KAS FIZYOLOJISI

1. KAS FIZYOLOJISI Prof. Dr. Nurten GALIP FIZYOLOJI A.B.D

2. Kas tipleri

6. KAS FIZYOLOJISI *Her bir kas h�cresini sarkolemma denilen bir membran (zar) �rter. *kas h�cresinin sitoplazmasina sarkoplazma denir. *kas h�cresin endoplazmik retikulumuna sarkoplazmik retikulum denir *kas h�cresinde mitokondrion sistemine sarkozom denir. *D�z kas ve kalp kasi h�creleri tek �ekirdekli, iskelet kasi h�cresi �ok �ekirdeklidir. * Her bir kas h�cresi myofibril denilen k���k kasilma birimleri i�erir. * Sarkolemma boyunca ilerleyen aksiyon potansiyelleri transvers tubuller ile kas telinin i�ine g�t�r�l�r. Transvers tubuller (T-Tubul,T sistemi) sarkoplemmanin kas lifleri i�erisine y�nelmesi ile olusan kanal veya borucuk seklindeki yapilardir.

7. Bir adet iskelet kasi h�cresinde 100-200 �ekirdek bulunur. D�z kas ve kalp kasi h�creleri tek �ekirdek

8. Huxley?

18. Orderly arrangement of A-bands (thick filaments) and I-bands (thin filaments) within the sarcomeric structure of myofilaments. Light diffracts through the I-band region of the muscle, and the spacing between I-bands is governed by sarcomere length.

20. Ince flament kalin flament

36. Myofibril *Sarkoplemma i�inde bulunan kasilma yetenegine sahip olan iplik�iklere myofibril denir. *Myofibriller kalin ve ince olmak �zere 2 tip olan protein flamentlerinden yapilmistir.

37. Ince flament *Aktin, ince flamentde bulunan bir proteindir, yuvarlak olan bu molek�ller yan yana dizilerek tek sirali bir zincir olustururlar. Ince flament, I bandi adini alirlar. I bandi ortasinda koyu renkli Z �izgisi (bant) bulunur.Iki Z bandi arasinda kalan kisma sarkomer denir. Sarkomerin boyu istirahatte yaklasik 2-2,5 mikrometre uzunlugundadir, kasilma durumunda 2 mikrona kadar kisalabilir. *Ince flamentde troponin ve tropomyozin proteinleri de bulunur. *tropomiyozin Ince �ubuk seklinde uzun olan molek�llerdir. Bir ince flamentte 40-60 tropomiyozin molek�l� vardir. *Troponin ince flamentte bulunur, yuvarlaktir 3 �nitesi vardir. TnI, aktine baglanir. TnC, Ca baglar. TnT tropomiyozine bagladir.

38. Kalin flament Myozin kalin flamenti olusturan bir proteindir. A bandi adini alirlar. Myozin �ubuk seklinde olup boyun ve aktini baglayan bir bas kismi vardir.

40. Myosin and Actin Model

44. Sliding Filament Animation http://www.sci.sdsu.edu/movies/actin_myosin_gif.html

51. Kasin kontraksiyonu Kasin kontraksiyonu; 1.kasi innerve eden motor sinir sonlarindan transmitter birakilir, 2.sarkolemma depolarize olur, 3.sarkolemma boyunca ilerleyen aksiyon potansiyelleri transvers tubuller ile kas telinin i�ine g�t�r�l�r. 4.Takiben sarkoplazmik retikulumdan myoplazma i�erisine Ca ++ salinir. 5. Ca++ troponine baglaninca myozin basinin aktine baglanacagi yer bosalir. 6.Myozin baslari aktine baglanir. Bu sirada ATP den ile ADP ve P olusur ve a�iga �ikan eneji kasin kasilmasinda kullanilir. Kasilma aninda sarkomer boyu kisalir, Z bantlari birbirlerine yaklasirlar

52. Sliding Filament Theory of Muscle Contraction Relaxation phase- stimulation from the motor nerve stops, calcium is re-segregated into the sarcoplasmic reticulum, troponin and tropomyosin return to their original shape and block the attraction of actin and myosin, the muscle returns to the resting unbound state

53. Kasin Gevsemesi 1.Uyari bitince Ca ++ troponini terkeder. Serbest kalan Ca++ sarkoplazmik retikulumda bulunan Ca ++ baglayan kalsekestrin adi verilen protein tarafindan tekrar baglanir. 3. Myozin basina yeni bir ATP baglandiginda kas gevser 2. tropomyozin aktinde myozinin baglanacagi b�lgeleri tekrar kapatir.

