Kas Dokusu

Kas dokusu kasılabilir proteinler içeren farklılaş­mış hücrelerden oluşur. Bu proteinlerin biyolojik yapısı belli başlı organlarda ve bir bütün olarak vücutta, hareketi sağlayacak hücresel kasılma için gerekli olan güçleri oluşturur. Kas hücrelerinin çoğu mezo­dermden kökenlenir ve miyofibriler proteinlerin senteziyle eş zamanlı olarak gerçekleşen aşamalı bir uzama süreciyle farklılaşır.

Morfolojik ve fonksiyonel özelliklerine göre memelilerde üç tip kas dokusu tanımlanabilir (Şekil 10-1). Kas dokusu­nun her bir tipi onun fizyolojik görevine uygun bir yapıya sahiptir. İskelet kası enine çizgilerime gösteren çok çekir­dekli, silindirik, çok uzun demetlerden oluşur. Kasılmaları, lıızlı, kuvvetli ve genellikle istemlidir. Buna, molekiiler yapı­ların birbirleri üzerinde kaymalarına olanak veren, kalın mi- yozin filamanları ve ince aletin filamanlarının karşılıklı hare­keti neden olur.

Kayma için gerekli olan güçler aklini miyo- zine bağlayan köprülerdeki zayıf etkileşimlerle oluşturulur. Kalp kası da enine çizgilenmeler gösterir ve birbirine para­lel uzanan dallanmış özel hücrelerden meydana gelir. Uç uca geldikleri bölgelerde, sadece kalp kasında bulunan ya­pılar olan interkalar disklerle birbirlerine bağlanırlar. Kalp kası istemsiz, güçlü ve ritmik kasılır. Düz kas, ışık mikrosko­bunda çizgilerime göstermeyen iğ biçimli hücre grupların­dan meydana gelir, bunların kasılması yavaştır ve istem dışı çalışır.

Kas hücrelerinin bazı organelleri diğer hücrelerdeki kar­şılıklarından farklı isimlere sahiptir. Kas hücre sitoplazması (kas lifçikleri dışında) sarkoplazma, (Yun. setrkos, et + plcts- »ıcı, nesne), düz endoplazına retikulumu sarkoplazma re- tikulumu olarak adlandırılır. Sarkolemma (Yun. sarkos + lenıma, örtü) hücre zan ya da plazmalemmadır.

İSKELET KAS!

İskelet kası demetler halinde uzayan, çok uzun (30 cm’nin üzerinde) silindirik, 10-100 ////»çapında çok çekirdekli hüc­relerin oluşturduğu kas liflerinden oluşur. Çok çekirdeklilik, embriyonik tek çekirdekli miyoblastların (kas hücresi öncü­lü) birleşmesi sonucunda meydana gelir. Oval çekirdekler genellikle periferde, hücre zarının hemen altında bulunur. Bu tipik çekirdek yerleşimi iskelet kasını, çekirdekleri mer­kezde yer alan kalp ve düz kastan ayırmaya yarar.

KLİNİK BİLGİ

İskelet kası liflerinin çaplarındaki çeşitlilik yaş, cinsiyet, beslenme durumu ve bireyin fiziksel eği­timine bağlıdır. Egzersizin kas yapısını geliştirdi­ği ve yağ depolarını azalttığı konusunda ortak görüş bulunmaktadır. Kasta bu artma yeni miyo- kas lifçiklerinin oluşumu ve her bir kas lifinin ça­pının artmasına bağlıdır. Özelliğini hücre hacmi­nin artışından alan bu olaya hipertrofi denir (Yun. hyper, aşırı + trophe, beslenme). Hücre sa­yısındaki artışa bağlı doku büyümesine hiperpla- zi denir. (Hyper, + Yun. plasis, şekillenme). Hi- perplazi, mitoz bölünme özelliğini kaybetmemiş olan düz kasta görülmesine karşın, gerek iskelet kasında, gerekse kalp kasında izlenmez. Hem hi- perplazi, hem de hipertrofi, gebelik sırasında ute- rusta olduğu gibi birçok organda sık ortaya çıkar.

İskelet Kasının Düzenlenişi

Değişik tiplerdeki kasları oluşturan kas lifi kütleleri gelişigü­zel değil, düzenli demetler halinde dizilirler ve epimisyum (Yun. epi, üst + ınys, kas) adı verilen tıkız bağ dokusu bir kı­lıf ile dıştan tümüyle sarılırlar. (Şekil 10-2, 10-3 ve 10-4). Epi- misyumdan içeriye doğru ince bağ dokusu bölmeleri uzana­rak bir kasın içindeki lif demetlerini sarar. Kas liflerinden oluşan her bir demetin etrafındaki bağ dokusuna perimis- yum (Yun. peri, çevre + ınys, kas) denir. Her kas lifi ise ba­zal lamina ve retikiiler liflerden oluşmuş ince bir bağ doku­su tabakası olan endomisyum (Yun. enclotı içinde, + mys) ile sarılıdır.

Bağ dokusunun en önemli ödevlerinden biri, kasılan kas hücrelerinin oluşturduğu güçleri mekanik olarak iletmektir. Çünkü çoğu kez kas hücreleri tek başına kasın bir ucundan diğer ucuna uzanmaz.

Kan damarları kasa bağ dokusunun oluşturduğu bölme­ler içinde girer ve kas lifleri arasında, onlara koşut olarak zen­gin bir kılcal damar ağı oluşturur. Kılcal damarların endoteli kesintisiz tiptedir ve bağ dokusunda lenfatikler de bulunur.

Bazı kaslar kas tendon bileşkesinin oluştuğu uçlarda or­tadan kalkar. Elektron mikroskobik bulgulara göre bu geçiş

Şekil 10-2. İskelet kasının yapısı ve işlevi. Sağdaki çizimde geniş bir segmentte kasın ayrıntıları görünmektedir. Renkli çizgiler endomisyum, perimisyum ve epimisyumdur.

Şekil 10-3. İskelet kasının enine kesitinde tip I ve tip III kolajen ile hücre çekirdekleri gö­rülmektedir. Endomisyum ok başlarıyla, perimisyum oklarla gösterilmektedir. Solda epimis- yumun bir bölümü yer almaktadır. Pikrosirius-hematoksilen boyası. Yüksek büyütme.

Şekil 10-4. İskelet kasının endomisyumda bulunan bir protein bileşeni olan laminine yö­nelik immünhistokimya boyası yapılmış kesiti. Laminin kahverengi gölgeler halinde izlen­mektedir. Sağ üst köşede küçük bir sinirin hafif çapraz kesiti bulunmaktadır. Sinir liflerinin çevresinde de laminin bulunur.

Şekil 10-5. İskelet kasının uzamına kesiti. Doku alın­madan önce kan damarla­rına plastik madde veril­miştir. Kas lifleri çevresin­deki çok yoğun kılcal kan damarları görülmektedir. Giemsa boyası. Polarize ışık altında düşük büyüt­me.

10-6. İskelet kasının uzamına (altta) ve enine (üst­te) kesiti. Özellikle enine kesitte, hücrenin kenarında, hücre zarının hemen altında çekirdekler görülebilir. H-E boyası. Orta büyütme.

bölgesinde tendonun kolajen liflerinin, kas liflerinin plazma- lemmasmdaki karmaşık kadanaların içine gömüldükleri gö­rülür.

