İçeriğe atla

Kas kasılması

Kas kasılması tipleri

Kas kasılması veya kontraksiyon, kas dokusunda bulunan aktin ve miyozin arasındaki çapraz köprülerin kullanılması ile bir gerginlik yaratılması. Bu gerginlik durumunda, kas uzama, kısalma gösterdiği gibi boyutu değişmeyebilir. İsteğe bağlı kasılma merkezi sinir sistemi tarafından kontrol edilir. Beyinde oluşturulan aksiyon potansiyeli birçok kas fiberi ile bağlantı kurmuş motor nöron ile kasa aktarılır. Bazı refleks durumlarında ise kasılma sinyali omurilikten gelebilir. kalp kası veya düz kaslarda gözlemlenen istemsiz kasılmalar, kasın kendi kendini uyarması ile meydana gelir.[1]

Kayan filament modeline göre çizgili kas kasılması

Kayan filament modelinde gevşeme (yukarı) ve kasılma (aşağı) esnasında bir sarkomer.
  • MSS nde doğan aksiyon potansiyeli alfa motor nöron ile taşınır.
  • Aksiyon potansiyeli, akson boyunca sinaptik boşluğa doğru iletilir. Sonunda motor nöronun sonuna ulaşan aksiyon potansiyeli kalsiyum bağlı kanallardan ortama kalsiyum salınmasını sağlar.
  • Ortama salınan kalsiyum asetilkolin nörotransmitteri taşıyan veziküllerin hücre zarı ile birleşmesini sağlar. Hücre zarı ile birleşen vezikül içindeki asetilkolin sinaps boşluğuna salınır.
  • Boşluktaki asetilkolin motor uç plağındaki nikotinik asetilkolin reseptörüne bağlanır ve onu aktifleştirir. Reseptörün aktifleştirilmesi ile ona bağlı sodyum ve potasyum kanalları açılır. Sodyum iyonları hücre içine, potasyum iyonları ise hücre dışına geçmeye başlar. Sodyum kanalları daha geçirgen olduğundan kas fiberinin zarı daha pozitif olur ve bir aksiyon potansiyelinin başlaması tetiklenir.[2]
  • Aksiyon potensiyeli T tübül sistemi sayesinde kas fiberi boyunca yayılır ve kasın iç bölümü depolarize olur.
    Aktin ve miyozin çapraz köprüsü
  • Depolarizasyon, T tübül zarındaki L tipi voltaj bağımlı kalsiyum kanallarını (dihydropyridine reseptörü) açar. Bu kanallar sarkoplazmik retikulumdaki kalsiyum kanalları (ryanodine reseptörü) ile ilişkilidir.
  • T tübülündeki kalsiyum L tipi voltaj bağımlı kalsiyum kanalları ile sarkoplazmik retikulumdaki ryanodine reseptörüne bağlanarak ona bağlı kanalların açılmasını ve hücre içine kalsiyum saçılmasını sağlar.[3]
  • Kalsiyum kas fibrillerinden aktin üzerinde olan troponin C ye bağlanır. Troponin allosterik olarak tropomiyozini düzenler. Normal olarak tropomiyozin miyozinin aktine bağlanmasını engeller. Kalsiyuma bağlanan troponin C, tüm troponin kompleks proteininin şeklinin değişmesine yol açar. Böylece troponin T de tropomiyozinin hareketine ve aktinin miyozine bağlanma yerinin açılmasına sebep olur.
  • ATP ile aktifleştirilmiş olan miyozin aktinin bağlanma yeri serbest kalınca aktine bağlanır. Miyozinden ADP ve P'nin ayrılması ile miyozinin baş kısmı aktin filamentlerini kaydırır.
  • Son olarak ATP miyozine bağlanarak aktinin ayrılmasını sağlar. ATP eksikliğinde miyozin-aktin ayrılması olmaz ve kas kasılı kalır. Bu durum ölüm sertiliğine (rigor mortis) de yol açar.
  • 9. ve 10. adımlar ATP ve kalsiyum iyonlarının varlığında sürekli tekrarlanır.
  • Kasın gevşemesi için kalsiyum iyonları sarkoplazmik retikuluma geri depolanır. Ortamda kalsiyum iyonu kalmadığında troponin, tropomiyozin ilk hallerini alır ve miyozinin aktine bağlanması engellenir.[4]

