KAS ve SİNİR DOKUSU FİZYOLOJİSİ

KAS TİPLERİ Kalp kası İskelet kası (çizgili kas) Düz kas

İSKELET KASI Vücuttaki kasların büyük kısmını iskelet kasları oluşturur İskelet kaslarının çalışması sinir sistemi tarafından bilinçli olarak kontrol edilir

Tendonları aracılığıyla iskelete tutundukları için, Gastrokinemius kası Tendonları aracılığıyla iskelete tutundukları için, mikroskopla bakıldığında açık-koyu enine çizgilenmeler görülür. Bu çizgili yapı dolayısıyla çizgili kas olarak adlandırılırlar İsteğe bağlı çalıştıkları için istemli kas olarak sınıflandırılırlar Tibia Soleus kası Achilles tendonu

İskelet Kasının Hücresel Organizasyonu ve Yapısı Kas Lifi Kas hücresine kas lifi denir Çok çekirdekli, uzun ve silindirik yapıdadır Hücreler arasında fonksiyonel bağlantılar yoktur kemik kas kas lifleri

Kasılabilir proteinler (aktin, miyozin, troponmiyozin, troponin) KAS LİFİ Kas lifciği (miyofibril) Kas iplikçiği (miyofilament) Kasılabilir proteinler (aktin, miyozin, troponmiyozin, troponin)

tendon Kan damarı Kas fibril demeti Bağ doku kas çekirdek Sarkoplazmik retikulum miyofibril miyofilamentler sarkolemma Kas lifi sinir kemik

Çizgili Görünüm: SARKOMER Kas lifinin değişik kısımlarının ışığı kırma indeksi farklıdır Bu nedenle mikroskop altında iskelet kasına bakıldığında aydınlık-karanlık bantlar şeklinde çizgili bir yapılanma gösterirler.

İskelet kasındaki çizgilenmeler, I-bandı (I-çizgisi) A-bandı (A-çizgisi) H-bandı (H-çizgisi) gibi çeşitli harflerle ifade edilir

Sarkomer I Bandı A Bandı Z Çizgisi Z Çizgisi H Bandı Z Çizgisi M Çizgisi H Bandı Z Çizgisi Sarkomer

Z çizgisi ile 2’ye bölünmüştür. I BANDI sarkomer I bandı Açık renklidir Aktin, troponin, tropomiyozin kompleksinden oluşan ince filamentlerden meydana gelir Z çizgisi ile 2’ye bölünmüştür. İki Z çizgisi arasında kalan bölüme sarkomer denir Sarkomer, kasın kasılabilen en küçük birimidir

Miyozin moleküllerinden oluşan kalın filamentlerden meydana gelir A BANDI Koyu renkli görünür Miyozin moleküllerinden oluşan kalın filamentlerden meydana gelir A bandının ortasında H Bandı vardır M çizgisi ile 2’ye bölünmüştür A bandı sarkomer

İNCE FİLAMENTLER (AKTİN FİLAMENTİ) Aktin, Tropomiyozin, Troponin Aktin filamentinin iskeleti, uzun ve çift sarmal oluşturan iki globüler aktin zincirinden oluşur Aktin molekülünün iki zinciri arasında tropomiyozin molekülleri bulunur Tropomiyozin moleküllerinin arasında da belli aralıklarla yerleşmiş olan küçük ve globüler yapıda troponin molekülleri bulunmaktadır aktin tropomiyozin

Troponin I: Miyozin ile aktinin etkileşimini önler/ inhibe eder tropomiyozin Troponin I: Miyozin ile aktinin etkileşimini önler/ inhibe eder Troponin C: Kasılmayı başlatan Ca+2 bağlanma bölgesi Troponin T: Troponinin tropomiyozine bağlandığı bölge

KALIN FİLAMENTLER (MİYOZİN FİLAMENTİ) Miyozin, aktin bağlayan kompleks bir proteindir İki baş ve uzun tek bir kuyruktan oluşur kuyruk

Miyozin başı, aktin ile bağlanan kısım ve ATP’yi hidroliz eden katalitik kısımdan oluşur Miyozin başı, ince filamentler (aktin) ile çapraz köprücükler kuracak şekilde konumlanmıştır Miyozinler sarkomerin ortasında her iki yöne doğru simetrik şekilde dizilmişlerdir

SARKOTÜBÜLER SİSTEM Miyofibrillerin çevresi vezikül ve tübülleri andıran membranöz yapılar ile sarılmıştır. Buna sarkotübüler sistem denir. Sarkotübüler sistem, transvers tübüller (T tübüller) ve sarkoplazmik retikulumdan meydana gelir

Transvers Tübüller (T Tübüller) Kas lifi zarının hücre içine uzantısıdır Kas hücresine gelen uyarıların (aksiyon potansiyelleri) hücre içindeki bütün miyofibrillere hızlı şekilde iletilmesini sağlarlar Transvers tübül

Sarkoplazmik Retikulum ve Terminal Sisterna Sarkoplazmik retikulum miyofibrillerin çevresini saraken bazı bölgelerde genişleyerek terminal sisternalar adı verilen yapıları oluşturur Sarkoplazmik retikulum kas kasılmasında gerekli olan Ca++ iyonlarının depolanıp salınmasında önemli rol oynar

DÜZ KASLAR Enine çizgilenmeler göstermezler Sarkomerleri yoktur; ince ve kalın filamentler hücrelerin her tarafına yayılmıştır

Troponin yoktur T tübülleri yoktur; yerine kaveol denilen yapılar sayesinde membrandaki potansiyel değişiklikleri, sarkoplazmik retikuluma iletilir kasılma mekanizmaları iskelet kasından farklıdır düzensiz deşarjlar yapan pacemaker hücreleri vardır

