KASLAR VE EGZERSİZ

KASLAR Kasılma ve gevşeme yeteneğine sahip olan kaslar organizmada vücut ağırlığının %40-45’ini oluştururlar. Organizmada 3 tür kas tipi vardır; Düz kaslar Çizgili kaslar (iskelet kasları) Kalp kası

KASLARIN ORTAK ÖZELLİKLERİ Uyarılabilme İletebilme Kasılabilme Esnek (elastik) olma Vizkozite özelliği

İSKELET KASININ FONKSİYONLARI Hareket Koruma Isı üretimi Mekanik iş yapabilme yeteneği Postürü sağlama

İskelet Kasının Mikroskopik Yapısı Kas hücresi= kas lifi – etrafını saran zara sarkolemma denir Uzun, silindirik ve birden fazla çekirdek Kas hücresi uzunluğu; ortalama 3 cm fakat 30 cm-0.1 cm kadar değişebilir.

Kasın yapısal ünite ve bağ dokuları Kas lifi (hücre) Endomisium Fasikül Perimisium Kas dokusu Epimisium (fasia)

İskelet kasının hücresel organizasyonu ve yapısı myofibril-myoflament Kas lifleri myofibril adı verilen daha küçük lifler içerir Myofibriller iskelet kasının kasılma mekanizmasında görev alan fonksiyonel birimlerdir. Uzunlamasına incelendiklerinde sarkomer adı verilen çok sayıda bölümlere ayrıldıkları görülür. Sarkomer kas hücresinde kasılabilen en küçük birimdir.

Sarkomeri biri ince diğeri daha kalın olan iki miyoflament oluşturur. ince (aktin) Miyoflament kalın (miyozin) Sarkomeri oluşturan ince flament aktin troponin ve tropomiyozin proteinlerinden, kalın flament sadece miyozinden oluşur Kas dokusundan bir parça alınıp incelendiğinde ; kas lifi boyunca açık (I bandı) ve koyu (A bandı) bandlar halinde çizgilenmeler gösterdiği görülür. A bandının açık renkte görülen orta kısmına “ H bandı “ adı verilir. İki I bandının arasında ise Z çizgileri bulunur.İki Z çizgisi arasındaki bölge de sarkomerdir

I ,A ve H bantları I bandı açık renklidir ve ince flamentlerden oluşmuştur. İnce flamentler aktin, troponin ve tropomyozin kompleksinden oluşur. A bandı daha koyu görünür ve kalın flamentlerden oluşmuştur. Kalın flamentler myozin den oluşmuştur. H bandı A bandının ortasındadır.

Z ve M çizgileri I bandı Z çizgisi ile ikiye bölünmüştür. A bandı ise M çizgisi ile ikiye bölünmüştür.

Sarkomer İki Z çizgisi arasında kalan bölüme sarkomer denir. Sarkomer kastaki en küçük kasılma birimidir.

İskelet kası dokusunun yapısal oluşumunun şematik görünümü

İskelet Kasının Kimyasal Bileşimi Kas % 75 su, % 20 protein ve geriye kalan % 5 inorganik tuzlar, yüksek enerjili fosfatlar, üre ve laktik asit gibi maddelerden, kalsiyum, magnezyum ve fosfor gibi minerallerden, enzim ve pigmentler, sodyum, potasyum ve klor iyonları, aminoasit, yağ ve karbonhidratlardan oluşur. En önemli kas proteinleri miyozin, aktin ve tropomiyozindir. Bu proteinler kasın toplam protein içeriğinin sırasıyla % 52, % 23 ve % 15’ini oluştururlar.

Sarkotübüler Sistem Kas lifinin çevresi vezikül ve tübülleri andıran membranöz yapılar ile sarılmıştır. Buna sarkotübüler sistem denir. Sarkoplazmik retikulum Transvers tüpler(T tüpleri) ile sarkoplazmik retikulumdan oluşmuştur.

Bir bütün olarak kasın oluşumu Myofibriller birleşerek fibrili (kas lifini) oluşturur. Her bir kas lifi sarkolemmanın üzerindeki konnektif doku katmanı (endomisyum) ile sarılıdır.

