Kas Kasılması ve Kas Enerjisinin Sağlanması

Kas lifi çok sayıda miyofibril içerir.  Miyofibriller aktin ve miyozin filamentlerinden   oluşur.
Bu filamentlerin düzenli dizilişlerinden  dolayı mikroskopta bakıldığında iskelet kas   hücrelerinde art arda tekrarlanan açık ve koyu  bantlar görülür.
Tekrarlanan bu bantlarda aktin   ve miyozin filamentler belirli bir düzen içinde  konumlanarak kasın sarkomer adı verilen kasılma   birimlerini oluşturur.
Şimdi bunları size  şekil üzerinde göstermek istiyorum.
Yeşil   ile çizdiklerim aktif filamenti mavi olanlar  ise miyozin filamenti.
Dikey uzanan çizgilere   Z çizgisi diyoruz ve iki Z çizgisi arası da  biraz önce de bahsettiğim sarkomerdir.
Burada   sadece aktin filamentlerinden oluşan bölgeye I  bandı, aktin ve miyozin filamentlerin birlikte   yer aldığı bölgeye A bandı, A bandının ortasında  sadece miyozin proteinlerinden oluşan açık renk   olarak görülen bölgeye ise H bandı adı verilir.
Bu  arada sarkomer oluşumunun düz kasta görülmediğini   de belirtmek isterim.
Şimdi gelelim kasılma  sırasında neler olduğuna.
Alt taraftaki şekil   kasın kasıldığı anı gösteriyor.
Dikkat ederseniz  I bandı daralmış.
Yukarıdaki şekilde yani kas   kasılmadan önce I bandı şu şekilde geniş bir  alanı kaplıyordu.
Ancak kas kasıldığı zaman bu   şekilde.
Aynı zamanda H bölgesi de daralmış  hatta daralarak kaybolabilir.
E tabii ki Z   çizgileri de birbirine yaklaştı.
Bu durumda  sarkomerin boyu kısalır ancak A bandının boyu   değişmez.
A bandı fark ettiyseniz bir miyozinin  boyuna denk geliyor.
Şimdi biraz da gevşeme anını   konuşalım.
Gevşeme anında kasılmadakilerin tam  tersi gerçekleşecek.
Bu durumda I bandı genişler,   H bandı yeniden görünür hale gelir, Z çizgileri  birbirinden uzaklaşır.
Sarkomerin boyu uzar A   bandının boyu yine değişmez.
Bu arada çok önemli  bir bilgi daha söylemek istiyorum.
Kasın boyu   kasılma sırasında kısalırken kalınlığı  artar fakat hacmi ve kütlesi değişmez.
Şimdi gelelim bu kasılma ve gevşemede nelerin  etkili olduğuna.
Burada çizgili kasları   görüyoruz ve bu çizgili kaslar somatik  sinir sistemine ait miyelinli nöronlar   tarafından uyarılıyor.
Burada motor sinir  hücresiyle kas hücresi arasındaki bağlantı   bölgesi motor uç plak olarak adlandırılır.  Bu bölgeyi büyüttüğümüzü ve incelediğimizi   düşünelim.
Nöronla taşınan impuls motor uç plağa  gelince nörondan nörotransmitter salgılanmasını   sağlar.
Bu nörotransmitter asetilkolin olabilir.  Nörotransmitterler sarkolemma üzerindeki sodyum   kanallarının açılmasını ve hücreye çok miktarda  sodyum iyonunun girmesini sağlar.
Hatırlıyoruz   değil mi?
Kas hücrelerinin zarına sarkolemma  adını vermiştik.
Tabi şimdi sodyum iyonlarının   hücrenin içine girmesiyle birlikte kas hücresi  uyarılmış oldu ve uyartı sarkolemma boyunca   yayıldı.
Bu uyartı sarkoplazmik retikuluma  ulaşınca sarkoplazmik retikulumda depolanan   kalsiyum iyonları sitoplazmaya salınır.
Böylece  sitoplazmada kalsiyum iyonlarının derişimi   yükselir.