Kaynakça

  1. ^ Biewener, Andrew; Patek, Sheila (24 Mayıs 2018). "Animal Locomotion". Oxford Scholarship Online. doi:10.1093/oso/9780198743156.001.0001. 
  2. ^ Smith, Ian C.; Adam, Helen; Herzog, Walter (18 Mart 2020). "A brief contraction has complex effects on summation of twitch pairs in human adductor pollicis". Experimental Physiology. 105 (4): 676-689. doi:10.1113/ep088401. ISSN 0958-0670. 
  3. ^ Shwedyk, Edward; Balasubramanian, R.; Scott, R. N. (1 Eylül 1977). "A Nonstationary Model for the Electromyogram". IEEE Transactions on Biomedical Engineering. BME-24 (5): 417-424. doi:10.1109/TBME.1977.326175. ISSN 0018-9294. 25 Nisan 2023 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 24 Ocak 2024. 
  4. ^ Goodgold, Joseph (1 Temmuz 1979). "Muscles alive, 4th edition. By John Basmajian, 495 pp, Williams & Wilkins, Baltimore, MD, 1978. $32.95". Muscle & Nerve. 2 (4): 317-317. doi:10.1002/mus.880020415. ISSN 0148-639X. Erişim tarihi: 24 Ocak 2024. 

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Endoplazmik retikulum</span> Organel

Endoplazmik retikulum hücrede bulunan, veziküller, tüpler ve sisternalardan oluşmuş bir organeldir. Bu organel çeşitli işlevlerden sorumludur: membran proteinlerinin veya bir membran içinden geçerek salgılanacak olan proteinlerin çevrimi, katlanması ve taşınması; kalsiyum depolanması; ve bazı lipit ve makromoleküllerin depolanması.

<span class="mw-page-title-main">Kas sistemi</span>

Kas sistemi canlıya hareket yeteneği sağlayan sistemdir. Kas sistemi omurgalılarda sinir sisteminin kontrolü altında olmasına rağmen bazı kaslar tamamen otonom çalışabilir.

<span class="mw-page-title-main">İskelet kası</span> üç ana kas tipinden biri

İskelet kası, üç kas dokusu türünden biri. Çizgili kasın bir türü olan iskelet kasları, somatik sinir sistemi tarafından uyarılır. Böylece isteğe bağlı hareketi sağlar. Çoğu iskelet kası, kemiklere kolajen demetlerinden oluşan tendonlarla bağlanır.

<span class="mw-page-title-main">Düz kas</span>

Düz kas, istem dışı olarak çalışan ve çizgili olmayan kas türüdür. Kasılmaları otonom sinir sisteminin nörotransmitter aracılığıyla uyarması, hormon veya ilaç etkisi doğrultusunda olabilir veya interstisyel Cajal hücrelerinde olduğu gibi kendiliğinden de gerçekleşebilir.

<span class="mw-page-title-main">Aktin</span> yuvarlak şekilli, yapısal bir protein

Aktin, yuvarlak şekilli, yapısal bir protein. Heliks şeklinde polimerize olarak mikrofilament olarak da bilinen aktin filamentlerini oluşturur. Aktin filamentleri hücresel iskeleti oluşturur- ökaryotik hücrelerde, üç boyutlu, hücreyi boydan boya saran ağ. Aktin filamentleri hücreye mekanik destek sağlar, hücrenin şeklini belirler, hücrenin hareket etmesine olanak sağlar ; bazı tip hücrelerarası bariyerlerin oluşumunda, sitoplazma akıntısında ve hücre bölünmesi sırasında hücrenin ekvatorunda boğum oluşmasında rol alırlar. Kas hücrelerinde, miyozin adlı proteinle birlikte, kasılma eyleminin gerçekleştirilmesinde asli bir rol alırlar.

Bu bir protein listesidir. "%" ile işaretlenmemişlerin hepsi insan proteomunda bulunabilir. Eğer bir proteinin EC numarası varsa, aşağıdaki başlıklardan birine uysa dahi bu sayfada değil de enzim listesinde yer almalıdır.