54. rigor mortis Myozin basina yeni bir ATP baglandiginda kas gevser. Myozin basina yeni bir ATP baglanmazsa, myozin aktine bagli olarak kalir, bu olaya rigor denir. Eger bu durum �l�m sonrasi olursa rigor mortis, �l�m sertligi denilen durum olusur. Normal kasta ATP her zaman mevcut, ATP al�ak enerjili aktin-miyozin kompleksine eklenerek miyozini aktinden ayirir. Canli �l�nce ATP hemen t�kenir aktin-miyozin kompleksi hemen ayrilmaz, kas daimi kasilmis kalir. Bu duruma �l�m katiligi denir. Eger canli egzersiz sonrasi �l�rse hemen katilasir. �l�mden sonra sirasiyla kalp diyaframa, y�z,boyun, �st ve alt g�vde kaslari ile karin kaslari kati olur.Ayni sirayla ��z�l�r.

56. Key for Excitation-ContractionImages Motor Nerve Muscle Membrane Acetylcholine Receptors Action Potential

58. Neuromuscular Components Neuromuscular junction- the point where a motor neuron joins muscle fibers, the motor end plate Motor unit- a motor neuron and all the muscle fibers it innervates All or none law- all the muscle fibers in a motor unit contract, or none contract

61. Iskelet kasi H�cre tipleri 1. Hizli Kasilan Glikolitik H�creler 2. Hizli kasilan oksidatif glikolitik h�creler 3. Yavas kasilan oksidatif h�creler

62. 1. Hizli Kasilan Glikolitik H�creler kasilma s�resi �ok kisa (5-20 milisaniye) �abuk yorulur aneorobik metabolizma + miyoglobin az � kan damarIari az� Glikojen ve glikojeni par�alayan fosforilaz enzimleri + Mitokontri az � Hizli tip miyozin ATP�ase aktivitesi +

63. 2.Hizli kasilan oksidatif glikolitik h�creler Miyoglobin + Mitokondri + Aerobik metabolizma + hizli tip miyozin ATP� ase aktivitesi +

64. 3. Yavas kasilan oksidatif h�creler aerobik metabolizma + miyoglobin (kirmizi renk) fazla + kan damarIari fazla + Mitokondri fazla + Enerjinin �ogunu ATP�den saglar. Ince telli olup uzun s�re yorulmadan kasilir.

66. Kalp Kasi �izgili Aerobik metabolizma Miyoglobin +, mitokontrion + Yavas kasilan oksidatif kas Boy kisa (100 mikron), kalinlik 15 mikron Histolojik sinsityal yapilanma var. Kalp kasi h�creleri arasinda bulunan Inter kalat diskler araciligi ile uyarimmlari h�creden h�creye ge�irirler.

67. Cardiac muscle cells have sarcomeres and the actin/ myosin arrangement of skeletal muscle, but are mononucleated and branched, connecting to each other through intercalated disks that include gap junctions, for chemical and electrical communication. Cardiac muscle has many mitochondria and utilizes most of the O2 that flows through its circulation.

69. D�z kaslar D�z kaslarda aktin-miyozin sirali degildir. Sarkoplazmik retikulum bulunmaz. H�cre zarinda depolorizasyon olusunca Ca i�eri alinir, kasilmada rol alir. H�cre zarinda depolorizasyon bitince Ca disari atilir. Kasilma ve gevseme yavas ger�eklesir. Kasilma g�c� y�ksek olup �rnek olarak uterus kasi kasilmasin verebiliriz.

70. I� Organ D�z Kaslari (Visceral) Sindirim, bosaltim �reme sistemi kaslari ile dalak lenf yumrusu v.d. Organlarda bulunan kaslar. Mekik bi�iminde olup tek �ekirdeklidir. H�creler birbiriyle siki degi durumda, degi b�lgeleri (al�ak diren� b�lgeleri) ile uyarimlar diger h�crelere yayilarak bir�ok h�cre kasilir. Sempatik sinir sistemi etkisiyle kasilrlar. Sinir sistemi ortadan kaldirildiginda kendiliklerinden de (Spontan) kasilirlar. Hormonlar etkisiyle de kasilirlar �rnek olarak �strojen , progesteron etkisi ile uterus kasi kasilmasini verebiliriz. Plastisite (uyum g�sterme), boyu uzadik�a geriliminin ve kasilma g�c�n�n artmamasi durumudur, �rnek olarak idrar kesesi kaslarini verebiliriz. iskelet kasinda ise boyu uzadik�a gerilimi ve kasilma g�c� artar.

