Kas Mekaniği-5

KAS SİSTEMİ
- Kaslar kasılıp gevşeyebilen hücrelerdir.
- Kimyasal enerjiyi mekanik enerjiye çevirirler.
İskelet Kaslarının İşlevleri:
İskelet kasları, istemli hareketlerin oluşmasını sağlarlar:
o Hareket ve yerdeğiştirme
o Mekanik iş: Nesneleri kaldırma, çekme, itme
o İletişim: Vücut dili, yüz ifadesi
Homeostatik rol:
o Canlıların çevrelerine yanıt vermelerini ve çevrelerini kontrol etmelerini sağlarlar.
KAS
Şekil 1. Kasın anatomisi
Dokusu Çeşitleri
o İskelet kasları
o Kalp kası
o Düz kas
Şekil 2. Kas çeşitleri
İskelet kası:
o Kemik, deri veya fasyaya bağlanır
o Mikroskopta aydınlık-karanlık bantlar şeklinde görülür
o Kasılma ve gevşeme istemli olarak kontrol edilir
1
Kalp kası:
o Çizgili görünür
o İstemdışı kontrol
o Pacemaker nedeniyle otoritmiktir
Düz kas:
o Derideki tüy foliküllerine bağlanır
o Kan damarları ve gastrointestinal organlar gibi içi boş organların duvarlarında
bulunur
o Çizgili görünmezler
o İstemdışı çalışırlar
Kas Dokusunun İşlevleri:
o Vücut hareketlerini oluşturur
o Vücut konumlarını sabitleştirir
o Organ hacimlerini düzenler
o Sfinkter adı verilen düz kas demetleri
o Vücut içinde maddeleri hareket ettirir
o Kan, lemfa, idrar, hava, yiyecek ve sıvılar, sperm
o Isı üretir
o İskelet kasının istemdışı kasılmaları (titreme)
Kas Dokusunun Özellikleri:
o Uyarılabilme yeteneği
o Sinir hücrelerinden salınan kimyasallara yanıt verir
o İletebilme yeteneği
o Elektrik sinyallerini zar üzerinde taşıyabilme yeteneği
o Kasılabilme yeteneği
o Kısalabilme ve kuvvet üretebilme yeteneği
o Uzayabilme yeteneği
o Dokuya zarar vermeden gerilebilip uzayabilme yeteneği
o Esneyebilme yeteneği
o Uzatıldıktan sonra ilk şekline dönebilme yeteneği
İskelet Kası – Bağ Dokusu
o
o
o
Yüzeysel fasya derinin
altında bağ dokusu ve
yağını kaybeder
Derin faysa= kas
etrafındaki yoğun düzensiz
bağ dokusu
Kasın bağ dokusu
bileşenlerinin içeriği:
o Epimizyum = Bütün
kası sarar
o Perimizyum = 10–100
kas hücresinden
oluşan demetleri
(fasikülleri) sarar
o Endomizyum =
Bireysel kas
hücrelerini ayırır
Şekil 3. Bağ dokusu bileşenleri
2
o
Bütün bu bağ dokusu tabakaları kasın karın kısmının arkasına kadar genişleyerek
kirişi (tendon) oluştururlar.
Kas Lifi veya Miyofiberler
Şekil 4. Kas hücresi (kas lifi veya miyofiber)
- Kas hücreleri uzun, silindirik biçimli ve çok çekirdeklidir,
- Sarkolemma = Kas hücre zarı
- Sarkoplazma, miyofibril adı verilen ince ipliklerle ve miyoglobinle (kırmızı renkli, oksijen
bağlayan protein) doldurulmuştur.
Enine Tübüller
- T (transvers, enine) tübüller, sarkolemmanın hücre merkezine girintilerdir.
- Hücredışı sıvı ile doludur.