Bir bütün olarak kasın oluşumu Kas lifleri bir araya gelerek fasikülleri oluşturur. Fasiküller perimisyum olarak adlandırılan konnektif doku katmanı ile sarılıdır. Fasiküller bir araya gelerek kasın tamamını oluştururlar. Tüm kas epimisyum olarak adlandırılan konnektif doku katmanı ile sarılıdır ki buna fasia denir.

Kas kasılması Kas kasılmasında aktin ile myozin flamentlerinin etkileşimi ile aktin flamentleri ortaya doğru çekilir ve böylece sarkomerin dolayısıyla kasın boyu kısalır. Aktin ile myozin arasında aktomyozin köprücükleri kurulur.

Kayan flamentler teorisi Kas kasılması I bandının A bandı arasında diğer bir deyişle ince flamentlerin kalın flamentler arasına girerek/kayarak olduğu şeklinde açıklanır. Buna kas kasılmasında kayan flamentler teorisi denir.

KAYAN FLAMENTLER TEORİSİ

Kas Kasılması 5 evreden oluşan “Kayan Flamentler Teorisi “ ile açıklanır. 1. DİNLENİM: a- Şarj olmamış ATP çapraz köprüleri uzamış durumdadır. b- Aktin-Miyozinin üzerini örtmemiştir. c- Ca++ Sarkoplazmik Retikulumda depoludur.

2. UYARILMA: a- Sinirsel uyarı gelir. b- Kanallardan (tübüllerden) Ca++ salınır. c- Troponin Aktin üzerinden çekilir. d- ATP çapraz köprüsü şarj edilir. e- Aktin ve Miyozin birleşir Aktomiyozin oluşur.

b- Enerji çapraz köprüleri kaydırır. 3. KASILMA: a- ATP ADP+Pi+Enerji b- Enerji çapraz köprüleri kaydırır. c- Kasın boyu kısalır Aktin tamamen Miyozin üzerine kayar. d- Kassal güç oluşur. ATPase

4. YENİDEN ŞARJ: a- ATP tekrar sentezlenir. b- Aktomiyozin ayrılır Aktin+Miyozin c- Aktin ve Miyozin eski durumlarına dönerler. 5. GEVŞEME: a- Sinir uyarısı kesilir. b- Ca++ sarkoplazmik retikuluma geri pompalanır. c- Kas istirahat durumuna döner.

KAS KASILMA ÇEŞİTLERİ Kassal kuvvet, bir kas veya kas grubunun bir dirence karşı oluşturduğu güç veya gerim olarak tanımlanır.

Kas kasılma çeşitleri A-İzotonik kasılma - Eksentrik kasılma - Konsantrik kasılma B-İzometrik kasılma C-İzokinetik kasılma

İzometrik kasılma Statik kasılma Kasın boyu sabittir gerimi/tonusu artar Örnek; ayakta dik durmamızı sağlayan kasların kasılması.

İzotonik kasılma Dinamik bir kasılma şeklidir, Kasın gerimi sabittir, boyu kısalır -(iso=aynı, tonus=tonus/gerim) Mekanik bir iş yapılır.

Eksentrik kasılma Kasın gerimi sabittir, ancak izotonik kasılmanın tersine kasın boyunun uzadığı kasılma şeklidir. Bu kasılma şeklinde negatif bir iş yapılır. Konsantrik Kasılma Kasın gerimi sabittir, ancak izotonik kasılmanın tersine kasın boyunun kısaldığı kasılma şeklidir. Bu kasılma şeklinde pozitif bir iş yapılır.

Eksentrik kasılma Kasın gerimi sabittir, ancak izotonik kasılmanın tersine kasın boyunun uzadığı kasılma şeklidir. Bu kasılma şeklinde negatif bir iş yapılır. Konsantrik Kasılma Kasın gerimi sabittir, ancak izotonik kasılmanın tersine kasın boyunun kısaldığı kasılma şeklidir. Bu kasılma şeklinde pozitif bir iş yapılır.