71. aksiyon potansiyeli olusumuna g�re iki tip i� organ kas h�cresi vardir. *Kendiliginden aksiyon potansiyeli (pacemaker) olustururlar. *civar h�crelerin olusturdugu aksiyon potansiyellerine bagimli (driven)

72. �ok birimli (M�lti-Unit) D�z kaslar -otomatik olmayan- Al�ak diren�li b�lge yok. Her h�cre ayri bir sinir teli ile donatilmis olup her h�cre bagimsiz olarak �alisir. Yerel doku fakt�rleri etkisiyle spontan kasilmaz Kan damarlarinin �ogunlugunda bulunan kaslar, Piloerekt�r kaslar (deride sempatik sistemin uyarimi ile kil,t�y diklesmesini saglayan kaslar), M. Ciliaris�e ait d�z kaslar, Iris, g�z� kapatmada g�revli olan membrana nictitans �ok birimli (M�lti-Unit) d�z kaslar olarak bilinir.

73. Damar D�z Kaslari Aorta ve A.carotis gibi arter d�z kaslari �ok birimli d�z kasa benzer, basin� artisi sonu gerilmeye yanit vermez. Istirahat (sukun) potansiyeli i� organ d�z kaslari gibi d�s�k (-50mv). K���k arter ve venalar�.i� organ d�z kaslarina benzer, kaslari gerilmeye duyarli, kendiliklerinden kasilirlar.

74. Kasilma Tipleri O2, glikoz. ATP, kas proteinleri, n�rotransmitter madde kasilma olayinda rol alir. -Izometrik kasilma: kas 2 ucundan tespit edilir, boyu degismez. �rnek olarak ayaklarin yere degmesini verebiliriz. Bu durumda kasin gerimi degisir fakat mekanik olarak is yapmaz. Izotonik kasilma: kas bir ucundan tespit edilir, gerimi ayni, boyu degisir, mekanik olarak is yapar, bacak hareketi, ele alinan y�k� bu duruma �rnek olarak verebiliriz. Tetanik kasilma: sik araliklarla uyaran verilirse, kas gevseme firsati bulamaz, kas s�rekli kasili kalir.Kasin s�rekli kasilmasina tetanus denir. Tam tetanus: kasilmalarin birikimi (summasyon) sonu kasin s�rekli kasilmasi haline denir, y�kseklik ayni, bedendeki kaslarin kasilmalari bu sekilde olur. Tam olmayan Tetanus : uyaranlar �ok sik araliklarla verilmezse kas uyaranlar arasinda biraz gevseyebilir b�yle kasilmaya tam olmayan tetanus denir.

79. Kasta hep veya hi� yasasi, sarsi egrisi ve merdiven olayi, Esik deger veya �zerinde bir uyarana kas bir kasilma egrisi ile yanit verir, buna hep veya hi� yasasi denir. Uyarinin siddeti arttik�a, uyariya cevap veren kas teli sayisi da artar (her bir kas telinin uyarilma esigi farkli oldugundan) gittik�e y�kselen kasilma egrileri olur. Sonu�ta b�t�n kas telleri kasildigi i�in sarsi egrisinin y�ksekligi ayni kalir. *

80. Kasta refrakter d�nem *kas h�cresine kisa araliklarla uyaran verilirse sarkolemma 2. uyarana aninda yanit vermez, 2. uyarana yanit vermesine kadar ge�en s�reye refrakter d�nem denir(bu s�re motor n�ronda 1.5, kas h�cresinde 10 milisaniye).

81. Kasta Summasyon *Kaslara motorn�ronlarla ardarda uyarimlar geldiginde bu uyaranlara tetanik karekterde kasilma ile yanit verilir 1. uyaranla olusan kasilma bitmeden 2. bir aksiyon potansiyeli baslarsa daha kuvvetli bir kasilma olur. Birka� kasilma dalgasinin ayni zamanda kaslardan ge�mesi seklindeki bu duruma. kasta summasyon denir.

82. Iskelet Kasinda yorgunluk Uyaran arttik�a kasilma g�c� zamanla azalir kaybolur. Moton�ron d�zeyinde yorgunluk yok. Yorgunluk sinir-kas preparatinda yok ��nk� yorulan kastan yapilan sinir-kas preparatinda aksiyon potansiyelleri hale var Yorgunluk sinir-kas baglanti yerindedir. O2 a�igi: kasta t�kenen ATP ve kreatin fosfat sentezi O2 ile olur, anaerobik metabolizma sonu O2 bor�lanilmistir.Zorlu egzersiz sonu derinligi ve sayisi artmis solunum olmasinin nedeni budur. Glikojen D�zeyi: anaerobik yolla enerji �retimi sonu artan laktik asit kana oradan karacigere orada glikoza d�n�st�kten sonra tekrar kasa gelir bu olaya Cori d�ng�s� denir. Glikojen yoklugu sinyali, yorgunluk sonu kasilma yaplilamamasina neden olur. �rnegin maraton kosuculari belirli bir s�re (�rnegin 20-22 mil.) kostuktan sonra glikojen deposunun t�kenmesi ve O2 a�iginin artmasi ile yorgunluk sonu artik kosamazlar