- Kas aksiyon potansiyellerini hücre içine taşır
- Mitokondriler sandallar şeklinde hücre içinde dolaşmaktadır
- Kasılma sırasında ATP kullanan kas proteinlerinin yakınındadırlar
Şekil 5. Kas lifi tübüller sistemi
3
Miyofibril ve Miyofilamentler
o
o
Kas lifleri, SR (sarkoplazmik retikulum) tarafından ayrılmış miyofibril adı verilen
ipliklerle doldurulmuştur
Miyofilamentler (kalın ve ince filamentler) kasın kasılabilen proteinleridirler.
Sarkoplazmik Rerikulum (SR)
o
o
o
Kas hücresi olmayan hücrelerdeki düzgün endoplazmik retikuluma benzer tübüler
kesecikler sistemi
Gevşemiş kasta Ca+2 nu depolar
Ca+2 nun salınımı kas kasılmasını tetikler
Filamentler ve Sarkomer
Şekil 6.Sarkomer ve kalın-ince filamentler.
o
o
o
o
Kalın ve ince filamentler birbirini çizgili bir desen (aydınlık I bantları ve karanlık A
bantları) oluşturacak şekilde örterler
I bant bölgesi yalnız ince filamentleri içermektedir
Bunlar Z diskleriyle ayrılan ve sarkomerler adı verilen bölümler şeklinde
düzenlenmişlerdir
Üst üste binen (çakışan, örtüşen) bölgede, her kalın filamenti altı ince filament
sarmıştır.
4 miyofilamentler.
Şekil 7. Kalın ve ince
Kalın ve İnce Miyofilamentler
o
Destek proteinleri (M çizgisi, titin ve Z diski, kalın ve ince filamentlerin bulunduğu
yere sıkıca bağlanmalarına yardım ederler)
Kalın ve ince miyofilamentlerin miyofibril içinde üst üste binmeleri (örtüşmeleri)
Şekil 8. Bir elektron mikroskobunda karanlık (A) ve aydınlık (I) bantların görünüşleri.
Kas Proteinleri - Miyozin
o
o
o
o
Kalın filamentler miyozinden
oluşmuşlardır
Her molekül iki golf
sopasının birlikte
bükülmesine benzemektedir
Miyozin başları (çapraz
köprüler) ince filamentlere
uzanırlar
M çizgisi proteinleri ile
olduğu yerde tutulurlar
Şekil 9. Miyozin filamenti ve miyozin molekülü
Şekil 10. Miyozin filamenti m çizgisi ile yerinde sıkıca tutulur
5
Kas Proteinleri – Aktin
Şekil 11. Aktin filamenti
o
o
o
İnce filamentler aktin, troponin ve tropomiyozinden yapılmıştır.
Gevşemiş kasta, her aktin molekülünde miyozin-bağlama yeri tropomiyozin
tarafından örtülmüştür
İnce filamentler Z çizgileri tarafından yerlerinde tutulmaktadırlar. İki Z çizgisi
arsındaki bölgeye sarkomer adı verilir.
Kas Proteinleri - Titin
o
o
o
Titinler kalın filamentleri Z diski ve M çizgisine sıkıca bağlar
Molekülün Z diski ve kalın filamentin ucu arasındaki kısmı, dinlenim boyunun 4
katına kadar gerilir ve zarar görmeden tekrar geri döner.
Kasın gerilmiş durumdan geri dönüşünde rol alır.
Şekil 12. Kasılma durumu ve sarkomer uzunluğu arasındaki ilişki
6
Kasılmanın Kayan Filament Mekanizması
o
o
o
o
o
Miyozin çapraz köprüleri ince filamentleri çeker
İnce filamentler içeriye doğru kayar
Z diskleri birbirine yaklaşır
Sarkomerler kısalır. Kas lifi kısalır. Kas kısalır.
Dikkat: Kalın ve ince filamentler uzunluklarını değiştirmezler.
Kasılma Nasıl Başlar?
o
o
o
o
o
Sinir impulsu bir akson terminaline ulaşır ve sinaptik veziküller asetilkolin (ACh)
salarlar
ACh sarkolemmadaki reseptörlere diffüze olur ve Na+ kanalı açılır ve Na+ hızla hücre
içine akar
Bir kas aksiyon potansiyeli sarkolemma üzerine ve enine tübüllerin içine yayılır
Sarkoplazmik retikulum (SR) Ca+2 nu sarkoplazma içine salar
Ca+2 tropononine bağlanır ve troponin-tropomiyozin kompleksinin hareket etmesine
neden olur ve aktin üzerindeki miyozin bağlanma yerlerini açığa çıkarır. Kasılma
döngüsü başlar.