İskelet Kası Liflerinin Düzenlenişi

Işık mikroskobunda gözlendiği gibi, uzamına kesiti alınan kas lifleri açık ve koyu bantlar halinde ardışık sıralanan eni­ne çizgilenmeler gösterir (Şekil 10-6’dan 10-9’a). Koyu ola­rak gözlenen bantlar A bandı (anizotrop) olarak isimlendi­rir; açık gözüken bantlar ise I bantları (izotrop, yani pola­rize ışık altında değişmeyen) olarak adlandırılır. Elektron mikroskopta her I bandının Z çizgisi denilen enine koyu bir çizgiyle ikiye ayrıldığı gözlenir. Kasılabilir yapının yinelenen en küçük parçası olan sarkomer (Yun. sarkos + mere, bö­lüm) bir Z çizgisinden diğer Z çizgisine uzanan kısımdır (Şe­kil 10-10 ve 10-11) ve dinlenme halindeki kasta yaklaşık 2.5 jam. uzunluğundadır.

Şekil 10-8. İskelet kası lif­lerinin uzamına kesiti. Ko­yu renkli A bantları ve orta­sında Z çizgileri bulunan açık renkli I bantları görül­mekte. Giemsa boyası. Bü­yük büyütme.

Şekil 10-9. İskelet kasının uzamına kesiti. Kas hücre­lerindeki çizgîlenme ve orta düzeyde kolajen (sarı) mik­tarı görülmektedir. PSP bo­yası. Büyük büyütme.

Şekil 10-10. İribaş (kurbağa larvası) iskelet kasının elekt­ron mikroskop fotoğrafı. A, I, H bantları ve Z çizgisiyle sar- komer yapısı görülmektedir. Sarkomerdeki kalın ve ince filamanlar şeklin alt bölü­münde şematik olarak gös­terilmektedir. Burada da gö­rüldüğü gibi, hem suda, hem karada yaşar (amfibi) canlı­ların kaslarındaki triadlar her sarkomerin Z çizgisi hizasın­da yer almaktadır. Memelile­rin kaslarında ise her sarko- merde A-l bantlarının kesi­şim hizasında yer alan karşı­lıklı 2 adet triad bulunur (bkz. Şekil 10-16). X 35.000. (KR Porter’in izniyle.)

Kas lifinin sarkoplazması kas lifçiği adı verilen uzun, si- lindirik, filamanlı demetlerle doludur. 1-2 pm çapında olan ve kas lifinin uzun eksenine koşut olarak uzanan kas lifçik- leri ucuca zincir biçiminde düzenlenmiş sarkomerlerden oluşur (Şekil 10-10 ve 10-11). Bitişik kas lifçiklerindeki sar- komerlerin kenarlara yerleşik tutunma düzeni tüm kas lifinin enine çizgilenmeler gösteren karakteristik bir yapı gösterme­sine neden olur.

Elektron mikroskobik çalışmalar aslında sarkomerin bu düzeninin kalın ve ince olmak üzere 2 tip filamanın, kas lif­çiklerinin uzun eksenine koşut olarak simetrik dizilimiyle meydana geldiğini göstermiştir (Şekil 10-10 ve 10-11). Kalın filamanların boyu 1,6 pırı, eni 15 nm’dir; sarkomerin orta bö­lümünde, A bandını oluştururlar. İnce filamanlar, kalın fila- manlar arasında bir uçları Z çizgisine tutunmuş şekilde, on­lara koşut olarak uzanır. (Şekil 10-10 ve 10-11). İnce filaman- ların boyu 1,0 pm, eni 8 nm’dir. Bu düzenleniş sonucunda I bandları, ince filamanların kalın filamanların üzerine gelme­yen kısımlarından meydana gelir. A bandı ise, esas olarak kalın ve ince filamanlarla kalın filamanların üst üste gelen kısımlarından oluşur. A bandının ortasında II bandı olarak isimlendirilen daha açık bir alan vardır. Burası sadece miyo- zin molekülünün çubuk benzeri kısımlarından oluşmuş bir alana karşılık gelir. M bandı M çizgisiyle ikiye ayrılır. Burası komşu kalın filamanlar arasında yan bağlantıların bulundu­ğu bölgedir. (Şekil 10-11). M çizgisinin esas proteini kreatin kinaz’dır. Kreatin kinaz, bir fosfat grubunun fosfokreatinden (fosfat grupları şeklindeki yüksek enerji deposu) ADP’ye ak­tarımında kolaylaştırıcı görevi görür. Böylece kasın kasılma­sı için gerekli ATI³ sağlanır.

İnce ve kalın filamanlar A bandında üst üsle binerler. Bu bölgenin enine kesitinde, her kalın filamanı bir altıgen oluş­turacak şekilde 6 ince filaman kuşatır (Şekil 10-10 ve 10-11).

Çizgili kas fikımanları birkaç protein içerir; başlıca -i pro­tein aktin, tropomyozin, troponin ve miyozindir. İlk üçü in­ce fikımanları oluştururken, miyozin kalın filamanı yapar. Aktin ve miyozin çizgili kasın toplam proteininin %55’ini oluşturur.

Aktin çift sarmal şekilde birbiri etrafına dolanmış 5,6 nm çapında 2 sıra globiiler monomerden (G aktin) oluşan uzun filaman oluşturan polimerlerden (F aktin) ibarettir (Şekil 10- 11). G-Aktin moleküllerinin önemli bir özelliği de yapısal asimetri göstermesidir. G-Aktin molekülleri F-aktini oluştur­mak üzere polimerize olduğunda, belirgin kutupsallık gös­teren filamanlar oluşturarak arkadan öne bükülürler (Şekil

9-                 13). Her bir G-aktin monomeri miyozin için bağlanma bölgesi içerir (Şekil 10-1-i). Z çizgisi üzerinde dik açıyla tu­tunan aktin filamanlar! çizginin her iki tarafında karşıt ku-

Şekil 10-13. Şematik çizimde, ince filamanın 3 ana prote­ini olan aktin, tropomiyozin ve troponinin üç boyutlu düz­lemdeki ilişkisi görülmektedir. Şeklin üst kısmında bileşen­ler tek, alt kısmında ise zincirleşmiş şekilde izlenmektedir. Globüler aktin molekülleri tek bir yöne doğru kutuplaşır ve zincirleşir. Her tropomiyozin molekülü yedi tane aktin mole­külünün üzerinde uzanır. Tnl, TnC, TnT troponinin alt birim­leridir.

Şekil 10-14. Troponinin TnC birimine Ca⁺²’un bağlanmasıyla aktin üzerindeki miyozin bağlayıcı bölüm açığa çıkar ve kas kasılması başlar. İkinci basamakta, miyozin başı aktine bağlanır ve ATP ADP’ye parçalanır, üretilen enerji miyozin başının hareketini sağlar. Miyozindeki bu değişiklik sonucu ince filaman bantları kalın filaman üzerinde kayar. Tek bir kasılma sırasında birçok kez yinelenen bu olay aktin ve miyozinin üst üste binmesini sağlar ve tüm kas lifinin kı­salmasıyla sonuçlanır (İzin alınarak basım, Ganong WF: Review of Medi­cal Physiology, 14th ed. Appleton & Lange, 1989).

tupsallık gösterir (Şekil 10-11). Z çizgisinin ana bileşeni olan a-aktinin proteininin, aklin filamanlarına bu bölgede tutun­duğu düşünülmektedir. a-Aktinin ve desminin (bir ara Ula­man proteini) komşu sarkomerleri birbirine bağladığına ve bu şekilde bu kas 1 ildiklerini belli bir düzen içinde tuttuğu­na inanılır.