İzokinetik kasılma Dinamik bir kasılma şeklidir. Kasılma hızı sabittir, ancak oluşan direnç değişkendir. Eklemin farklı hareket açılarında farklı kasılma kuvvetleri oluşur. Örneğin;yüzmede yapılan suyun içinde kulaçlama hareketi.

KASLARIN GRUP HAREKETİ Agonist grup hareketi (Kas yapılacak hareket için asıl üniteyi teşkil ederek hareketi sağlar) Antogonist grup hareketi (Kas, yapılacak hareketin tersine hareket sağlar) Sinergist grup hareketi (Kas, yapılacak hareket için esas hareketi kısmen önleyecek hareketi sağlar) Fiksasyon grup hareketi (Hareketsizliği sağlayan grup hareketi, stabilize edici rolü sağlar)

KAS LİF TİPLERİ Aerobik özelliği yüksek lifler Tip I (yavaş kasılan-ST veya Slow Oksidatif-SO) Anaerobik özelliği yüksek lifler Tip II (hızlı kasılan-FT veya Fast Glikolitik-FG) - FTa (FOG) - FTb (FG) - FTc

Kas Fibril Tipleri FT (Tip II) ST Tip I SO FTa FOG FTb FG FTc

Tip I (Yavaş Kasılan-ST) Lifleri Kırmızı lifler olarak da adlandırılır Aerobik ortamda enerji üreterek çalışırlar Oksidadif enzim yönünden zengindirler Mitakondri içerikleri fazladır Kılcal damar sayıları fazladır Kasılmaları yavaş, kasılma süreleri uzun kasılma şiddetleri düşüktür

Tip II (Hızlı kasılan-FT) Lifler Kendi aralarında TipIIa, TipIIb ve TipIIc olarak sınıflandırılır Anaerobik ortamda enerji üreterek kasılırlar Glikolitik enzim yönünden zengindir Kısa sürede fazla güç oluştururlar Çabuk yorulurlar Hızlı kasılırlar Kılcal damar sayıları azdır Beyaz kas olarak da adlandırılırlar Kısa süreli patlayıcılık gerektiren eforlarda daha fazla kullanılırlar

Kas liflerinin yapısal ve fonksiyonel özellikleri Tip I Tip II a Tip II b Motor nöron hacmi küçük büyük Büyük Motor nöron uyarı eşiği düşük yüksek Yüksek Sinir ileti hızı Yavaş hızlı Hızlı Kas lif çapı SR gelişmişliği az çok Çok Mitokondri yoğunluğu Az Kapiller yoğunlu orta Myoglobin sayısı Orta

Kas liflerinin yapısal ve fonksiyonel özellikleri Tip I Tip II a Tip II b Kreatin fosfat deposu az Çok Glikojen deposu Tyrigliserit deposu Orta Az Myozin ATP az aktiv. Düşük Yüksek Glikolitik enzim aktiv. Oksidatif enzim aktiv. Kasılma süresi Yavaş Hızlı Gevşeme süresi Kuvvet üretimi Enerji verimi Yorgunluk direnci

Quadriseps kasındaki Tip I ve Tip II lif oranları Maratoncular 18 82 Yüzücüler 26 74 Ortalama birey 55 45 Halterciler Sürat koşucuları 63 37 Atlayıcılar

Kas lifi sınıflandırılması ve özellikleri : A. Sınıflandırma Sistemi 1. Dubutwitz ve Brooke Tip I Tip II a Tip II b 2. Peter ve arkadaşları Yavaş, oksidatif (SO) Hızlı, oksidatif glikolitik (FOG) Hızlı Glikolitik (FG) 3. Eski sistemler Kırmızı Yavaş kasılan (ST) Beyaz Hızlı kasılan (FT) B. Özellikleri 1. Kasılma hızı Yavaş Hızlı 2. Kasılma kuvveti Düşük Yüksek 3. Yorulma hızı Geç yorulur Yorulur Çabuk Yorulur 4. Aerobik kapasite Orta 5. Anaerobik kapasite 6. Lif büyüklüğü Küçük Büyük Çok büyük 7. Kılcal damar yoğunluğu