Uyarılma - Kasılma Çiftlenimi
Kas aksiyon potansiyelinin T tübülüne ulaşmasından kas lifinin kasılmasına kadar bütün
basamaklar.
Şekil 13. Uyarılma-kasılma ilişkisinin şematik gösterimi.
7
Kasılma Döngüsü
o
o
o
o
o
o
o
Kalın ve ince filamentlerin birbirinin üstünden geçmesine neden olan olaylar dizisi
tekrar eder
Kasılma döngüsünün 4 basamağı
Çapraz köprü bağlanması
Güç darbesi
Çapraz köprü ayrılması
Miyozin başının kurulması
ATP kullanılabildiği ve ince filamentlerin çevresinde Ca+2 düzeyi yüksek olduğu
sürece döngü tekrarlanır
Kasılma Döngüsündeki Basamaklar
Şekil 14. Kasılma döngüsündeki basamaklar.
Miyozin başı kurulurken ATP den enerjinin nasıl kullanıldığına dikkat edin.
8
ATP ve Miyozin
o
o
o
o
o
o
Miyozin başları ATP tarafından aktive edilir
Aktive edilmiş başlar aktine tutunur ve onu çeker (güç darbesi)
ADP serbestleşir (ATP, ADP + P + enerjiye parçalanır)
İnce filamentler kalın filamentlerin üstünden kayarak geçerler
ATP miyozin başına bağlanır ve onu aktinden ayırır
Bütün bu basamaklar çok kez tekrarlanır:
o ATP varsa
o Troponin-tropomiyozin kompleksinin çevresindeki Ca+2 düzeyi yüksekse
Gevşeme
o
o
o
o
o
o
Asetilkolinesteraz (AChE), asetilkolini (ACh) sinaptik aralıkta parçalar
Kas aksiyon potansiyeli sona erer
Ca+2 salan kanallar kapanır
Aktif taşınım pompaları Ca+2’ı sarkoplazmik retikuluma geri pompalar
Kalsiyum-bağlayan protein (calsequestrin) Ca+2 nun SRda tutulmasına yardım eder
(Ca+2 konsantrasyonu sitozolden 10 000 kat daha yüksektir)
Tropomiyozin-troponin kompleksi aktin üstündeki bağlanma yerlerini yeniden örter
Rigor Mortis
o
o
o
Rigor Mortis, ölümden 3-4 saat sonra başlayan ve yaklaşık 24 saat devam eden bir
kassal katılık durumudur.
Ölümden sonra, Ca+2 iyonları SR dan dışarı sızar ve miyozin başlarının aktine
bağlanmasına izin verir
ATP sentezi sona erdiğinden, proteolitik enzimler çürümüş hücrelerin sindirimine
başlayana kadar çaprazköprüler aktinden ayrılamazlar
Kas Liflerinin Boyu
o
o
o
Kalın ve ince filamentlerin optimal örtüşmesi
o En çok sayıda çapraz köprü ve en büyük gerilme oluşturur
Kas gerildikçe (optimal boydan daha fazla uzadıkça)
o Daha az çapraz köprü var olur ve daha küçük kuvvet oluşur
Kas aşırı derede kısalırsa (optimal boydan daha kısa)
o Daha az çapraz köprü var olur ve daha az kuvvet üretilir
o Kalın filamentler Z diskleri tarafından buruşturulur
Kuvvet-Gerilme Eğrisi
o
o
o
o
Sarkomer uzunluğuna karşı kasılma kuvvetinin (gerilme) grafiği.