<span class="mw-page-title-main">Vazopressin</span> Hormon

Vasopressin ve Antidiüretik Hormon (ADH) olarak da bilinen Arginin Vasopressin (AVP), insan dahil olmak üzere memelilerin büyük çoğunluğunda bulunan bir hormondur. Vasopressinin birincil görevi, böbreklerden su geri emilimini artırmaktır.

<span class="mw-page-title-main">Ryanodin</span>

Ryanodin bir Güney Amerika bitkisi olan Ryania speciosa (Flacourtiaceae) adlı bitkide bulunmuş zehirli bir alkaloid olup insektisid olarak kullanılmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Kalp kası</span> kalp kasından oluşan kalp duvarının orta tabakası

Kalp kası omurgalılar'ın üç tip kas dokusundan biridir; diğer ikisi iskelet kası ve düz kas'tır. Kalp duvarı'nın ana dokusunu oluşturan istemsiz, çizgili bir kas'tır. Kalp kası (miyokard), kalp duvarının dış tabakası (perikard) ile iç tabaka (endokardiyum) arasında, koroner dolaşım yoluyla kanın sağlandığı kalın orta tabakayı oluşturur. Interkalatlı disklerle birleştirilen ve hücre dışı matrisi oluşturan kollajen lifleri ve diğer maddelerle kaplanan bireysel kalp kas hücrelerinden oluşur.

<span class="mw-page-title-main">Mikrofilament</span> Ökaryotik hücrelerin sitoplazmasındaki filament

Mikrofilamentler tüm ökaryotik hücrelerin sitoplazmasında bulunan hücre iskeletinin en ince filamentidir. Aktinin alt birimleri olan bu çizgisel polimerler esnek ve güçlüdür. Mikrofilamentler çok yönlüdür; hücre kasılmalarında, amipsi harekette ve hücre şeklindeki değişimlerde görev yapar. Tahminen miyozin 2 moleküler motorları tarafından gerçekleştirilen hücre motilitesi esnasında aktin filamentinin bir ucu belirli bir doğrultuda uzanırken diğer ucu kasılır. Ayrıca; miyozinlerin ATP bağımlı kas kasılmasında işlevi bulunan ince filamentlerde aktomiyozin güdümlü kontraktil moleküler motorların bir parçası olarak da görev yapar.

Elektrofizyoloji, vücuttaki merkezi sinir sistemi ve beyindeki sinir hücrelerinin elektrik hareketlerini inceleyen bilim dalı. İnsan ve hayvan deneyleri aracılığıyla, elektrod uçlarının hücre zarı içine ya da dışına yaklaştırılmasıyla ölçümler yapılmasına dayanır. Kafa dışına yerleştirilen elektrodlarla yapılan ölçümlere Elektroensefalografi (EEG) adı verilir.

<span class="mw-page-title-main">Akson ucu</span>

Akson uçları , bir aksonun dallarındaki distal uçlardır. Akson sinir lifi, sinir hücresinin (nöron) ince uzun bir çıkıntısıdır. Bu lif, aksiyon potansiyel olarak adlandırılan elektriksel uyartıları, sinir hücresinin gövdesinden (soma), diğer sinir hücrelerine iletir.

Elektrofizyolojide, aksiyon potansiyel, bir hücrenin elektriksel zar potansiyelinin kısa bir süre içinde aniden yükselmesi ve azalmasıdır. Aksiyon potansiyeli, zar potansiyeli olarak adlandırılan hayvan hücrelerinde birkaç türde meydana gelir. Bunlar, sinir hücreleri (nöron), kas hücreleri ve endokrin hücreler ve bazı bitki hücreleridir. Sinir hücrelerinde, hücreler arasındaki iletişimde başrol oynar. Diğer tür hücrelerde ana işlevi hücreler arası süreçleri etkinleştirmektir. Örneğin kas hücrelerinde bir aksiyon potansiyel, kasılmaya yol açan olaylar zincirinin ilk halkasıdır. Pankreastaki beta hücrelerinde, insülinin salınmasını sağlar. Sinir hücrelerindeki aksiyon potansiyeli ve aksiyon potansiyelinin geçici sıklığı "çivi treni" olarak adlandırılan bir sinir hücresi tarafından oluşturulur. Aksiyon potansiyelini yayan sinir hücresine "ateş" denir.

Motor birim, aksonlar tarafından donatılan motor nöron ve çizgili kas liflerinden oluşur. Motor birim grupları, tek bir kasın kasılmasını gerçekleştirmek için birlikte çalışır. Bir kastaki tüm motor birimler motor havuzunda bulunur.

