iskelet kasının kasılma mekanizması

[Kalpsiz_]

Kaslar aktin ve miyozin arasındaki çapraz köprüleri kullanarak bir gerginlik yaratırlar.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 omirilikten gelebilir.İstemsiz kasılmalar,kalp kası veya düz kasgibi,kasın kendi kendini uyarması ile meydana gelir.Kayan filament modeline göre çizgili kas kasılması:

MSS nde doğan aksiyon potensiyeli alfa motor nöron ile taşınır.
Aksiyon potansiyeli akson boyunca sinaptik boşluğa doğru iletilir. Sonuda 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 asetil kolin sinaps boşluğuna salınır.
Boşluktaki asetilkolin motor uç plağındaki nikotinik asetilkolin reseptörüne bağlanır ve onu aktifleştirir. Reseptörün aktifleştirilmesi ile ona bağlı sodyumpotasyum kanalları açılır. sodyumlar hücre içine potasyumlar ise hücre dışına geçmeye başlar. Sodyum kanalları daha geçirgen olduğundan kas fiberinin zarı daha pozitif olur ve bir aksiyon potansiyelinin başlaması tetiklenir.
Aksiyon potensiyeli T tübül sistemi sayesinde kas fiberi boyunca yayılır ve kasın iç bölümü depolarize olur.
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.
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.Buna ölüm sertiliği (rigor mortis) denir.
9. ve 10. adımlar ATP ve Ca varlığında sürekli tekrarlanır.
Kasın gevşemesi için Ca sarkoplazmik retikuluma geri depolanır. Ortamda Ca kalmadığında Troponin, Tropomiyozin ilk hallerini alır ve miyozinin aktine bağlanması engellenir.

İnsan İskeletinin Genel Yapısı ve Kemik Çeşitleri

Baş gövde ve üyelerden oluşan iskelette yaklaşık 206 adet kemik bulunur.
A. Kemik Doku ve Yapısına Göre Kemik Çeşitleri

Kemik doku, lagün adı verilen boşluklarda yer alan sitoplazmik uzantılarla birbirine bağlantılı, osteosit adı verilen yıldız şeklindeki hücrelerin oluşturduğu, ara maddeli bir dokudur. Ara maddesi organik ve inorganik kökenli olup osein denir. Kemik doku üzerinde yer alan katılgan dokudan oluşan canlı periost denilen kemik zarı bulunur. Periost sinir ve kan damarları taşır, kemiğin onarımından ve enine büyümesinden sorumludur.

Embriyonik dönemin ilk iki ayında kıkırdak yapılı olan iskelet daha sonra kemikleşmeye başlar, doğumdan sonra 20-25 yaşına kadar devam eder.

Kemiklerin Görevleri:

Kemikler vücuda şekil verir, desteklik sağlar ve yaşamsal organları dış etkilerden korur.
Kaslarla beraber vücudu hareket ettirir.
Kemiklerin içinde bulunan kırmızı kemik iliği, kan hücreleri üretir.
Kalsiyum, fosfat, magnezyum gibi mineralleri depo eder.

Kemiklerin bir bölümü bağ dokudan bir bölümü ise kıkırdak dokudan oluşur. Kemikler yapılarına göre ikiye ayrılır.

1. Sıkı (Sert) Kemik Doku

Belirgin boşluklar bulunmaz. Kan damarlarının ve sinirlerin yer aldığı boyuna Havers kanalları ve bu kanalları enine birbirine bağlayan Volkmann kanallarına sahiptir. Bu kanalların ortasında akyuvar yapan sarı kemik iliği bulunur. Uzun kemiklerin gövdesinde ve baş kısmındaki süngerimsi kemik doku üzerinde, kısa ve yassı kemiklerin periost zarı altında yer alır.