Tropomiyozin 2 polipeptid zincir içeren -İ0 nm uzun­luğunda ince uzun bir moleküldür. Hu moleküller birbirine dolanmış iki aklin uzantısı arasındaki oluğun dıs kenarlan boyunca aktinin alt birimleri üzerinde filamankır oluşturarak baştan sona kadar uzanan moleküllerdir (Şekil 10-13).

Troponİn, tropomiyozine giiclü bir şekilde tutunan TnT, kalsiyum iyonlarını bağlayan TnC ve aktin-miyozin iliskisini bozan Tnl olmak üzere 3 alt birimden oluşan bir komplekstir. Bir troponin kompleksi her tropomyozin mole­külü üzerinde belirli bir noktaya tutunur (Sekil 10-13).

İnce filamanlarda, her bir tropomiyozin molekülü yedi tane G-Akıin molekülüne uzanır ve bunun yüzeyine bir tro­ponin kompleksi tutunur (Şekil 10-13).

Miyozin çok daha büyük bir komplekstir. (MA-500.000). Miyozin, birbirine eş iki ağır zincir ve İki cilt hafif zincire ay- rıstırıhıbilir. Miyozinin ağır zincirleri birbirine sarmalanmış iki ağır zincirden meydana gelen ince, çubuğa benzer molekül­lerdir (150 nm uzunluğunda 2-3 nm kalınlığında). Her ağır zincirin bir ucundaki küçük globüler uzantılar. ATP bağlama­nın yanışını ATP’yi hidrolize edecek enzimatik kapasiteye sa­hip basları oluşturur ve aklin bağlama özelliği sergiler. Hu ı hafif zincir bas ile ilişkilidir (Sekil 10-11). Her bir kalın Ula­mandaki yüzlerce miyozin molekülü çomağa benzer kısım­ları üst iiste gelecek ve globüler basları bir diğerinin ucuna yönelecek şekilde düzenleniş gösterir (Şekil 10-11).

Çizgili kasın ince kesitlerinde kas lifleri ince ve kalın fi- [amanlar arasında karşılıklı köprülerin bulunduğu görülür. Bu köprüler miyozin molekülünün baş kısmından ve çubu­ğa benzeyen parçasının kısa bir bölümünden meydana ge­lir. Bu köprüler kimyasal enerjiyi doğrudan mekanik enerji­ye çevirmede rol üstlenir (Sekil 10-1 -i).

Sarkoplazma Retikulumu ve Enine Tübül Sistemi

Sarkoplazma retikulum zarının depokırizasyonu kas hücresi­nin yüzeyindeki özelleşmiş kas-sinir bağlantısında başlar ve Ca⁺- iyonlarının salıverilmesi ile sonuçlanır. İçerideki sar­koplazma retikulumu sarnıçlarından Ca⁺~'un salıverilmesini etkilemek için depokırizasyon sinyallerinin tüm hücre bo­yunca dalga halinde ilerlemesi gerekir. Periferik kas lifçikle- ri merkezde yerleşik kas lileiklerinden daha önce kasılır. Dü­zenli bir kasılmanın sağlanması için, iskelet kası enine (T) tiibüllere sahiptir (Şekil 10-15). Sarkolemmanın parmağa benzeyen bu girintileri kompleks bir tübül ağı meydana ge­tirir ve kas lifçikleri içindeki her sarkomerin A-l bantlarının sınırlarını kuşatır (Sekil 10-16 ve 10-17).

Sarkoplazma retikulumunun T tübüle komşu karşılıklı iki kenarı genişleyerek terminal sarnıçları yaparlar. 'I’ tübül ile birlikte iki yandaki sarkoplazma retikulumu bölümünden oluşan bu özelleşmiş komplekse triad denir (Sekil 10-10, 10- 16, 10-17). Triadda sarkolemmanın oluşturduğu T tıibüllerin depokırizasyonu, sarkoplazma retikulumu membramna ak­tarılır.

Yukarıda anlatıldığı gibi ortamda Ca-⁺ iyonları varsa kas kasılır, bulunmadığında gevşer. Sarkoplazma retikulumu hızlı kasılına ve gevşeme döngüleri için gerekli olan kalsiyum akı-

					mm*

Şekil 10-16. Maymun iske­let kasının enine kesitinin elektron mikroskop fotoğra­fı. Komşu kas lifçikleri ara­sında mitokondriyumlar (M) görülmektedir. Ok başları bu kasta, her bir sarkomer için 2 tane olmak üzere, A-l bantlarının iki yanlı birleşim hizasında bulunan triadları göstermektedir. A, A bandı; I, I bandı; Z, Z çizgisi x 40,000. (Alıntı, Junqueira LCU, Salles LMM’nin izni ile Ultra-Estruture e Funçao Cel- lular. Edgard Blücher, 1975.)

sim düzenler. Sarkoplazma reıikulumu .sistemi her bir kas lif- çiğini kuşatan düz endoplazma reıikulumu sarnıçlarının mey­dana getirdiği dallı bir ağdan ibarettir. Sarkoplazma retikulu- nuı zarının sinirler aracılığı ile depolarizasyonunun ardından, sarkoplazma reıikulumu içinde yoğunlaşmış Ca~⁺ iyonları ka­lın ve ince filamanların üsl üste bulunduğu bölüme pasif ola­rak bırakılır ve burada troponine bağlanıp aklin ve miyozin arasında köpriilesmeye neden olur. Hücre zarı depolarizasyo- nu sona erdiğinde, sarkoplazma reıikulumu Ca-⁺ deposu ola­rak davranarak Ca⁺~ u aktif transponía sarnıçlara geri gönde­rir ve bu da kasılma işleminin sona ermesiyle sonuçlanır.

Kasılma Düzeneği

Dinlenme halindeki sarkomerler kısmen üst üste binmiş ka­lın ve ince filamanlardan oluşmaktadır. Kasılma sırasında hem ince hem de kalın filamanlar kendine özgü boylarını korurlar. Kasılma bu filamanlardaki kısalmaya bağlı olmadı­ğı için filamanların üsl üste binme ölçüsünün artmasına bağ­lanabilir. Kas kasılmasında kayan filaman hipotezi yaygın olarak benimsenmiştir.

Aşağıda, kasılma döngüsü sırasında aklin ve miyozin fi- lamankırı arasındaki etkileşim kısaca tanımlanmaktadır. Din­lenme sırasında ATI¹ miyozin başındaki ATP-az kısmına bağ­lanır. Ancak hidroliz hızı çok yavaştır. Miyozinin ATP'yi hız­lı olarak parçalayarak enerjinin ortaya çıkmasını sağlamak için bir kofaktör olarak aklinin varlığına gereksinimi vardır. Dinlenme durumundaki kasla miyozin aklin ile bağlantı ku­ramaz, çünkü aktin molekülleri üzerinde miyozin başlarının bağlanması için uygun olan kısımlar F-aktin filamanı üzerin­deki iroponin-tropomiyozin kompleksleriyle örtülmüş du­rumdadır (Şekil 10-l-ı üstte). Caⁱ⁺ iyon derişimi yeterince yüksek olduğunda bunlar troponinin TnC alt birimine bağ­lanırlar. Üc troponin alt biriminin konumları değişir ve tro- pomiyozin molekülünü aktin sarmalı oluğunun İçine doğru iter (Sekil 10-14). Bu, globüler aktin bileşenleri üzerindeki miyozin bağlayan bölgeyi açığa çıkarır, böylece aktin, miyo­zin molekülünün başı ile birleşmek üzere serbest kalır.