KALP KASI İskelet kası kadar olmasa da enine çizgilenmeleri vardır Çizgili kastan farklı olarak kas lifleri aralarında fonksiyonel sinsityum (işbirliği) yaparlar

Uyarılan bir kalp kası hücresinden uyarı komşu kas hücrelerine geçer ve böylece çok kısa bir süre içinde tüm kalp hücrelerine yayılmış olur Kalbin pompalama işlevini yerine getirmesini sağlayan eş zamanlı kasılma bu şekilde sağlanmış olur

SİNİR SİSTEMİ

Organizma büyüdükçe problem olmaya başlar Organizmadaki hücrelerin birbirleriyle haberleşmek için özel sistemlere ihtiyaçları vardır Hormon ve nörotransmitterler, organizmanın ne yapacağını söyleyen habercilerdir Organizma büyüdükçe problem olmaya başlar

Hızlı ve sınırlı bir etki için, kimyasal habercilerin ÇOK HIZLI ve DOĞRU YERDE (etkinin görülmesinin istendiği) salınması gerekir Sinir sistemi organizmaya bu özelliği kazandırır

Nöron denilen sinir hücreleri aksonları ile etki etmek istedikleri organlara kadar uzanırlar Nörotransmitterler aracılığıyla etkinin görülmesi istenen hücreleri uyarırlar

Sinir sistemi, endokrin sistem ile birlikte pek çok iç olayı; - yeme - içme - hareket eme - öğrenme gibi aktiviteleri de kontrol eder

SİNİR SİSTEMİ PERİFERİK SİNİR SİSTEMİ MERKEZİ SİNİR SİSTEMİ BEYİN Beyincik Beyin sapı Hipotalamus Talamus Limbik sistem Bazal ganglia Orta beyin OMURİLİK Somatik Sinir Sistemi Otonom Sinir Sistemi

Hücre gövdesi beyin ya da omuriliktedir SOMATİK SİNİR SİSTEMİ Merkezi sinir sistemine duysal bilgi gönderen periferik sinirlerden ve iskelet kaslarını innerve eden motor sinirlerden oluşur Hücre gövdesi beyin ya da omuriliktedir İskelet kasıyla direkt temas kurar Merkezi Sinir Sistemi Effektör organ (kas)

OTONOM SİNİR SİSTEMİ Salgı bezlerini ve iç organların düz kaslarını innerve eder İstemsiz çalışır İki durumda çok önemlidir: “kaç ya da savaş” (acil durum) “dinlen ve sindir” (acil olmayan durum)

Otonom sinir sistemi, salgı bezlerini ve bazı kasları kontrol eder - kan damarlarındaki düz kaslar - gözdeki iris (düz kas) - mide, bağırsak ve idrar kesesi düz kasları - kalp kası - derideki kaslar: saç foliküllerindeki düz kaslar

OTONOM SİNİR SİSTEMİ Sempatik Sinir Sistemi Parasempatik Sinir Sistemi Enterik Sinir Sistemi

Sempatik Sinir Sistemi Otonom sinir sisteminin duygularla hareket eden bölümüdür SORU ?

(fight or flight) SAVAŞ ya da KAÇ Sempatik sinir sistemi, korku ve öfke gibi uyaranlarla vücudu savaş ya da kaç reaksiyonuna hazırlar - kalp atımı hızlanır - göz bebekleri genişler - kan basıncı artar - deri terler - kan deri ve sindirim sisteminden iskelet kaslarına yönlendirilir - sindirim ve üriner kanallardaki sfinkterler kapanır

2. Parasempatik Sinir Sistemi Sempatik sinir sistemini dengeleme yönünde fonksiyon yapar Parasempatik sinir sistemi, - kalbi yavaşlatır - tükürük ve bağırsak salgılarını artırır - bağırsak hareketlerini artırır

3. Enterik Sinir Sistemi İç organları innerve eden sinir liflerinden oluşmuş bir ağdır

İSKELET KASINDA KASILMA

Kas kasılmasında aktin ile miyozin filamentlerinin etkileşimi ile aktin filamentleri ortaya doğru çekilir ve kasın boyu kısalır Aktin ile miyozin arasında aktomiyozin köprücükleri kurulur Kas kasılması, ince filamentlerin kalın filamentlerin arasına girdiği “Kayan Filamentler Teorisi” ile açıklanır

Kayan Filamentler Teorisi’ne göre 1. Dinlenim anında aktinler ile miyozinler arasında bir etkileşim yoktur çünkü aktin üzerindeki etkin noktalar, troponin-tropomiyozin kompleksi tarafından kapatılmıştır aktin tropomiyozin

2. Kasa uyarı gelmesiyle hücre içine Ca++ girişi ARTAR 3. Ca++, troponin c ile birleşir ve aktin üzerindeki troponin-tropomiyozin kompleksinin kapattığı etkin noktalar açılır 4. Miyozin başları aktine bağlanır ve aktomiyozin çapraz köprücükleri kurulur 5. Miyozin başındaki ATPaz enzimi ATP’yi parçalar. ATP parçalanmasıyla açığa çıkan enerji, miyozin başalrında bükülmeye yol açar (power stroke) 6. Bu sayede ince filamentler ortaya çekilir 7. ATP yeniden sentezlenir ve miyozin başı yeni bir etkin noktaya bağlanıp kıvrılır

GEVŞEME SIRASINDA; 8. Hücre içindeki Ca++, aktif taşıma ile sarkoplazmik retikuluma geri pompalanır. Bu olay sırasında ATP harcanır 9. Ca++, terminal sisternalara difüze olur ve bir sonraki aksiyon potansiyeli gelene kadar orada depolanır 10. Etkin noktalar kapanır, çapraz köprücükler çözülür ve kas gevşer