2. Süngerimsi Kemik Doku

Düzensiz boşluklarında kırmızı kemik iliğinin bulunduğu ince kemik lamellerden oluşur. Uzun kemiklerin baş kısmının içinde, yassı ve kısa kemiklerin iç kısmında bulunur.
B. Şekillerine Göre Kemik Çeşitleri

Kemikler şekillerine göre dörde ayrılır.

a. Uzun Kemikler

Kol ve bacak kemikleridir. Sıkı kemikten oluşmuş gövde kısmının ortasında sarı kemik iliği bulunur. Gövdenin iki ucunda baş bölgesi bulunur. Baş kısmının içi süngerimsi kemik yapısındadır ve kırmızı kemik iliği bulunur. Uzun kemiğin gövde ile baş kısmı arasında kemiğin boyuna uzamasını sağlayan kıkırdak doku yapılı epifiz plağı bulunur.

b. Yassı Kemikler

Kafatası, kürek, kalça, kaburga kemikleri yassı kemiklerdir. Kalınlığı ve eni, boyundan az olan kemiklerdir. Periost zarı altında sıkı kemik ortada ise kırmızı kemik, iliğini bulunduran süngerimsi kemik doku bulunur.

c. Kısa Kemikler

El ve ayak bileklerinde kemikler kısa kemiklerdir. Eni, boyu ve kalınlığı yaklaşık birbirine eşittir. Yapısı yassı kemiklere benzer.

d. Düzensiz Şekilli Kemikler

Omurlar ve bazı yüz kemikleri düzensiz şekillidir. Yapısı kısa ve yassı kemiklere benzer.
2. Kemik Dokunun Yapısını Etkileyen Faktörler

Kemik yapımında kalıtsal faktörler, hormonlar, mineraller, vitaminler,(A,C,D),güneş ışığı, protein içeren besinler almak etkilidir.

D vitamini eksikliğinde çocuklarda raşitizm, yetişkinlerde osteomalizi denen kemik hastalığı görülür. Yaşlanmaya bağlı olarak kemik ara maddesi azalırsa osteoporoz denilen kemik doku hastalığı görülür.
3. Kıkırdak Doku ve Çeşitleri

Omurgalıların embriyolarında, köpek balığı, vatoz gibi balıkların erişkinlerinde iskelet kıkırdaktan oluşur.

Kıkırdak dokusunu hücrelerine kondrosit, ara maddesine ise kondrin adı verilir. Kıkırdak dokuda kılcal kan damarları ve sinirler bulunmaz. Kıkırdak doku hücreleri bağ dokudan difüzyonla madde alış verişi yapar.

Kıkırdak doku ara maddesine göre üçe ayrılır.

a. Hiyalin Kıkırdak

Kondrosit hücreleri fazladır. Hücreler ara maddesi saydamdır, kollojen lifler bulundurur. Basınca dayanıklıdır. Embriyonik dönemde iskelet, erginlerde ise soluk borusu, kemiklerin eklem başları, kaburga uçları hiyalin kıkırdak yapıdadır.

b. Elastik Kıkırdak

Hücre ara maddesinde bol miktarda elastik lifler bulunur. Kulak kepçesi, östaki borusu, epiglotis elastik kıkırdak yapılıdır.

c. Fibröz Kıkırdak

Kollojen lifleri bol, kıkırdak hücreleri azdır. Basınç ve çekmeye dayanıklıdır. Omurlar arasındaki diskler fibröz kıkırdak yapılıdır.
4. Eklemler ve Çeşitleri

İki kemiğin birleştiği yere eklem denir. Üç çeşit eklem vardır.

a. Oynar Eklem

Kol ve bacaklardaki eklemler oynar eklemlerdir. Eklem bölgesindeki kemiklerin uçlarında bağ dokudan yapılı eklem kapsülü bulunur. Kapsülün iç kısmı sinovial sıvı (eklem sıvısı)salgılayan sinovial zar ile sarılmıştır. Bu sıvı eklem boşluğuna gönderilecek kemiklerin birbirine sürtünerek aşınmasını önler.

Ayrıca eklem yüzeyi eklem kıkırdağı ile örtülüdür. İki kemiği birbirine bağlayan bağ dokudan yapılmış ligament (eklem bağları) bulunur.