Sporcu Yavaş kasılan kas lifi % Hızlı kasılan kas lifi % Mesafe koşucusu 60-90 10-40 Sürat koşucusu 25-45 55-75 Halter sporcusu 45-55 Gülle atıcı 25-40 60-75 Sporcu olmayan 47-53 Ancak dayanıklılık antrenmanı kas lifi tiplerinin oksidatif kapasitesinde artış olurken, Kuvvet ve güç geliştirici antrenmanlar ile, hızlı kasılan kas liflerinin ve ara liflerin (FTc) anaerobik gücü geliştirmektedir .

İnsanda ST ve FT kas liflerinde ve glikojen konsantrasyonları TRİGLİSERİD mmol/kg 290 74 GLİKOJEN mmol/kg 355 359

Lif tipleri ve performans Tip I liflerin oranının artması oksijen kullanım kapasitesini diğer bir deyişle aerobik güç ve dayanıklılığı artırır. Tip II liflerinin oranının artması ile anaerobik güç ve dayanıklılığı artırır. Güç ve sürat gerektiren sporlarda Tip II liflerin fazlalığı, dayanıklılık gerektiren sporlarda ise Tip I liflerinin fazlalığı avantajdır.

Antrenmanlarla liflerin oranı değişir mi ? Liflerin oranları artmaz, yapılan antrenmana göre kapasiteleri artırılır. Liflerin oranı doğuştan genetik olarak belirlenir.

MOTOR ÜNİTE Bir kas içindeki liflerin kasılabilmesi için her bir lifin bir motor sinir hücresi (motor sinir) tarafından uyarılması gerekir. - Vücutta yaklaşık 280 milyon lif vardır. - Buna karşılık 420 bin civarında motor sinir bulunur. - Sonuç olarak bir sinirin birden fazla lifi uyarması gerekir.

Bir motor sinirin bir veya birden fazla kas lifini uyardığı yapıya MOTOR ÜNİTE denir. Bir motor ünite, aynı metabolik ve fonksiyonel özelliklere sahip liflerden oluşmuştur. Aynı motor sinir tarafından uyarılan ve aynı motor ünite içindeki lifler aynı zamanda kasılır ve gevşerler. Motor sinir tarafından getirilen uyarının şiddeti eşik değerin üzerinde ise motor ünite içerisindeki lifler hep birlikte kasılır eğer uyaran eşik değerin altında ise hiçbir lif kasılmaz buna HEP veya HİÇ KANUNU adı verilir.

İnsanlarda bir motor ünite 6-30 kas lifinden oluştuğu gibi (göz kasları) 1000’den fazla liftende oluşur.(güçlü bacak kasları)

Motor Ünite ve Kuvvetin Artırılması Aynı zamanda kasılmaya katılan motor ünite sayısının artışı (motor ünite sumasyonu) Bir motor ünitenin uyarılması sıklığının arttırılması (dalga sumasyonu)

*DALGA SUMASYONU VE TETANİZASYON K A S I L M G Ü C Tetanizasyon 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Uyarı frekansı (sn)

Senkron ve Asekron Motor Ünite Aktivitesi Bir kasta bulunan motor üniteler maksimal kasılmalar dışında asenkron çalışırlar. Yani submaksimal kasılmalarda bazı motor üniteleri kasılmada iken bazı motor üniteleri dinlenimdedir.

KAS-KAN AKIMI VE EGZERSİZ Kaslar toplam vücut kitlesinin %30-40 kadarını oluşturur. İstirahatte kasların metabolik aktivitesi düşüktür. -100 gr iskelet kasına 3-4 ml (toplam kanın %15) kan akar. Ağır egzersizlerde kaslarda kan akımı 30-40 kat artar. -80-90 ml’ye kadar çıkabilir. (%80-85) -Çünkü metabolik aktivite istirahatin 50 katına çıkar.