Peki acaba salınan kalsiyum iyonları  ne yapacak?
Hemen cevabını veriyorum.
Salınan   kalsiyum iyonları sarkomerde aktin üzerinde  konumlanmış olan özel protein kompleksini inaktif   hale getirerek miyozinin aktine bağlanacağı kısmın  açığa çıkmasını sağlar.
Böylece aktin filamentler   miyozin filamentler üzerinde kayar, kas lifi  kasılmış olur.
Gevşeme sırasında da olaylar tam   tersidir.
Kasın gevşemesi impuls iletimi kesildiği  zaman gerçekleşir.
Kasılma tamamlanınca kalsiyum   iyonları sarkoplazmik retikuluma aktif taşımayla  taşınır.
Yani aktif taşımada azdan çoğa doğru   kalsiyumlar geçmiş olur.
Böylece de gevşeme  gerçekleşir.
Çünkü sarkoplazmadaki kalsiyum   derişimi düşünce aktin üzerindeki protein  kompleksi aktifleştirerek miyozinin aktine   bağlanma bölgesinin kapanmasına neden olur ve  kasılma durur.
Bu arada kasların kasılmasında   da gevşemesinde de ATP'ye gereksinim duyulur.  Şimdi bu enerjinin nereden sağlandığını konuşalım.   Gerekli enerji öncelikli olarak kas hücrelerindeki  ATP'den sağlanır.
ATPaz enzimiyle ATP parçalanır   ve enerji kullanılır.
Ancak ATP molekülleri çok  kısa sürede tükenir.
Kas hücreleri ATP ihtiyacını   bu sefer kreatin fosfat üzerinden sağlar.
Kas  hücrelerinde mevcut ATP'den daha fazla kreatin   fosfat bulunur.
Kreatin fosfatı CP olarak da  kısaltılıyoruz.
Enerji ihtiyacı olan kas hücreleri   kreatin fosfat molekülünü parçalar.
Daha sonra  açığa çıkan fosfat ile ADP ATP'ye dönüştürülür.   Çünkü ADP'yi ATP yapabilmek için sadece bir  fosfata ihtiyacımız vardır.
Böylece kreatin fosfat   bir destek enerji kaynağı olarak kullanılmış  oldu.
Ancak dikkat edelim kreatin fosfat üzerinden   doğrudan bir enerji üretimi gerçekleşmedi.  Burada üretilen ATP yaklaşık 15 saniye kadar ATP   ihtiyacını karşılayabilir.
Kas gevşeyip dinlenmeye  geçince bu reaksiyonun tam tersi gerçekleşir.   Böylece kreatin fosfat yeniden sentezlenir ve  depolanır.
Kasta enerji ihtiyacının devam etmesi   durumunda kas hücresinde depolanan glikojen  molekülü parçalanır.
Böylece glikoz fosfat   molekülü açığa çıkar.
Bu madde kana geçemez,  sadece kaslarda yakıt olarak kullanılır.
Glikoz   fosfat kas hücrelerinde ya oksijenli solunumda  kullanılarak ya da laktik asit fermantasyonunda   kullanılarak ATP elde edilir.
Tabi ki öncelikle  olan oksijenli solunumdur.
Laktik asit kana   karışıp beyni ulaşınca yorgunluk hissi oluşturur.  Dinlenme sırasında karaciğerde pirüvik aside   dönüşür ve oksijenli solunumda kullanılır ya  da önce glikoza ardından glikojene dönüştürülüp   karaciğerde depolanır.
O zaman öğrendiklerimizden  de yola çıkarak iskelet kaslarının kasılması   sırasında ATP, kreatin fosfat, glikoz, oksijen,  glikojen miktarının azaldığını söyleyebiliriz.   ADP, fosfat, keratin, karbondioksit,  su, laktik asit, ısı miktarı ise artar.
Destek ve Hareket Sistemi
Kas Sistemi 2 / 3
Kas Kasılması ve Kas Enerjisinin Sağlanması
Kas Kasılması ve Kas Enerjisinin Sağlanması