Grafiğin tepesinde optimum örtüşme
Hücre çok gerildiği zaman küçük kuvvet üretir
Hücre çok kısaldığı zaman, yeniden küçük kuvvet üretir
9
Şekil 15. Kas uzunluğu ile gerilme kuvveti arasındaki ilişki
Nöromüsküler Kavşak (NMK) veya Sinaps
- Kendi motor son plak bölgesinde (diğer taraftan sinaptik aralık ile ayrılmıştır) bir kas
lifi yüzeyine yakın olan akson ucu.
Şekil 16. Nöromüsküler kavşak (Sinir-kas kavşağı)
Nöromüsküler Kavşak Bölgesinde Bulunan Yapılar
o
o
o
Sinaptik son soğanları akson terminallerinin şişkin kısımlarıdır.
Son soğanlar, asetilkolin (ACh) doldurulmuş sinaptik veziküller içermektedir
Motor son plak zarı 30 milyon ACh reseptörü içerir
10
Bir Sinir Sinyalinden Sonra Olan Olaylar
o
o
o
o
o
Sinir terminaline sinir impulsunun ulaşması sinaptik veziküllerden ACh salınmasına
neden olur
Kas motor son plağındaki reseptörlere bağlanan ACh, Na+ un kas hücresi içine
akabilmesi için kapılı iyon kanallarını açar
Kas hücresinin içinin daha pozitif olması hücrenin üzerinde ve T tübüllerinden içeri
doğru yayılan kas aksiyon potansiyelini tetikler.
Ca+2 nun sarkoplazmik retikulumdan (SR) salınması tetiklenir ve kas hücresi kasılır ve
kuvvet üretir.
Kas aksiyon potansiyelinin susması ve kas hücresinin gevşemesi için
asetilkolinesteraz motor son plaktaki reseptörlere bağlanan asetilkolini parçalar,
Şekil 17. Nöromüsküler kavşaktaki yapılar.
Motor Birim
o
Motor birim = Bir somatik motor nöron ve onun stimüle ettiği bütün iskelet kas
hücreleri (lifleri)
o Kas lifleri normalde kasın içinde dağılmışlardır
o Bir sinir hücresi hepsi birlikte kasılan ortalama 150 kas hücresini beslemektedir
11
o
Bir kasılmanın toplam kuvveti kaç motor birimin aktive olduğuna ve motor birimlerin
ne kadar büyük olduğuna bağlıdır.
Şekil 18. Motor nöron ve motor birim
Seğirme (Twitch) Kasılması
o
o
o
o
Bir motor birimdeki bütün liflerin:
o Motor nöronundaki tek
aksiyon potansiyeline
o Motor nöron ve kas liflerinin
elektriksel uyarılmasına
Kısa süreli yanıtı
Miyogram = Bir seğirme
kasılmasının grafiği (eğrisi)
o Aksiyon potansiyeli 2–5 ms
devam eder
o Seğirme kasılması 20–200
ms devam eder
Şekil 19 da bir miyogram ve
kısımları görülmektedir.
Şekil 19. Bir seğirme kasılması
Bir Seğirme Kasılmasının Kısımları
o
o
o
o
Latent Peryot, yaklaşık 2 ms
o Ca+2 sarkoplazmik retikulumdan salınmaya başlar
o Esnek bileşenlerin gevşemesi ortadan kalkar
Kasılma Peryodu
o 10–100 ms
o Flamentler bir biri üzerinden kayarlar
Gevşeme Peryodu
o 10–100 ms
o Ca+2 nun sarkoplazmik retikuluma aktif taşınımı
Refraktör Peryot
o Kas yanıt veremez ve uyarılabilirliğini kaybeder
o İskelet kası için 5 ms ve kalp kası için 300 ms
12
Dalga Birikimi veya Temporal Summation
Şekil 20. Tek ve ardışık uyaranlara kasın verdiği kasılma yanıtları
o
İkinci uyaran refraktör periyottan sonra fakat tam kas gevşemesinden önce
uygulanırsa, ikinci kasılma ilkinden daha büyük olur (Şekil 20 (b) Dalga birikimi).