Düz Kaslar Otonom sinir sistemi tarafından innerve edilir (uyarılır) ve bu nedenle istem dışı, otomatik olarak kasılırlar. Çizgili kaslara oranla daha yavaş kasılırlar, ancak kasılmaları daha ritmik ve süreklidir. Her lifin yalnız bir çekirdeği (nükleus) vardır. Troponin dışında iskelet kasında bulunan bütün kas proteinleri düz kaslarda da bulunur.

DÜZ KASLAR Aktin ve miyozin flamentlerinin düzenli bir şekilde olmamalarından dolayı düz bir görünüm sergilerler. - Troponin taşımazlar. - Az miktarda mitakondri vardır. - Enerji ihtiyaçlarını daha çok glikozdan sağlarlar.

DÜZ KASLAR Düz kaslar genel olarak ikiye ayrılırlar: Visseral Düz Kaslar - Çoğunlukla içi boş organları oluştururlar.(mide, bağırsak) - Az da olsa bazı içi dolu organlarda düz kastır.(lenf yumurtaları) - İçten dışa kasılırlar.

DÜZ KASLAR Multi Unit (Çok Üniteli) Düz Kaslar - Büyük damarlarında ve gözde iriste bulunurlar. - Kas hücreleri arasında özel bağlantı bölgeleri yoktur. - Kasılmaları için sinirsel uyarı şarttır.

Abnormal Kasılmalar Spazm: Kısa süreli ani istem dışı kasılmalardır Kramp: Ağrılı tetanik olarak oluşan kas kasılmalarıdır Konvulsion: Şiddetli, istem dışı tetanik kasılmadır Fibrilasyon: Koordinasyonsuz bir şekilde her bir kas lifinin ferdi olarak kasılmasıdır. Tik: İstem dışı oluşan aslında istemli olarak kontrol edilebilen kasılmalardır.

İSKELET KASLARI VE EGZERSİZ Lif Tipleri ve Egzersiz - Lifler değişik düzeydeki egzersizlere farklı tepkiler verirler. - Dayanıklılık antrenmanlarında ST lifleri. - Güç antrenmanlarında FT lifleri gelişir. - Liflerin dağılımı genetiktir.

KAS KUVVETİ Kuvvet antrenmanları lif sayısını arttırmaz. - Sadece lif içindeki miyofibril ve diğer hücre elemanlarının miktarı artar ve lif kalınlaşır. - Buna hipertrofi denir. - Max. %80 ve üzerinde yapılan 6-8 haftalık antrenmanlar (haftada 3 gün) - Kuvveti %25-30 arttırır.

KAS HİPERTROFİSİ Bir organa duyulan ihtiyaç arttığında dokular buna hipertrofi veya hiperplazi ile cevap verir. Kas lifleri boyuna uzayarak veya kesitine (enine) büyüyerek gelişirler. - Kasın boyu kemik boyundaki artışa göre uzar. Hipertrofi ise kasın kesitine (enine) büyümesidir kalınlaşması). - Liflerin sayısı artmaz. - Lifler kalınlaşır. - Lifin kalınlaşması içerdiği miyofibrillerin sayısının artışı ile olur. - Antrenman kaslarda %30-60 arası hipertrofiye rastlanır.

Hipertrofi ile liflerde; Miyofibrillerin sayısı artar. Mitakondriler sayı ve hacim olarak gelişir. Kuvvet antrenmanları ile kastaki ATP ve CP %35-40 artar. Glikolitik kapasite ve anaerobik enzim kapasiteleri artar. Dayanıklılık antrenmanları sonucunda ATP ve CP, aerobik enzim aktiviteleri, glikojen trigliserid depoları, oksidatif enzim aktiviteleri artar, maksimum oksidasyon hızında %45 artma olur.

KAS ATROFİSİ Herhangi bir nedenle kasın kullanılmaması sonucunda kas lifleri Atrofiye uğrar. - Kasın hacmi küçülür. - Kas incelenir. Değişik atrofi nedenleri vardır: - Yaşlılığa bağlı - Sinir gücünün kaybı - Fonksiyonel hareketsizlilik - Basınç - Hormonal eksiklikler