysium ve endomysium. İskelet kası lifleri fasikül adı verilen gruplar halinde düzenlenmiştir. Kan damarları ve sinirler bağ dokusuna girer ve hücre içinde dallanır. Kaslar kemiklere doğrudan veya tendonlar ya da aponevrozlar aracılığıyla bağlanır. İskelet kasları duruşu korur, kemikleri ve eklemleri stabilize eder, iç hareketi kontrol eder ve ısı üretir.
İskelet kası lifleri uzun, çok çekirdekli hücrelerdir. Hücrenin zarı sarkolemma, sitoplazması ise sarkoplazmadır. Sarkoplazmik retikulum (SR) endoplazmik retikulumun bir şeklidir. Kas lifleri miyofibrillerden oluşur. Çizgiler, aktin ve miyozin organizasyonu tarafından oluşturulur ve miyofibrillerin bantlanma modeliyle neticelenir.
Kas Lifi Kasılması ve Gevşemesi
Sarkomer, bir kasın kasılabilen en küçük bölümüdür. Miyofibriller kalın ve ince filamentlerden oluşur. Kalın filamentler miyozin proteininden, ince filamentler ise aktin proteininden oluşur. Troponin ve tropomiyozin düzenleyici proteinlerdir.
Kas kasılması, kayan filament kasılma modeli ile tanımlanır. ACh, depolarizasyonu tetiklemek için nöromüsküler kavşakta (NMJ) bağlanan nörotransmitterdir ve bir aksiyon potansiyeli SR'den kalsiyum salınımını tetiklemek için sarkolemma boyunca ilerler. Aktin bölgeleri, troponin-tropomiyozin kompleksini aktive etmek için Ca++ SR deposundan sarkoplazmaya girdikten sonra açığa çıkar ve böylece tropomiyozin bölgelerden uzaklaşır. Aktin bağlanma bölgelerine kenetlenen miyozin başlarının çapraz köprülemesini, ince filamentlerin kalın filamentler tarafından kayması olan "güç vuruşu" takip eder. Güç vuruşları ATP tarafından desteklenir. Nihayetinde sarkomerler, miyofibriller ve kas lifleri hareket üretmek için kısalır.
Kas Gerginliğinin Sinir Sistemi Kontrolü
Aktin ve miyozin arasında oluşan çapraz köprülerin sayısı, bir kas tarafından üretilen gerilim miktarını belirler. Bir sarkomerin uzunluğu, ince ve kalın filamentler arasındaki örtüşme bölgesi en büyük olduğunda optimaldir. Çok fazla gerilen veya sıkıştırılan kaslar maksimum miktarda güç üretmez. Bir motor ünite, bir motor sinir hücresi ve aynı motor sinir hücresi tarafından innerve edilen tüm kas liflerinden oluşur. Tek bir kasılmaya seğirme denir. Bir kas seğirmesinin bir latent dönemi, bir kasılma fazı ve bir gevşeme fazı vardır. Kademeli kas tepkisi, kas gerginliğinde değişkenlik sağlar. Toplama, daha güçlü bir kas kasılması üretmek için ardışık uyaranların birbirine eklenmesiyle gerçekleşir. Tetanos, sürekli bir kasılma üretmek için kasılmaların birleşmesidir. İlgili motor sinir hücrelerinin sayısının artırılması, bir kasta aktive edilen motor ünitelerin miktarını artırır ve bu da işe alım olarak adlandırılır. Kas tonusu, duruş ve stabiliteyi sağlayan sürekli düşük seviyeli kasılmalardır.
Kas Lifleri Türleri
ATP kas kasılması için enerji sağlar. ATP rejenerasyonu için üç mekanizma kreatin fosfat, anaerobik glikoliz ve aerobik metabolizmadır. Kreatin fosfat, kas kasılmasının başlangıcında ATP'nin yaklaşık ilk 15 saniyesini sağlar. Anaerobik glikoliz, kısa bir süre için oksijen yokluğunda az miktarda ATP üretir. Aerobik metabolizma oksijen kullanarak çok daha fazla ATP üretir ve kasların daha uzun süre çalışmasını sağlar. Katkıda bulunan birçok faktörü olan kas yorgunluğu, kas artık kasılamadığında ortaya çıkar. Kas kullanımının bir sonucu olarak oksijen açığı oluşur. Üç tip kas lifi yavaş oksidatif (SO), hızlı oksidatif (FO) ve hızlı glikolitiktir (FG). SO lifleri uzun süreler boyunca düşük güçte kasılmalar üretmek için aerobik metabolizma kullanır ve yorulmaları yavaştır. FO lifleri ATP üretmek için aerobik metabolizma kullanır ancak SO liflerine göre daha yüksek gerilimli kasılmalar üretir. FG lifleri güçlü, yüksek gerilimli kasılmalar üretmek için anaerobik metabolizmayı kullanır ancak çabuk yorulur.