Kalsiyum iyonlarının TnC birimine bağlanması, miyozin- ATP’nin aktif komplekse dönüştüğü döneme karşılık gelir. Miyozin bası ve ince Ulamanın G-aktin alt birimi arasındaki bağlanmanın sonucu olarak ATP, ADP ve Pi'ye dönüşerek enerji açığa çıkar. Bu akıivite miyozin başının ve çubuk ben­zeri bölümün bir parçasının (bükülme bölgesi) bükülerek biçim değiştirmesine sebep olur (Şekil 10-14). Aktiniti miyo- zine bağlı olması nedeniyle miyozin basının harekeli aklini miyozin üzerinde çeker. Sonuç olarak ince filaman A bandı içine ileri itilir.

Çok sayıda miyozin basının kalın Ulamandan uzanması­na karşın kasılma anında az sayıda bas, mevcut aklin bağla­yan kısımlarla karsı karşıya gelir. Bağlı miyozin başları akli­ni hareket ettirirken, yeni aktin-miyozin bağlantılarının kar­sı karsıya gelmesini de sağlar. Eski aktin-miyozin bağlantıla­rı, yalnızca miyozin yeni bir ATP molekülü bağladıktan son­ra çözülür. Bu işlem aynı zamanda miyozin başını serbest­leştirir ve onu başka bir kasılma döngüsüne hazırlar. Eğer ortamda hiç ATP yoksa, aktin-miyozin kompleksi durağan hale geçer. Bu durum, ölümden sonra ortaya çıkan asın kas sertliğine (ölü sertliği - rigor mortis) neden olur. Tek bir kas kasılması yüzlerce bağlantının kurulma ve koparılma döngü­leri sonucu ortaya çıkar. İnce ve kalın filamanların tam ola­rak üst üsle binmesiyle oluşan kasılma aktivitesi Ca~⁺ iyon­larının iroponinden ayrılmasına ve iroponin-tropomiyozin karmasının miyozin bağlayan kısımları tekrar örtmesine ka­dar devam eder.

Kasılma sırasında ince filamanlar A bandına girdikçe I bandının boyu kısalır. İnce filamanlar kalın filamanlarla ta-

Şekil 10-17. Memeli iskelet kasının bir parçası. Kısmen kesiti görünen sarkolemma ve diğer kas lifi elemanları: T sisteminin girintileri her sarkomerde 2 adet olmak üzere, A ve I bantları arasında­ki geçiş hizasında gözlenir. Sarkoplazma retikulumunun terminal sarnıçları ile ilişkisi triadları oluş­turur. Kas lifçikleri arasında çok sayıda mitokondri bulunur. Kas lifçiklerinin kesit yüzeyinde ince ve kalın filamanlar görünmektedir. Sarkolemmayı bir bazal lamina ve retiküler lifler sarar. (Alıntı, Krstic RV’nin izniyle Ultrastructure of the Mammalian Celi. Springer Verlag 1979.)

maınen örtüştüğünde H bandının (A bandının yalnızca kalın filamanları içeren kısmı) eni kısalır. Sonuçta her sarkomer ve buna bağlı olarak tüm hücre (lif) büyük oranda kısalır (Şe­kil 10-18).

Sinir bağlantısı

Miyelinli motor sinirler perimisyuma ait bağ dokusu içinde dallanır ve sonlandıkları bölgede çok sayıda ince dal oluştu- rur. Sinir bağlantısı bölgesindeki sinir, miyelin kılıfını yitirir ve kas hücresi yüzeyine oturan geniş bir uç oluşturur. Bu ya­pı motor son plak ya da miyonöral bağlantı olarak isim­lendirilir (Şekil 10-18). Bu bölgede akson Schwann hücrele­rine ait ince bir sitopkızma tabakası tarafından sarılır. Akso­nun ucunda çok sayıda mitokondri ve sinaps keseleri bulu­nur. Bu keseler asetilkolin nörotransmiteri (sinir aktargaç- ları) içerir. Akson ve kas arasında sinaps yarığı denilen bir boşluk vardır. Bu boşluğun içinde şekilsiz bir bazal lamina matriksi bulunur. Kas sinir bağlantısında, sarkolemma deri­ne uzanan bağlantı kıvrımları şeklinde katlanmalar yapar. Sarkolemma katlanmalarının altında çok sayıda çekirdek, mitokondri, ribozomlar ve glikojen granülleri bulunur.

Motor son plak uyarıldığı zaman akson terminalinden asetilkolin salıverilir, yarık boyunca dağılır ve bağlantı kıv­rımlarının sarkolemması üzerindeki asetil kolin reseptörleri­ne tutunur. Transmiterİerin bağlanması sarkolemmayı sod­yuma geçirgen hale getirir. Bu da zar depolarizasyonu ile sonuçlanır. Sinaps yarığının bazal laminasına tutunan koii- nesteraz enzimi asetilkolini hidrolize eder. Transmitterin sar- kolemmadaki reseptörlerle uzun süre temas etmesinin ön­lenmesi açısından asetilkolinin parçalanması gerekir.

Şekil 10-18. Motor son plağın ince yapısı ve kasın kasılma mekanizması. Sağ üstte, küçük bir sinirin dal­lanmasıyla oluşan her bir kas lifi için oluşan motor son plağın dalları gösterilmektedir. Ortadaki çizimde ol­dukça geniş motor son plak bağlantılarından birinin yapısı yer almaktadır. Sinaps kesecikleri içeren akson ucu tomurcuğu gözleniyor. Kas hücre zarının bağlantı katlanmaları olarak adlandırılan bölgesi, girintili çı­kıntılı akson tomurcuğu ile örtülür. Akson miyelin kılıfını yitirir, genişler ve kas lifiyle düzensiz ve sıkı bir bağ­lantı kurar. Son plağın sinaps keseciklerinden asetilkolin salıverilmesi ile kas kasılması başlar. Nörotrans- mitter sarkolemmanın geçirgenliğinde artışa neden olur. Bu, hücre içine doğru girintiler uzatan sarkolem- manın (bu girintilerin tümü T sistemini oluşturmaktadır) kalan bölümüne yayılır ve sarkoplazma retikulumu- na aktarılır. İnce filamanlar kalın filamanlar arasında kayar ve Z çizgileri arasındaki mesafe azalarak, A bantları dışında, tüm bantların boyutunda bir azalma oluşturur. H, H bandı; S, sarkomer.

Motor son plakta başlayan depolarizasyon kas hücresi­nin yüzeyi boyunca ve enine tübül sistemi aracılığıyla lifin derinliklerine doğru yayılır. Her triadda, depolarizasyon sin­yali sarkoplazma retikulumuna geçer ve sonuçta kasılına döngüsünü başlatan Ca²⁺ serbestlenmesi ile sonuçlanır. De­polarizasyon sona erdiğinde Ca-⁺ aktif olarak sarkoplazma retikulumıı sarnıçlarına geri alınır ve kas gevşer.

-)

| KLİNİK BİLGİ

ı

Miyastenia gravis, sinir kas bağlantısında sar- kolemma içindeki işlevsel yönden aktif asetilkolin reseptörlerinin sayıca azalmasının neden oldu­ğu, ilerleyici kas güçsüzlüğü ile kendini gösteren otoimmün bir hastalıktır. Bu azalma dolaşımdaki antikorların bağlantı kıvamlarındaki asetil kolin reseptörlerine bağlanarak, normal kas sinir ilişki­sini inhibe etmesine bağlıdır. Vücut bu durumu düzeltmeye kalkıştığında, etkilenmiş reseptörleri içeren zar parçaları hücre içine alınır, lizozomlar tarafından sindirilir ve yerine yeni reseptörler ko­nur. Ancak yeni reseptörler de aynı antikorlar ta­rafından asetil koline yanıt veremez hale getirilir ve hastalık ilerlemeye devam eder.