Tam (Kaynaşmış) ve Tam olmayan (Kaynaşmamış) Tetanus
o
o
Kaynaşmamış (Tam Olmayan Tetanus)
o 20–30 Hz lik uyaranlarla uyarılırsa, uyaranlar arasında kısmi gevşeme olacak
(Şekil 20 (c) kaynaşmamış tetanus)
Kaynaşmış (Tam) Tetanus
o 80–100 Hz lik uyaranlarla uyarılırsa, uyaranlar arasında gevşemenin olmadığı
sürekli bir kasılma ortaya çıkar (Şekil 20 (d) kaynaşmış tetanus)
Merdiven Olayı (Treppe)
Şekil 21. Merdiven olayı
Merdiven olayı: Dinlenim durumundaki bir kasın ısındıkça kasılma kuvvetindeki artıştır.
13
Birikim ve Tetanusun Açıklanması
o
o
Dalga birikimi ve tetanusun iki tipi sarkoplazmada artakalan Ca+2 dan
kaynaklanmaktadır.
İkinci kasılmanın kuvveti basitçe ilkine eklenir, çünkü elastik elementler kısmi kasılı
kalır ve sonraki kasılmanın başlamasını geciktirmezler.
Motor Birimlerin Toplanması (Motor unit recruitment)
o
o
o
o
Bir kastaki motor birimler asenkron olarak ateşlenirler
o Bazı lifler aktif bazıları gevşemişlerdir
o Kasılmanın devam edebilmesi için kas yorgunluğunu geciktirirler
Pürüzsüz kassal kasılma oluşturur
o Ardışık veya sarsıntılı kas kasılması olmaz
Hassas hareketler daha küçük kasılmalar gerektirir
o Motor birimler daha küçük olmalı (daha az lif/sinir)
Büyük gerilme gerekli olduğu zaman büyük motor birimler aktif olurlar
Kas Tonu
o
o
o
Az sayıda motor birimin istem dışı kasılması (sabit olarak kayan desende sırasıyla
aktif ve inaktiftir)
o Tamamen gevşemiş durumda bile kasları sabit tutar
o Hareket oluşturmazlar
Duruşun (postür) korunmasında (başın dik tutulması gibi) temel rol oynar
Kan basınsının korunmasında önemlidir
o Kan damarlarının duvarlarındaki düz kasların tonu
İzotonik ve İzometrik Kasılma
Şekil 22. İzotonik ve izometrik kasılma
o
o
İzotonik kasılmalar = (Aynı gerilmede) bir yükün hareket ettirilmesi
o Konsantrik kasılma = Kuvvet ve hareket oluşturmak için bir kas kısalır
o Eksantrik kasılmalar = Kuvvet ve hareketi korurken bir kas uzar
İzometrik kasılma = (Aynı uzunlukta) hareket olmaz
o Kas kısalmadan gerilme oluşturulur
o Duruşu (postür) korur ve cisimleri sabit bir konumda tutar
14
İskelet Kas Liflerindeki Değişmeler
o
o
o
Miyoglobin, mitokondriler ve kılcal damarlar
o Kırmızı kas lifleri
 Daha fazla miyoglobin, oksijen-depolayan kırmızımsı bir pigment
 Daha fazla kılcal damar, daha fazla mitokondri
o Beyaz Kas lifleri
 Az miyoglobin ve kılcal damar lifleri açık renkli yapar
Kasılma ve gevşeme hızlarındaki değişme
o Miyozin ATPaz’ın ATP’yi ne kadar hızlı hidrolize etmesine bağlı
Yorgunluğa direnç
o ATP’yi yaratmak için farklı metabolik reaksiyonlar kullanır
Şekil 23. Kas lifi tipleri
Kas Liflerinin Sınıflandırılması
o
o
o
Yavaş oksidatif (yavaş seğiren)
o Kırmızı renkli (bol miktarda mitokondri, miyoglobin ve kılcal damar)
