İNSANDA KAS SİSTEMİ | SANATSAL EĞİTİM
11. Sınıflar ve Lys biyoloji konusu. İnsanda çizgili kas sisteminin yapısı ve görevleri. Kas kasılması, kayan iplikler hipotezi, aktin ve miyozin iplikler ve kasılma evreleri konu anlatımı.
Kasların temel görevi vücudun hareket etmesini sağlamaktır. Kaslar bu işlevini yapılarında bulunan aktin ve miyozin iplikçiklerinin birbiri üzerinde kayması sayesinde yerine getirir.
Kaslar ayrıca vücudun şeklini verme, vücut ısısını oluşturma ve iç organların çalışmasını sağlama gibi fonksiyonları yerine getirir.
İskelet kasları bol damarlı ve sinirli bir yapıya sahiptir, demetler halinde ve bir kılıfla sarılmış olarak bulunurlar. En küçük birimleri kas iplikleridir. Kas iplikleri kas telciklerini oluşturur, kas telcikleri de bir araya gelerek kas tellerini oluşturur. Kas telleri birleşerek kas demetini meydana getiriler.
Stoplazmada aktin ve miyozin ipliklerinin düzenli dizilmesinden açık ve koyu bantlar oluşmuştur. Bu nedenle çizgili kaslar olarak adlandırılırlar.
Çizgili kas hücreleri; çok çekirdekli, uzun ve silindir şeklindedir.
Çizgili kas hücrelerinin stoplazmalarında miyoglobin pigmenti bulunur. Miyoglobin pigmenti demir içeren bir pigmenttir. Oksidatif fosforilasyon için gerekli oksijeni tutar. Çizgili kasın kırmızı görünmesinin nedeni de miyoglobin pigmentidir.
Kasların kemiklere tutunduğu bölüme tendon adı verilir. Tendon sıkı bağ dokusundan oluşmuştur. Tendonlara kas kirişi adı da verilir.
Kasların kemiklere bağlandığı nokta başlangıç noktası, ekleme bağlandığı nokta ise sonlanış noktası olarak adlandırılır. İki tutunma arasındaki bölge, karın bölgesi olarak adlandırılır.
İskelet kasları genel olarak çiftler halinde çalışırlar. Kol, bacak, omuz hareketleri birbirine zıt çalışan kaslar ile sağlanır. Bu kaslara antagonist kaslar adı verilir. Aynı anda gevşeyen ve kasılan kaslar sinerjist kaslar olarak adlandırılır. Bu kaslara örnek olarak karın ve sırt kasları gösterilebilir.
Çizgili kasları kontrol eden sinirlerin tahrip olması sonucu felç oluşur.
Bir kasın kasılması için uyarılması gerekir. Bu uyartılar beyin ve omurilikten gelen sinirler vasıtasıyla olur.
Çizgili kaslar bir veya daha çok sinire sahiptir. Uyartıyı getiren motor sinirler iskelet kaslarında birçok kola ayrılırlar. Bu sinirlerin sonlanma noktaları, "motor uç plak" adıyla adlandırılır. Bu plaklar sinir hücresi ile kas hücresi arasında oluşan bir tür sinaps durumundadır. Çizgili kaslara uyartı getiren nöronlar miyelinli nöronlardır.
Bir kasın tepki göstermesi için bu kasa gelen uyartının belli bir değer ve üzerinde olması gerekir. Bu değere eşik şiddeti denir. Kas hücreleri eşik değerin altındaki uyartılara hiç tepki vermezken, bu uyartı değeri ve üzerindeki şiddette olan uyartılara maksimum tepki gösterir. Bu duruma "ya hep ya hiç yasası" adı verilir.
Huxley Kayan İplikler Hipotezi
Bu hipoteze göre kasların kasılması yapılarında bulunan aktin ve miyozin iplikçiklerinin birbiri üzerinde kayması ile gerçekleşir.
Kaslarda kasılma sarkomer adı verilen birimlerde gerçekleşir. Sarkomerler birbirlerinden Z çizgileriyle ayrılmışlardır. Miyozin iplikçikler sarkomerin merkezinde yer alırken, aktin iplikçikler Z çizgisine bağlı olarak sarkomerin merkezine doğru uzanırlar. Dinlenme durumunda bu iplikler birbiri üzerine tam binmez, sarkomerde sadece aktin iplikçiklerinin bulunduğu bir bölge oluşur. Bu bölgeye I bandı adı verilir.
Miyozin iplikçiklerinin bulunduğu bölgede yer alan ve her iki iplikçiğinde bulunduğu bölgeye ise A bandı denir.