Tek bir sinir lifi (akson) bir kas lifini uyarabilir ya da dallanarak 160 ya da daha fazla sayıda kas lifinin uyarılma­sını sağlayabilir. Birden fazla uyarımın gerçekleştirildiği du­rumlarda, bir sinir lifi ve onun uyardığı tüm kaslara motor birim adı verilir. Çizgili kas lifleri aşamalı kasılmazlar. Ya tü­mü kasılır ya da hiç kasılmazlar (hep ya da hiç kuralı). Ka­sılmanın gücünü değiştirmek için bir kas demeti içindeki lif­lerin tümünün aynı anda kasılmamaları gerekir. Kaslar mo­tor birimlere ayrıldıkları için tek motor aksonun uyarımı bu akson tarafından uyarılan kas liflerinin sayısıyla orantılı bir gerilme yaratır. Motor birimlerin sayısı ve her birimin boyu­tunun değişken olması kasın kasılma gücünü kontrol eder. Bir kasın duyarlı hareket oluşturma yeteneği, o kasın motor birimlerinin boyutuna bağlıdır. Örneğin, göz kaslarının iyi kontrol edilmesi gerektiğinden bu kasların her lifi farklı bir sinirden bağlantı alır. Kol ve bacak kasları gibi daha kaba hareketleri gerçekleştiren büyük kaslarda, tek bir sinir lifi 100’den fazla kas lifini uyarır.

Kas İğcikleri ve Golgi Tendon Organı

İnsandaki bütün çizgili kaslarda kas iğciği adı verilen kap- süllü proprioseptörler (Lal. propriııs, kendine ait + ccıpio, al­mak) bulunur (Şekil 10-19). Bu yapılar içi sıvı dolu bir boş­luğu saran bağ dokusu kapsülünden ibarettir. Bu sıvı dolu alanın içinde az sayıda uzun ve kalın kas lifi ile bir miktar kısa ve ince lif bulunur. Bunlara topluca intrafüzal lifler denir. Kas iğciğinin içine birkaç duysal sinir lifi girer ve bu­rada ekstrafüzal kas liflerindeki uzunluk (gerilme) değişimi­ni tespit ederek bu bilgileri omuriliğe iletir. Omurilik te de­ğişken karmaşıklıktaki refleksler etkinleşerek vücut durusu­nu sağlar ve yürüme gibi motor aktivitelere katılan antago- nist kas gruplarının aktivitesini düzenler.

Tendonkırda ise kas liflerinin lendona tutunduğu bölge­nin yakınında bağ dokusu kılıfı çok sayıda kalın kollajen lif demetini sarar. Bu demetler miyotendinöz bağlantıyı oluştu­ran kollajen lifler olarak devam eder. Duysal sinirler bağ do­kusu kapsülüne girer. Bu yapılar tendonlardaki gerilme de­ğişikliklerini algılayarak proprioseptör görevini üstlenir ve bunlara Golgi tendon organları adı verilir (Şekil 10-20).

Bu yapılar gerilme artışına duyarlı oldukları için, değişik düzeylerde kas gücü gerektiren hareketleri gerçekleştirmede harcanacak güç miktarını kontrol eder.

Enerji Üretim Sistemi

İskelet kası hücreleri, kimyasal enerji ile aralıklı olarak ger­çekleştirilen yoğun mekanik ise yüksek derecede uyum gös-

Şekil 10-19. İntrafüzal liflerle (yapısı değişmiş kas lifleri) si- naps yapan aferent ve eferent sinir liflerinin görüldüğü kas iğciği. İntrafüzal lifler üzerindeki karmaşık sinir uçları dikka­ti çekmektedir. Bu çizimde biri küçük çaplı, diğeri çekirdek­lerle dolu, genişlemiş olmak üzere iki tip intrafüzal lif göste­rilmektedir. Kas iğcikleri bedenin duruşunun sinirsel kontro­lünde rol üstlenir ve karşıt etkili kasların hareketinin eşgü­dümlü olmasını sağlar.

mı

Golgi tendon organı

Şekil 10-20. Golgi tendon organının çizimi. Bu yapı, tendon- lar arasındaki gerginlik farklılıkları hakkında bilgi toplar ve verileri merkezi sinir sistemine gönderir. Merkezi sinir siste­mi bu verileri işler ve hassas kas kasılmalarını düzenler.

terirler. Bu aktivite dalgaları ile baş edebilmeleri için enerji depolamaları gerekir. Gerekli enerjinin çoğu, her ikisi de enerjiden zengin fosfat bileşikleri olan fosfokreatin ve ATP şeklinde depolanır. Kimyasal enerji aynı zamanda kas ağırlı­ğının yaklaşık % 0,5-1’ini oluşturan glikojen depolarında mevcuttur. Kas dokusu fosfokreatin ve ATP şeklinde depo­lanan enerjiyi, glikoz ve yağ asitlerini yıkarak üretir. Yağ asit­leri mitokondriyum ıııatriksinde bulunan P-oksidasyon en­zimleri ile asetata parçalanır. Asetatın sitrik asit döngüsü yo­luyla okside olmasıyla ATP şeklinde depolanan enerji orta­ya çıkar. İskelet kası kısa süreli egzersizde glikozu (esas ola­rak kastaki glikojen depolarından elde edilir) hızlı bir şekil­de laktata meta bol ize ederler; bu da toparlanma dönemi sı­rasında giderilen bir oksijen açığına neden olur. Bu tür eg­zersizlerde oluşan laktat, kramplara ya da İskelet kası ağrıla­rına neden olur.

Morfolojik, histokimyasal ve işlevsel durumlarına göre is­kelet kası lifleri tip l (yavaş) ve tip II (hızlı) lifler şe

klinde sı­nıflandırılabilir. Tip I lifler miyoglobin içeren sarkoplazma açısından zengindir (koyu kırmızı renkten sorumlu, aşağıya bakınız). Sürekli kasılma ile ilişkilidir ve enerjilerini yağ asit­lerinin oksidatif fosforilasyonıından alırlar. Tip II lifler hız­lı, sürekli olmayan kasılma ile ilişkilidir. Bunlar daha az mi­yoglobin içerirler (açık kırmızı renklidir). Tip II lifler de ak- tivitelerine ve kimyasal özelliklerine (esas olarak içerdikleri aktomiyozin-ATPaz’ın dayanıklılığına) göre tip HA, tip IIB ve tip IIC şeklinde gruplara ayrılabilirler. Bu lifler arasında uyartıyı en hızlı ileten grup tip IIB'dir ve bu lifler enerji kay­nağı olarak glikolize diğer liflerden daha fazla bağımlıdır. Kas liflerinin sınıflandırılması kas hastalıklarının, ya da mi- yopatilerin (Yun. nıys + patbos, dertli olmak) tanısı açısından klinik önem taşır. İnsanlarda İskelet kasları çoğu kez farklı lif tiplerinin karışımından oluşur.