o Duruşun (postür) korunması için uzun süreli, sürdürülebilir kasılma
Hızlı oksidatif-glikolitik (Hızlı-seğiren A)
o Kırmızı renkli (bol miktarda mitokondri, miyoglobin ve kılcal damar)
o ATP çok hızlı parçalanır; yürüme ve çok hızlı koşmalar için kullanılır
Hızlı glikolitik (Hızlı-seğiren B)
o Beyaz renkli (Çok az sayıda mitokondri ve kılcal damar ve düşük miyoglobin)
o Kısa süreli anaerobik hareketler; ağırlık kaldırmak için kullanılır
Bir Kastaki Lif Tipleri
o
o
o
o
Kasların büyük bir kısmı bu üç tip lifin karışımını içerir
Oranlar kasın bilinen etkilerine göre değişir
o Boyun, sırt ve bacak kasları daha büyük oranda postural, yavaş-oksidatif liflere
sahiptir
o Omuz ve kol kasları daha büyük oranda hızlı glikolitik liflere sahiptir
Herhangi bir motor birimin bütün lifleri aynı tiptendir
Gereksinme oldukça farklı lifler katılır (recruited)
15
HILL DENKLEMİ
Kasta kısalma hızı ile yük (kuvvet) arasında, hiperbolik bir ilişki vardır:
(𝐹 + 𝑎)(𝑣 + 𝑏) = (𝐹𝑜 + 𝑎)𝑏
𝑣𝑒𝑦𝑎
𝑣=𝑏
𝐹𝑜 − 𝐹
𝐹+𝑎
Buna Hill denklemi adı verilir. Hill denklemine veya karşılığı olan Şek 10-12 deki eğriye göre,
F=0 için hız maksimum
𝑏𝐹𝑜
(𝑣𝑚𝑎𝑥 =
)
𝑎
F=Fo İçin ise hız sıfırdır.
Hill denklemindeki parametreler
kasın farklı özellikleri ile ilişkilidir.
Bunlardan Fo aktif köprü sayısı ile
ilgili olup troponin C ye
bağlanabilecek mevcut Ca2+
miktarına bağlıdır. Parametrelerden
kimyasal-mekanik enerji çevriminin
bir ölçüsü sayılan a kuvvet
boyutundadır, tüm kas lifleri için
Şek.10-12. İzotonik kasılmada kasılma hızının
hemen hemen aynıdır ve değeri
gerilme kuvveti (veya yük) ile değişimi
0,25Fo – 0,4Fo arasındadır. Hız
boyutundaki b parametresinin değeri
ise maksimum hızdan 2,5 – 4 kez daha küçüktür. Maksimum hız, vmax ise, yalnızca çapraz
köprü çevrim temposuna bağlı, Ca2+ miktarına doğrudan bağlı değildir.
Parametrelerin kayan filamentler modelindeki karşılıkları dikkate alındığında, kasılma
etkinliğinin özetle, i-aktif köprü çapraz sayısına, ii-çapraz köprülerin çevrim hızına bağlı
olduğu söylenebilir.
Kasın Mekanik Gücü
Hill denklemine göre kuvvet ve hız birbirine bağlı olduklarından yukarıdaki bağıntılardan
kasın mekanik gücü için
𝑃 = 𝑏𝐹
𝐹𝑜 − 𝐹
𝐹+𝑎
Pmax
elde edilir. Bu bağıntıya göre,
F=0
ve
F=Fo
İçin kasın mekanik gücü sıfır iken,
𝑎 ≈ 0,25 𝐹0
Seçildiğinde,
𝐹 ≈ 0,31 𝐹𝑜
İçin güç bir maksimumdan geçmektedir.
Kası bir makine gibi düşünürsek,
izotonik kasılma sırasında verim
F0,31Fo
Şek.10-14. İzotonik kasılmada kasın mekanik
gücünün (birim zamanda yaptığı iş) gerilme kuvveti
ile değişimi.
16
𝜂=
𝑚𝑒𝑘𝑎𝑛𝑖𝑘 𝑖ş
𝑊
=
ℎ𝑎𝑟𝑐𝑎𝑛𝑎𝑛 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑗𝑖
𝑊+𝑄
Yazılabilir. Kurbağa kasında yapılan ölçümler kas veriminin oldukça düşük ve %20-35
arasında olduğunu göstermiştir.