A bandının ortasında yer alan bir bölgede sadece miyozin iplikçikler bulunur. Bu bölgeye ise H bandı adı verilir.
Bir kas kasıldığında sarkomerler birbirlerine yaklaşırlar. Bu iki Z çizgisinin birbirine yaklaşması demektir. Bu yaklaşma sonucu I bantlarının boyu kısalır, A bantlarının boyu değişmez. H bandı daralır veya görünmez olur. H bandı hafif kasılmalarda daralır, tam kasılmalarda kaybolur.
Kas gevşediğinde ise sarkomerler ve bantlar eski haline döner.
Kasın kasılması sırasında geçen bu olaylara "Huxley Kayan İplikler Hipotezi" adı verilir.
Kasılma olayı uyartıyı getiren motor hücresinin akson ucundan, sinir hücresi ile kas hücresi arasındaki boşluğa asetilkolin salgılanması ile başlar. Asetilkolin kas hücresinin zarını depolarize eder. Bu değişim kas hücrelerinin endoplazmik retikulumlarını etkiler ve burada depolanan C+2 iyonları aktin ve miyozin iplikçikleri arasına yayılır. C+2 iyonları ATP nin hidrolizini başlatarak kasılma için gerekli enerjinin açığa çıkmasını sağlar. Miyozinler, aktin üzerinde hareket eder ve kasılma gerçekleşir. Sinir hücresinden gelen uyarılar sonlandıktan sonra kas hücresinin zarı repolarizasyon (yeniden kutuplanma) durumuna geçer. Ardından C+2 iyonları tekrar endoplazmik retikulumlarda depolanmaya başlar, kas gevşer.
Bir kasın uyarılması 4 aşamada gerçekleşir.
1. Gizli Evre
Kasa impulsun geldiği andan kasın harekete geçmeye başladığı ana kadar geçen zamana denir. Bu süre yaklaşık olarak 0,01 saniyedir.
2. Kasılma Evresi
Kasın kasılmaya başladığı an ile gevşemenin başladığı an arasında geçen süre kasılma süresidir. Bu süre yaklaşık 0,05 saniyedir.
3. Gevşeme Evresi
Kas kasılmadan sonra gevşeyerek ilk baştaki halini alıncaya kadar geçen süredir. Yaklaşık 0,05 saniyedir.
4. Dinlenme Evresi
Kas bir kez kasılıp gevşedikten sonra, 2. kasılmanın başlaması için geçen süredir. Bu süre yaklaşık 0,002 saniyedir.
Kaslara Sürekli Uyarı Gelmesi
Kaslarda birinci uyarıya verilen tepki henüz sonuçlanmadan ikinci bir uyarı gönderilirse kasılma her iki uyarının toplamı kadar olur. Eğer kas ardışık ve birbiri üzerine binen uyarılar alırsa, kasılma düzeyi uyarının gücüne bağlı olarak artar. Belli bir uyarı sayısından sonra ardışık kasılmalar kasın normalden fazla kasılmasına yol açar ve bir süre sonra kas kasılı kalır. Bu olaya "fizyolojik tetanos" adı verilir. Bu olay "kramp" olarak da adlandırılmaktadır.
İskelet kasları kişinin bilincinin açık olduğu ve dinlenme halinde olduğu zamanlarda da bir miktar kasılı halde bulunur. Sinirsel uyarılar kasları fazla gergin olmayan ve her an kasılmaya hazır halde tutmaktadır. Bu duruma "kas tonusu" adı verilmektedir. Bayılma durumlarında kişi bilincini kaybettiğinden kaslar hafif kasılı durumda olmazlar.
Kasılma İçin Enerjinin Sağlanması
Kas kasılmalarında kullanılan enerji kaynakları sırasıyla;
ATP  Kreatin fosfat -Glikoz  Glikojen  Yağ  Protein
Ortamda yeterli miktarda ATP varsa diğer enerji kaynakları kullanılmaz. ATP biterse kreatin fosfat, kreatin fosfat biterse glikoz kullanılır. Sıralama bu şekilde devam eder.
Kaslarda Oksijensiz Solunum
Hızlı ve yoğun hareketlerde kasa gelen oksijen yetersiz kalır. Bu durumda kaslarda oksijenli solunumla birlikte oksijensiz solunum da yapılır. Bunun sonucunda kasta laktik asit birikir. Kaslarda laktik asit birikmesi yorgunluğa sebep olur. Dinlenme sırasında bu laktik asidin bir kısmı oksijenle yakılarak ATP üretilirken bir kısmı da glikojene dönüştürülerek depolanır.
Kalp Kası ve Düz Kaslar