Kasın, kırmızı, beyaz ya da ara lif tiplerine farklılaşması­nı sinir dağılımı kontrol eder. Kırmızı ve beyaz liflerin sinir­lerinin kesilerek çapraz olarak ucuca getirilip İyileşmeye bı­rakıldığı deneylerde kas lifleri morfolojik ve fizyolojik du­rumlarını onları uyaran sinire göre değiştirirler. Kasın dener- vasyonu (sinirlerini yitirmesi) lif atrofisine ve felce yol aça­caktır.

Sarkoplazmanın Diğer Elemanları

Glikojen, sarkoplazmada kaba granüller şeklinde bol olarak bulunur (Şekil 10-15). Kas kasılması sırasında hareketi sağ­layacak enerjiyi depolamaya yardımcı olurlar.

Sitoplazmanın başka bir bileşeni de, bazı kaslarda koyu kırmızı rengin asıl sorumlusu olan hemoglobine benzer ok­sijen bağlayan bir protein olan miyoglobindir. Miyoglobin bu tip liflerde yüksek düzeyde oksidatif fosforilasyon ¡cin gerekli olan oksijeni depolayan bir pigmenttir. Bu nedenle de derin suda yaşayan memelilerin (örn., fok, balina) kasla­rında büyük miktarlarda miyoglobin bulunur. Aktivitesini uzun süre korumak zorunda olan kaslar genelde kırmızıdır ve yüksek yoğunlukta miyoglobin içerir.

Olgun kas hücreleri bu dokularda gözlenen düşük sevi­yedeki protein sentezine uygun olarak, az miktarda graniil- lii endoplazma retikulumu ve ribozomlar barındırır.

.

İskelet kası

KALP KASI

Embriyonun gelişimi sırasında ilkel kalp tüpünün splanknik mezoderm hücreleri zincire benzer sıralar halinde dizilirler. Kalp hücreleri, iskelet kasındaki birleşik hücreler gibi kay­naşmak yerine, uzantıları arasında kompleks bağlantılar oluştururlar. Zincirdeki hücreler çoğunlukla dallanır ve kom­şu zincirdeki hücrelere tutunurlar. Bu şekilde kalp, sıkı bir örgü demeti halinde düzenlenmiş olan hücrelerden oluşur, böylece kalp karıncıkları derinlemesine etkileyen tipik kasıl­ma dalgasının oluşması sağlanır.

Olgun kalp kası hücrelerinin çapı yaklaşık 15 pm, boyu ise 85-100 pm’dir. Bunlar iskelet kasında olduğu gibi enine çizgiler şeklinde bantlaşma gösterir. Çok çekirdekli iskelet kasının tersine her kalp kası hücresinin yalnız 1 ya da 2 ta­ne, merkezde yerleşmiş, soluk boyanan çekirdeği vardır. Kas hücrelerini, zengin bir kapiler ağ içeren endomisyuma ait in­ce bir bağ dokusu kılıfı sarar.

Kalp kasını diğerlerinden ayıran tek tipik özellik kalp hücrelerinin oluşturduğu, zincirleri düzensiz aralıklarla ke­sen koyu boyanmış enlemesine çizgilerin bulunmasıdır. (Şe­kil 10-22 ve 10-23). Bunlar interkalar diskler olarak bili­nen, birbirine komşu kalp kası hücreleri arasındaki bitişik yüzeylerde bulunan oldukça kompleks bağlantılardır (.Şekil

10-            24, 10-25 ve 10-26). Bağlantılar düz bir hat şeklinde ya da basamak biçiminde gözlenebilir. Basamaksı bağlantılarda 2 bölge ayırt edilebilir; enine bölüm lifleri dik açı ile keser­ken, yan bölüm miyofilamanlara koşut uzanır. Disklerde başlıca 3 bağlantı yapısı vardır. Fasya adherens, diskin eni­ne bölümlerindeki hücre zarı özelleşmeleri olup, terminal sarkomerlerin aletin filamanları için tutunma bölgesi işlevi görürler. Bunlar aslında, yarı-Z bantlarına karşılık gelir. Ma- küla adlıerensler (desmozomlar) sabit kasılma aktivitesi sı­rasında kalp kası hücrelerini, ayrılmayacak biçimde birbirle­rine bağlarlar. Diskin lateral bölümünde yer alan aralık bağ- lantılan (neksus) komşu hücreler arasında iyon bütünlüğü­nü sağlar (Şekil 10-26). İyon eşleşmesi, tek tek hücrelerden oluşan bu zincirin bir bütün olarak davranmasını koşullaya- rak, kasılma sinyalinin hücreden hücreye bir dalga halinde yayılmasını sağlaması açısından önemlidir.

Aslında, kalp kası hücrelerindeki kasılma proteinlerinin yapısı ve işlevi, iskelet kasındaki gibidir. Ancak T tübiil sis­temi ve sarkoplazma retikulumu, kalp kası hücrelerinde çok düzenli değildir. 'I' tübiilleri kalp karıncığı kaslarında iskelet kasındakinden daha fazla ve daha büyüktür. Kalp kasının T tübiilleri memeli iskelet kasındaki gibi A-I bağlantısında de-

Şekil 10-23. Kalp kasının ışık mikroskop fotoğrafı. Enine çizgiler ve interkalar diskler dikkati çekmektedir. Pararoza- nilin-toluidin mavisi (PT) boyası. Büyük büyütme.

ğil Z bandı hizasında yer alır. Sarkoplazma retikulıımu çok iyi gelişmemiştir ve miyofilamanlar boyunca gelişigüzel ya­yılırlar. Sonuç olarak kalp kasında birbirinden ayrı kas lifçi- ği demetleri bulunmaz.

Kalp kası hücrelerinde triadlara sık olarak rastlanmaz. Çünkü T tübiilleri sadece sarkoplazma retikulıımu sarnıcının tek yanlı genişlemesi ile birlikte izlenir. Yani kalp kası bir T tübülii ve bir sarkoplazma retikulıımu sarnıcından oluşan diyadlar ile özellik kazanmaktadır.

Kalp kası hücreleri çok sayıda miiokondri içerir. Bunlar sitoplazma hacminin %40’mdan fazlasını doldurur (Şekil 10- 19). Bu durum, kalp kasının sürekli biçimde oksidatif meta­bolizmaya duyduğu gereksinimi yansıtmaktadır. Karşılaştır­ma açısından, iskelet kasında bu oran yalnızca %2’dir. Kal­bin ana yakıtı olan yağ asitleri lipoproteinlerle kalp kası hüc­relerine taşınır. Yağ asitleri, kalp kası hücrelerinde gözlenen çok sayıda lipit damlası içinde trigliseridler halinde depola­nır. Çok az miktarda glikojen de bulunur ve bunlar stres du­rumunda enerji üretimi için glikoza yıkılabilirler. Uzun yaşa­yan hücreler içinde çok rastlanan Hpofuskin pigment granül- leri (yaşlılık granülleri) kalp kası hücrelerinin çekirdek kutuplarının yakınında bulunur.

Kalp kulakçığı kaslarıyla, kalp karıncığı kasları arasında yapısal açıdan bazı farklar vardır. Kalp kasının her iki tipin­de de miyofilamanların düzenlenişi birbirinin aynıdır. Ancak kalp kulakçığındaki kaslarda T tiibüllerinin sayısı dikkati çe­kecek kadar azdır ve hücreler daha küçüktür. Kalp kası çe­kirdeğinin her iki kutbunda, her biri yaklaşık 0.2-0.3 pm ça­pında, zarla sarılı ve bu bölgedeki Golgi kompleksi ile bağ­lantılı granüller bulunur. Bu graniiller (Şekil 10-28) sağ kalp kulakçığındaki kas hücrelerinde daha fazladır (yaklaşık 600/hücre), ancak sol kalp kulakçığı, kalp karıncıkları ve vü­cudun başka değişik yerlerinde de bulunurlar. Kalp kulakçı­ğındaki bu granüller alrial natriüretik faktör olarak bili­nen polipeptid bir hormonun, molekül ağırlığı yüksek öncü­lünü içerir. Bu hormon sodyum ve su tutulmasına neden olan aldesteron ve antidiüretik hormonun böbrekler üzerin­deki etkilerine karşıt yönde etki gösterir.