Egzersiz ve Kas Performansı
Hipertrofi, yapısal proteinlerin eklenmesine bağlı olarak kas kütlesinde bir artıştır. Hipertrofinin tersi ise yapısal proteinlerin parçalanması nedeniyle kas kütlesinin kaybı olan atrofidir. Dayanıklılık egzersizi, SO liflerinde hücresel mitokondri, miyoglobin ve kılcal damar ağlarında artışa neden olur. Dayanıklılık sporcuları, diğer lif türlerine göre yüksek düzeyde SO liflerine sahiptir. Direnç egzersizi hipertrofiye neden olur. Güç üreten kaslar, yavaş liflerden daha fazla sayıda FG lifine sahiptir. Yorucu egzersiz, iyileşmesi zaman gerektiren kas hücresi hasarına neden olur. Bazı sporcular kas performansını artırmak için performans artırıcı maddeler kullanır. Yaşa bağlı kas atrofisi sarkopeni olarak adlandırılır ve kas liflerinin ölmesi ve yerini bağ ve yağ dokusunun almasıyla ortaya çıkar.
Kalp Kası Dokusu
Kalp kası, sadece kalpte bulunan çizgili kastır. Kalp kası lifleri tek bir çekirdeğe sahiptir, dallanmıştır ve hücreler arasında depolarizasyon için gap junction'lar ve kalp kasıldığında lifleri bir arada tutmak için desmosomlar içeren interkale disklerle birbirine bağlanır. Her kalp kası lifindeki kasılma, iskelet kasındakine benzer şekilde Ca++ iyonları tarafından tetiklenir, ancak burada Ca++ iyonları SR'den ve sarkolemmadaki voltaj kapılı kalsiyum kanallarından gelir. Kalp pili hücreleri, sinsityum adı verilen işlevsel bir birim olarak kalp kasının spontan kasılmasını uyarır.
Düz Kas
Düz kas, vücutta çeşitli organların ve kanalların çevresinde bulunur. Düz kas hücreleri tek bir çekirdeğe sahiptir ve iğ şeklindedir. Düz kas hücreleri, yeni hücreler üretmek için mitotik olarak bölünerek hiperplaziye uğrayabilir. Düz hücreler çizgili değildir, ancak sarkoplazmaları aktin ve miyozin ile doludur, ince filamentleri tutturmak için sarkolemmada yoğun cisimler ve sarkolemmayı lifin ortasına doğru çekmeye ve bu süreçte kısaltmaya dahil olan bir ara filament ağı bulunur. Ca++ iyonları SR'den salındığında ve açılan voltaj kapılı kalsiyum kanallarından içeri girdiğinde kasılmayı tetikler. Düz kas kasılması, Ca++ hücre içi kalmoduline bağlandığında başlatılır, bu da daha sonra miyozin kinaz adı verilen bir enzimi etkinleştirir ve miyozin başlarını fosforile eder, böylece aktin ile çapraz köprüler oluşturabilir ve ardından ince filamentleri çekebilirler. Düz kas; hız belirleyici hücreler tarafından, otonom sinir sistemi tarafından, hormonlar tarafından, kendiliğinden veya gerilerek uyarılabilir. Bazı düz kaslardaki lifler, ATP'ye ihtiyaç duymadan yavaşça döngü yapan mandal köprülere, çapraz köprülere sahiptir; bu kaslar düşük seviyeli kasılmaları uzun süre koruyabilir. Tek üniteli düz kas dokusu, zar depolarizasyonunu ve kasılmaları senkronize etmek için gap junctionlar içerir, böylece kas tek bir ünite olarak kasılır. İç organların duvarlarında bulunan ve visseral kas olarak adlandırılan tek üniteli düz kas, organ genişledikçe kasın gerilmesine, kasılmasına ve gevşemesine izin veren bir stres-gevşeme tepkisine sahiptir. Çok birimli düz kas hücreleri gap junction'lara sahip değildir ve kasılma bir hücreden diğerine yayılmaz.
Kas Dokusunun Gelişimi ve Yenilenmesi
Kas dokusu embriyonik mezodermden ortaya çıkar. Somitler miyoblastlara sebebiyet verir ve bir miyotüp oluşturmak için birleşir. Katkıda bulunan her bir miyoblastın çekirdeği olgun iskelet kası hücresinde bozulmadan kalır ve sonuçta olgun, çok çekirdekli bir hücre ortaya çıkar. Uydu hücreleri iskelet kası hücrelerinin onarılmasına yardımcı olur. Düz kas dokusu perisit adı verilen kök hücrelerden yenilenebilirken, ölü kalp kası dokusunun yerini skar dokusu alır. Yaşlanma kas kütlesinin azalmasına ve yerini kasılmayan bağ dokusu ve yağ dokusunun almasına neden olur.
Önceki Ders: Kas Dokusunun Gelişimi ve Yenilenmesi
Sonraki Ders: Kas Dokusu Değerlendirme Soruları
Yorumlar
Yorum Gönder