KASTA ISI ÜRETİMİ
Kas kasılmasının farklı evrelerinde farklı nitelikte ısı üretilmektedir.
1-Dinlenim (resting) Isısı: Dinlenimdeki bir kasta metabolik olaylara eşlik eden ısı
üretimidir.
2-Başlangıç (initial) ısısı: Gerçek kasılma ve gevşeme süreçlerine eşlik eden ısı
üretimidir ve üç ayrı terime ayrılabilmektedir:
a) Aktivasyon ısısı: Uyaranın uygulanmasından hemen sonra başlamakta, hem
izotonik hem de izometrik kasılmada gözlenmektedir. Tetanik kasılma
sırasında her bir aksiyon potansiyelini aktivasyon ısı salınması izlemektedir.
b) Kasılma veya kısalma ısısı: İzotonik kasılma sırasında kas boyunun
kısalması, yani bir kuvvet uygulayarak iş yapması sırasında açığa çıkmakta,
izometrik kasılmada gözlenmemektedir.
c) Gevşeme (relaxation) ısısı: İzotonik kasılmada, uyaran kesildikten sonra kas
gevşerken yük kası uzatmaya devam ediyorsa gözlenir.
3- Düzelme (recovery) ısısı veya gecikmiş (delayed) ısısı: Kasın tekrar dinlenim
durumuna dönmesi sırasında süren reaksiyonlara eşlik eden ısıdır. Kasılma ve
gevşemeyi izleyerek 20-30 dakika sürebilir ve izotonik kasılmada yükün asılı kalıp
kalmamasına göre farklı karakterlerde olabilir (Şekil 10-11 A).
ŞEKİL K1. Kurbağa sartorius kasının 0 °C ta tek bir izometrik sarsı kasılması
esnasında ısı üretimi (Needham, 1971 den). Sürekli çizgi, ısı analizleri; kırıklı
çizgi, kuvvet eğrisidir. Kasılma sonrası ısı üretimi, düzelme ısısı, şekilde
gösterilmemiştir. Bu, enerji kaynağının düzelmesini göstermektedir.
17
o
o
İzotonik kasılma esnasında, izometrik kasılma esnasında üretilen ısıdan kısalma ısısı
kadar daha fazla ısı üretilir.
Kısalma ısısı kasın kasılmasıyla doğrudan orantılıdır. Kısalma uzaklığı artarsa, üretilen
ısı miktarı da artar.
ŞEKİL K2. Fen etkisi (Carlos ve Wilkie, 1974 ten). A eğrisi, sadece izometrik kasılma. B-D
eğrileri, kas izometrik olarak kastırılır, kas serbest bırakılır ve gittikçe artan uzaklıklara kadar
sabit yük altında kasın kısalmasına izin verilir.
ŞEKİL 3 Canlı kasın ısı üretimi. 0 °C ta tetanik olarak uyarılan kurbağa sartorius kası. (a) A:
izometrik kasılma. B, C, D: stimulustan 12 saniye sonra, kas serbest bırakılır ve sabit yük
altında değişik uzaklıklarda (B<C<D) kısalmasına izin verilir. (b) E: izometrik kasılma. F, G, H, J:
aynı uzaklıkta değişik yükler altında (F>G>H>J) kasın kasılmasına izin verilir (Hill den).
18
Enerji çıktısı ve kimyasal parçalanma arasındaki ilişki


Isı çıktısı + iş, kasılma altında fosfokreatinin parçalanmasıyla doğrudan
orantılıdır.
Kas kasılması termodinamik yasalarına uyar.
o Kas mekanik enerjiyi ısı enerjisine dönüştürür (birinci yasa)
o Kas sabit sıcaklıkta ısıyı, işe dönüştürmez (ikinci yasa)
ŞEKİL 5. Enerji çıktısı ve kimyasal parçalanma (Carlson ve Wilkie, 1974 ten). (ΔC=ΔPCr,
Fosfokreatin).
19