Kalbin zengin otonom sinir sistemi ve dizemli (ritmik) uyartı oluşturan ve bunları ileten yapılarına 11. bölümde de­ğinilmektedir.

DÜZ KAS

Düz kaslar her biri bir bazal lamina ve retiküler lif ağı ile ku­şatılmış (Şekil 10-29), çizgilerime göstermeyen, uzunlaması­na hücrelerden oluşmaktadır (Şekil 10-30, 10-31 ve 10-32). Bazal lamina ve retiküler lif ağı her bir düz kas lifinin oluş­turduğu gücün toplu bir harekete, örneğin, bağırsaklardaki peristaltik hareketlere dönüşmesinde rol oynar.

Düz kas hücreleri iğ şeklindedir; yani, en geniş yeri or­talarıdır ve uca doğru incelirler. Boyları, küçük kan damar­larında 20 pm ile gebedeki uterus damarında 500 pm’ye dek değişebilir. Gebelik sırasında uterus düz kas hücreleri gerek boy, gerekse sayı olarak belirgin bir artış gösterir. İ ler bir hücre en geniş bölümü olan orta kısmında merkezi yerle­şimli tek bir çekirdeğe sahiptir. Sıkı bir şekilde bir hücrenin ince kısmı diğer hücrenin geniş kısmıyla komşuluk yapar. Bu düzenleniş nedeniyle enine kesitte, yalnızca geniş çaplı olan yerleri çekirdek içeren bir dizi değişik çaplı kas hücre­si görülür (Şekil 10-29). Diiz kas kasıldığı zaman hücre ke­narları katlanır ve çekirdek tirbuşon görünümü alır (Şekil 10- 33).

Mitokondri, poliribozomlar, kaba endoplazma retikulu- mıı sisternaları ve Golgi kompleksi çekirdek kutuplarında yoğunlaşmıştır. Hücre yüzeyine yakın bölgelerde sıkça pino- sitoz vezikiilleri bulunur (Şekil 10-32).

Çizgili kasın sarkoplazma retikulumuna benzer kapalı bir zar sistemi oluşturan iyi gelişmemiş bir sarkoplazma retikulıımu bulunur. Düz kas hücrelerinde T tübülii yok­tur.

Düz kasın tipik kasılma aktivitesi aktin ve miyozin fila- manlarının yapısına ve organizasyonuna bağlıdır. Bunlar is­kelet kasında olduğu gibi açık-koyu görünüm sergilemez. Düz kas hücrelerinin miyofilamanları hücre boyunca çapraz kesişmeler yapan, kafese benzer bir ağ oluştururlar. Bu lıantlar 5-7 nm kalınlığında tropomiyozin ve aktin filamanla- rından ve 12-16 nm kalınlığında miyozin fikımanlarından oluşur. Yapısal ve biyokimyasal çalışmalar düz kaslardaki

Şekil 10-24. Kalp kasına ait iki hücrenin uzamına kesilmiş bölümleri. İnterka­lar diskin enine görülen kı­sımlarında fasya adherens ve çok sayıda desmozom izlenmektedir. Uzamına iz­lenen bölümler (ok) gap junctionları içerir. Bu hüc­relerde çok sayıda mito­kondri bulunur (M). İki hüc­re arasında retiküler lifler yer almaktadır. x 18.000. (Junqueira LCU, Salles LMM: Ultra-Estrutura e Funçao Ce­lular. Ed-gard Blücher’den izinle çoğaltılmıştır, 1975.)

aletin ve miyozinin çizgili kaslardakine benzer şekilde kayan Ulaman düzeneği ile kasıldığını göstermiştir.

Diiz kas hücrelerinde kasılmanın başlatılması için hücre içine Ca⁺“ girişi gerekir. Düz kastaki miyozinin hafif zinciri foslbrillendiğinde sadece aletinle karşılıklı etkileşimde bulu­nur. Hu nedenden ötürü ve troponin bulunmaması yüzün­den düz kaslarda kasılma mekanizması iskelet ve kalp ka­sından farklılık gösterir. Düz kaslarda Ca²⁺ yine kas olmayan hücrelerin kasılmasında yer alan bir Ca²⁺ bağlayıcı bir pro­tein olan kalmodülin ile birleşir. Ca-⁺-kalmodiilİn komp­leksi, miyozin hafif-zincir kinazmı aktive eder. Bu miyozinin fosforilasyonundan sorumlu olan enzimdir.

Kalsiyumdan başka faktörler de miyozinin hafif-zincir aletivitesi üzerine etkilidir ve bunlar düz kas hücrelerinin ka­sılma derecesini etkiler. Kasılma ya da gevşeme döngüsel AMP (cAMP) üzerinden hormonlarla düzenlenir. cAMP sevi­yeleri arttığında, miyozin hafif-zincir kinazı aktive edilir, mi­yozin fosfoı illenir ve hücreler kasılır. cAMP'delei azalma kar­şıt etki gösterir, kasılma azalır. Sinirsel olmayan kontrolün baslea bir örneği seks hormonlarının uterus düz kasları üze­rindeki etkisidir. Östrojenler cAMP’yi artırır, miyozinin fosfo- rilasyonunu uyarır ve uterus kaslarını kasar. Progesteron karşıt yönde etki gösterir. cAMP’yi azaltır, miyozinin defos- forilasyonunu başlatır ve uterus kası gevşer.

Düz kas hücrelerinin sitoplazmasını boydan boya kale­den K) nm’lik ara filamanlar düzenli bir dizilimine sahiptir. Desmin (skeletin) tüm düz kaslardaki ara filamanların ana proteini olarak tanımlanmıştır. Damar düz kaslarında ek bir

Şekil 10-25. Kalp kasının in- terkalar disk bölgesindeki ince yapısı. Enine kesit bölgesinde hücrelerin teması girintilerle tamamlanır; uzamına düzlem­de (UD) ise temas yüzeyi düz­dür. (Marshall JM. The heart, İn: Medical Physiology, 13th ed, Vol 2, Mountcastle VB [editör]. Mosby, 1974’den izinle yeniden basılmış­tır. Fawcett DW, McNutt NS: J Celi Biol 1969;42:1 sonuçlarına göre, Poche R Lindner E: Zellforsch Mikrosk, Anat 1955;43:104'den değiştirilerek.)

İnterkalar disk; tutturucu bağlantı bölgesi

yapı da vimcntindir. Düz kaslarda iki tip yoğun cisim göz­lenir (Şekil 10-33). Birisi zara bağlı, diğeri ise sitoplazmiktir. Her ikisi de a-aktinin içerir ve bu açıdan çizgili kasların Z bantlarına benzer. İnce ve ara filamanların her ikisi de kasıl­ma gücünü bitişik düz kas hücrelerine ve bu hücrelerin çev­resindeki retikiiler lif ağına aktaran yoğun cisimlerin içine sokulurlar.