84. Kas metalobizmasi *Glikoz+2 ATP (anaerobik) 2 laktik asit+4 ATP Glikojen+1 ATP (anaerobik) 2 laktik a+4 ATP *Glikoz +2ATP (aerobik) 6H2O+6CO2+40 ATP Glikojen +1 ATP (aerobik) 6H2O+6CO2+40 ATP *Palmitik Asit (aerobik) 16H2O+16CO2+131 ATP *ADP+Kreatin fosfat (Kreatinfosfokinaz enzimi ile) -----ATP+Kreatin

85. Exercise reduces risk factors in some most common health problems: heart disease, obesity , diabetes, and stress

86. Sustaining Muscle contractions: ATP Sources/Time

93. I. anaerobik glikoliz II. aerobik glikoliz III.serbest yag asitlerinin oksidasyonu IV.fosfokreatin mekanizmasi Glikoz veya glikojen �nce pruvik asite par�alanir. Pruvik asit oksijen varsa sitrik asit d�ng�s�ne girer yoksa laktik aside indirgenir. Kaslarda olusan laktik asit kanla karacigere g�t�r�l�r. Karacigerde laktik asit glukoza �evrilir kanla kaslara geri tasinir, bu olaya Cori d�ng�s� denir.

94. Oksijen a�igi Zorlu egzersizlerden dolayi, harcanan kreatin fosfat ve ATP nin tekrar sentezlenip yerine konmasi oksijen kullanilarak olur.Iste bu gerekli O2 miktarina oksijen a�igi denir.

96. Solunum katsayisi maddelerin (k.hidrat, yag) hangi oranlarda kullanildiklarini bulmaya yarar.

97. Kaldira� sistemleri 1.bas-y�k,kas g�c�-dayanak 2.falankslar arasi eklemler 3.dirsek eklemi.

99. **Iskelet kasinin siniri deneysel olarak kesilir veya bir yaralanma sonucu �alisamaz duruma gelirse, kas atrofiye ugrar. **D�z kasin yahut kalp kasinin sinirleri kaldirilsa bile, organda atrofi g�r�lmez. �zellikle otomatik d�z kaslar sinir impulsu almadan da kasilabilir. V�cuttan ayrilmis kalbin yahut bir bagirsak par�asinin v�cut disinda elverisli bir ortamda kontraksiyonlarina devam etmeleri, bu karakterini ispatlar.

100. Peysmeyker potansiyeli Bazi tip kaslar, �rnegin, kalp kas h�creleri, bagirsaklarin ve uterus�un d�z kas h�creleri, kendiliklerinden ritmik kasilmalar g�sterirler. Bir kalp kas telini izole edip yasayabilecegi bir ortama koyarsak, ritmik kasilmalarina devam eder.

101. Ritmik bi�imde impuls doguran h�creler (kalbin peysmeyker h�creleri, kalp kas h�creleri, otomatik d�z kas h�creleri gibi) degisken bir membran, potansiyeli ne sahiptirler. Bir impuls sona erdikten ve istirahat potansiyeline eristikten sonra membarn potansiyeli istirahat d�zeyinde durmaz; yavas yavas membran potansiyeli degiserek (�rnegin-60 mV�dan 0 mV�a dogru y�kselerek) uyarilma esik degerine ulasir ve membrani depolarize eder.Istirahat potansiyelinde durmayip kendiliginden membrani depolarize edecek d�zeye ulasan potansiyele �peysmeyker potansiyeli� denir. Peysmeyker h�creler katesolamin depo ederler ve salarlar

102. Kalp kasinin kasilmasini baslatan ve kasilma-gevseme evrelerinin hizini tayin eden S-A d�g�m�d�r. Bu nedenle, S-A d�g�m�ne kalbin pacemaker�i (peysmeyker) denir. Kalbin diyastol evresinde peysmeyker h�crelerinde kendiliginden olusan peysmeyker potansiyeli yeni bir potansiyeli baslatir.

103. resept�r Kasta 2 tip resept�r vardir 1.Kasin gerilimini alan resept�r (golgi tendon organi) Golgi tendon organi, kas telleri arasinda bag dokuda bulunan bu resept�r araciligi ile kasin tonusu hakkinda bilgiler alinir, degerlendirilir. b�ylece kasin asiri gerilimi �nlenir 2.Kasin uzunlugu hakkinda bilgi alan resept�r (kas mekigi )

104. http://users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/BiologyPages/M/Muscles.html#Tsystem