<span class="mw-page-title-main">Membran potansiyeli</span> biyolojik hücrenin içi ve dışı arasındaki elektrik potansiyel farkı

Çeper potansiyeli biyolojik hücrenin içi ve dışı arasındaki elektrik potansiyel farkıdır. Dış kısım için bu potansiyel değeri genellikle -40 mV ile -80 mV arasındadır.

<span class="mw-page-title-main">Troponin</span> iskelet ve kalp kasındaki kasılmasının bir ögesi olan üç düzenleyici protein kompleksi

Troponin veya troponin kompleksi, düz kas dışında iskelet kası ve kalp kasında kas kasılmasının bir ögesi olan üç düzenleyici protein kompleksidir. Duyarlılığı düşük olmasına karşın kan troponin düzeyleri inmede tanı belirteci olarak kullanılabilir. Kardiyak spesifik troponin I ve T tetkikleri miyokard enfarktüsü ve akut koroner sendromun yönetiminde tanısal ve prognostik göstergeler olarak yaygın biçimde kullanılmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Miyofilament</span>

Miyofilamentler, kas hücrelerindeki miyofibrillerin iki protein içeren filamentidir. İki protein miyozin ve aktindir. Kas kasılmasında rol oynayan kasılma proteinleridir. İki filament, çoğunlukla miyozinden oluşan kalın ve çoğunlukla aktin içeren ince bir filamenttir.

Kramp, ani, istemsiz bir kas kasılması veya aşırı kısalmasıdır; genellikle geçici ve zararsız olmakla birlikte, önemli derecede ağrıya ve etkilenen kasta felç benzeri hareketsizliğe neden olabilirler. Kas krampları yaygındır ve genellikle hamilelik, fiziksel egzersiz veya aşırı efor, yaş ile ilişkilidir veya bir motor nöron bozukluğunun bir işareti olabilir. Bir iskelet kasında veya düz kasta kramplar oluşabilir. İskelet kası kramplarına, kas yorgunluğu veya sodyum (hiponatrem) adı verilen bir durum), potasyum (hipokalem) adı verilen) veya magnezyum gibi elektrolitlerin eksikliği neden olabilir. Bazı iskelet kası kramplarının bilinen bir nedeni yoktur. Düz kas krampları regl veya gastroenterit nedeniyle olabilir.

<span class="mw-page-title-main">Uyaran (fizyoloji)</span> fizyolojide, iç veya dış çevrede tespit edilebilir bir değişiklik

Fizyolojide uyaran, bir organizmanın iç veya dış çevresinin fiziksel veya kimyasal yapısında tespit edilebilir bir değişikliktir. Bir organizmanın veya organın uygun bir tepki verebilmesi için dış uyaranları tespit etme yeteneğine duyarlılık (uyarılabilirlik) denir. Duyusal reseptörler, deride bulunan dokunma reseptörleri veya gözdeki ışık reseptörlerinde olduğu gibi vücudun dışından ve kemoreseptörler ve mekanoreseptörlerde olduğu gibi vücudun içinden bilgi alabilir. Bir uyaran bir duyusal reseptör tarafından algılandığında, uyaran transdüksiyonu yoluyla bir refleks ortaya çıkarabilir. Bir iç uyaran genellikle homeostatik kontrol sisteminin ilk bileşenidir. Dış uyaranlar, savaş ya da kaç yanıtında olduğu gibi vücutta sistemik yanıtlar üretebilir. Bir uyaranın yüksek olasılıkla algılanabilmesi için güç seviyesinin mutlak eşiği aşması gerekir; eğer bir sinyal eşiğe ulaşırsa, bilgi merkezi sinir sistemine (MSS) iletilir, burada entegre edilir ve nasıl tepki verileceğine dair bir karar verilir. Uyaranlar genellikle vücudun tepki vermesine neden olsa da, bir sinyalin bir tepkiye neden olup olmayacağını nihai olarak belirleyen MSS'dir.

Kas gevşetici, iskelet kası işlevini etkileyen ve kas tonusunu azaltan bir ilaçtır. Kas spazm, ağrı ve hiperrefleksi gibi semptomlarını hafifletmek için kullanılabilir.