Bir düz kas demetinde sinir dağılımının derecesi kasın işlevine ve büyüklüğüne bağlıdır. Düz kaslar otonom sinir sisteminin sempatik ve parasempatik sinirleri ile uyarılır. İs­kelet kaslarındaki nöromiisküler bağlantılar düz kaslarda bulunmaz. Çoğunlukla otonom sinir aksonları endomisyuma ait bağ dokusunda bir dizi genişleme ile son bulur.

Genelde düz kaslar viseral boşluklu organların, örneğin bağırsakların, uterusun ve üreterlerin duvarlarında geniş taba­kalar halinde bulunur. Hücrelerde çok sayıda aralık bağlantı­sı (gap junction) vardır ve sinir desteği bakımından nispeten zayıftırlar. Bunlann kasları toplu (sinsisyal) biçimde işlev gö­rürler ve viseral düz kaslar olarak adlandırılırlar. Bunun ak­sine, çok birimli düz kaslar zengin bir sinir ağına sahiptir ve böylece gözün irisinde olduğu gibi kasılmaların derecesi çok kesin bir biçimde düzenlenebilir.

Şekil 10-26. Diskus interkalarisi oluşturan bağlantı özelleşmele­ri. Diskin enine bölümlerindeki fasya (ya da zonula) adherensler (A), uçlardaki sarkomerlerin aktin filamanlarını plazma zarına tut­turur. Makula adheresler yada desmozomlar (B), diskin enine bö­lümünde bulunur ve hücreleri birbirine bağlayarak kasılma dön­güleri sırasında ayrılmalarını önler. (C), Diskin uzamına bölü­münde - baskıya en az maruz kalan bölgesi bulunan aralık bağ­lantıları, hücreleri iyon içeriği açısından eşleştirir ve kasılma de- polarizasyonunun yayılmasını sağlar.

Maküla Zonula    adherens

adherens

Aralık bağlantısı

Şekil 10-27. Kalp kası uzamına kesitinin elektron mikroskop fotoğrafı. Çizgilenme düzeni­ne, kas lifçiklerinin değişmeli durumuna ve kristaları bol mitokondriler dikkat çekmektedir. Fotoğrafta kalsiyum depolama yönünde özelleşmiş düz endoplazma retikulumu olan sar- koplazma retikulumu (SR) izlenmektedir. x 30.000.

Şekil 10-28. Çekirdek kutbunda toplanmış natriüretik granüllerin görüldüğü kalp kulakçığındaki kas hücresinin elektron mikroskop fotoğrafı, (izin alınarak J.C.Nogueira).

Şekil 10-29. Düz kas hüc­relerinin uzamına (üstte) ve enine (altta) kesitlerini gösteren ışık mikroskop fotoğrafları. Çekirdeklerin merkezde olduğu görül­mektedir. Çoğu hücrede çekirdekler kesite girmez. PT boyası. Orta büyütme.

Düz kaslar genellikle sinir uyartısı olmaksızın kendiliğin­den aktive olabilir. Bu yüzden sinirleri iskelet kasında oldu­ğu gibi kasılmayı başlatmaktan çok düzenleme işlevi görür. Düz kaslar, aktiviteyi uyarıcı ve baskılayıcı olmak üzere bir­birinin antagonisti olarak işlev gören hem adrenerjik vehem de kolinerjik sinir sonlanmaları alırlar. Bazı organlarda, koli- nerjik sonlanmalar harekete geçirirken adrenerjik sinirler baskılar; başkalarında ise tersi söz konusudur.

Kasılma aktivitesine ek olarak, düz kas hücreleri normal­de fibroblastların işleviyle ilişkili hücre dışı ürünler olan kol- lajen, elastin ve proteoglikanları da sentezlerler.

KAS DOKUSUNUN YENİLENMESİ

Erişkinlerdeki 3 kas tipi hasardan sonra yenilenme konusun­da farklı özellikler gösterir.

Kalp kasının çocukluk çağının ilk dönemlerinden sonra gerçek anlamda bir yenilenme kapasitesi yoktur. Hasar gö­ren ya da yıkım geçiren bölümün yerini bağ dokusunun mi- yokard nedbeleri oluşturan bağ dokusu artışı alır.

İskelet kasında, çekirdeklerin mitoz yeteneği bulunma­masına karşın, doku sınırlı ölçüde onarılabilir. Onarıcı hüc­relerin kaynağının uydu (satellit) hücreler olduğuna inanıl­maktadır. Bunlar, her bir olgun kas lifi etrafındaki bazal la- mina altında yer alan iğ şeklinde tek çekirdekli hücrelerdir. Kas liflerinin yüzeyine çok yakın olduklarından yalnızca elektron mikroskop ile görülebilirler. Bunların, kasın farklı­laşmasından sonra burada kalan inaktif miyobhıstlar olduk­ları kabul edilir. Zedelenmeden ya da bazı başka uyartılar­dan sonra sessiz duran normal uydu hücreler harekete ge­çebilir, çoğalabilir ve yeni iskelet kası liflerine dönüşebilirler. Uydu hücrelerin benzer bir aktivitesi de yoğun egzersizden

Şekil 10-30. Bir düz kas parçasının çizimi. Bütün hücreler retiküler lif­lerden oluşan bir ağ ile sarılır. Enine kesitte, bu hücreler değişik çap­larda izlenir.

Şekil 10-31. Retiküler lifleri boyamak için gümüşle bo­yanmış düz kasın enine kesiti. Retiküler lifler bu yöntem­le boyanmayan kas hücrelerinin çevresini ağ biçiminde sarmaktadır x 300.

Şekil 10-32. Düz kasın enine kesitine ait elektron mikroskop fotoğrafı. Kesit­teki hücreler değişik çap­larda görülür ve yüzeyin hemen altında çok sayıda vezikül bulunur. Kalın ve ince filamanlar kas lifçikleri şeklinde düzenlenmemiştir ve mitokondri (M) sayısı azdır. Retiküler lifler ve hücreler arasında küçük miyelinsiz sinirler (N) dik­kat çekmektedir. x 6650.

Gevşemiş düz kas hücresi

Şekil 10-33. Gevşemiş ve kasılmış durumdaki düz kas hücreleri. Hücre yüzeyinde ve sitoplazma içinde bulunan yoğun cisimlere, sitoplazmik filamanlar tutunur. Bu fila- manların kasılması sonucu, hücrenin boyu kısalır ve tüm kas bu şekilde kasılmaya başlar. Kasılma sırasında hüc­re çekirdeğinin şekli bozulur.

sonra hücrelerin kendi ana hücreleriyle birleşerek kas kitle­sini artırma işlevidir. Bununla birlikte majör kas incinmesi ya da dejenerasyonun ardından iskelet kasının yenilenme sığa­sı çok sınırlıdır.

KAYNAKLAR

Campion DR: The musde satellite cell: a review. Inc Rev Cytol 1984:87:225. Cantin M, Genest J: The heart as an endocrine gland. Sci Am 1986;254:76. Cohen C: The protein switch of muscle contraction. Sci Am 1975:233:36. Grounds MD: Age-associated changes in the response of skeletal muscle cells to exercise and regeneration. Ann N Y Acad Sci 1998j854:78.

Düz kas etkin bir yenilenme sığasına sahiptir. Yaralan­manın ardından tek çekirdekli canlı düz kas hücreleri ve kan damarlarının çevresindeki perisitler (bkz. 11. Bölüm) mitoz- la çoğalarak zedelenmiş dokunun yenilenmesini sağlar.