İnsanda hareket ve destek sistemi

Hayvanlarda olduğu gibi, insanda da vücuda biçim veren, iç organları koruyan, vücudun dik durmasını ve aktif hareket etmesini sağlayan sistem vardır. Bu sisteme destek ve hareket sistemi denir. İskelet ve kaslardan oluştuğu için iskelet ve kas sistemi de denir. Canlıların hareketini sinir sistemi ve endokrin sistem düzenler ve denetler.

Hareketler kas, kemik, ve eklemin birlikte çalışmasıyla gerçekleşir. İnsanda, destek ve hareket sistemi elemanı olan kemik doku, iskelet adını alır.
a. İnsanda iskelet
İnsanda iskelet sistemi, vücudun çatısını oluşturur. İskelet sistemi hareketi sağlamanın dışında iç organları koruma, kas ve iç organlara bağlanma yüzeyi oluşturma göevi de yapar. İskeleti oluşturan kemikler kalsiyum deposu olarak iş göür. Aynı zamanda kemiklerde kan hücreleri de meydana gelir.
İskelet, anne karnında sekizinci haftaya kadar kıkırdaktır, daha sonra kemikleşme başlar. Doğumdan sonra kemik gelişimim kalıtsal, bünyesel ve çevresel faktöler etkiler.
Kemik Yapısı ve Çeşitleri
İnsan iskeletin! oluşturan kemikler, şekillerine göe döt grupta incelenir;
1. Uzun Kemikler: Kol ve bacaklarda bulunur. İki ucu şişkin silindirik kemiklerdir. Kemiğin boyuna uzamasını baş kısmı ile gövdesi arasında bulunan kıkırdak doku sağlar. Bir süre sonra kemikleşir. Bundan sonra kemiğin uzaması eklem kıkırdağı tarafından devam ettirilir. En dışta enine büyümeyi ve onarılmayı sağlayan kemik zarı (periost) vardır. Baş kısmında dışta ince tabaka halinde sıkı kemik dokusu ortada süngerimsi kemik doku bulunur. Gövde kısmı tamamen sıkı kemik dokudan yapılmıştır. Ortadaki boşluğu sarı kemik iliği doldurur. Süngerimsi kemik dokuda ise kırmızı kemik iliği bulunur.
2. Kısa Kemikler: Hemen hemen boy ve genişliği birbirine eşit olan kemiklerdir. Kısa kemikler dıştan kemik zarı ile sarılmıştır. Kemik zarının altında sert kemik, ortada ise süngerimsi kemik bulunur. Süngerimsi yapıda kırmızı kemik iliğine rastlanır. Kısa kemiklerde kemik kanalı bulunmaz. El ve ayak parmakları kısa kemiklerdir
3. Yassı Kemikler: Kalınlığı eni ve boyundan az olan kemiklerdir. Göğüs, kafatası, kürek ve kaburga kemikleridir. Kemik zarı altında sıkı kemik dokusu ve bunun ortasında süngerimi kemik doku yer alır. Kırmızı kemik iliği ile doludur. Sarı kemik iliğinin yer aldığı bir kanal yoktur.
4. Düzensiz şekilli kemikler: Değişik şekillerde olan ve genellikle diğer bir kaç kemikle bağlantı kuran kemiklerdir. Örneğin, omurlar, bazı yüz kemikleri gibi.
İnsan iskeleti yaklaşık 207 kemikten oluşmuştur. İskeleti oluşturan kemik sayışı 207 olarak belirtilmesine rağmen, bazı kaynaklarda bu sayıya kulak (6) ve dil (1) kemikleri de eklenerek sayı artırılmıştır. Bazı kaynaklarda ise kuyruk sokumu ve sağrı omurları birleşmiş olarak kabul edildiğinden, kemik sayışı daha az gösterilmiştir, iskelet baş, gövde ve üyeler iskeleti olarak üç bölümde incelenebilir.
5. Oval Kemikler: Örnek dizkapağı kemiği.
İnsanda iskelet yapısı
İnsanda iç iskelet kemikten yapılmıştır. İskelet oluşturan kemikle yapısal olarak üç kısımda incelenir.

İnsan iskeletinin kısımları:
207 kemikten oluşan insan iskeleti baş, gövde, üyeler olmak üzere üç kısımda incelenir
1. Baş İskeleti: Beyin, beyincik ve sinir merkezlerini içinde bulundurur. Kafatası ve yüz iskeleti olarak iki kısımda incelenir.
a. Kafatası İskeleti: Alın(1), yan kafa (2), art kafa(1), şakak(2), temel(1) ve kalbur(1) kemiklerinden oluşur. Oynamaz eklemlerle birbirlerine bağlanırlar. Beyin ve beyinciği tamamen kapatarak korurlar. Yalnız omurilik ve sinirlerin giriş çıkışlarını sağlayan delikler vardır.
b. Yüz İskeleti: Tırnakçık(2), elmacık(2), burun(2), sapan(1), boynuzcuk(2), üst çene(2), damak(2), alt çene(1) kemiklerinden oluşur. Oynamaz eklemlerle birbirine bağlanmıştır. Sadece alt çene kemiği yarı oynar eklemlerle şakak kemiğine bağlıdır.
2. Gövde İskeleti: Sinir sistemi ve iç organları korur. Vücudu dik tutar. Gövdeyi oluşturan kemikler, omurga, kaburga, göğüs, omuz ve kalça kemiklerinden oluşmuştur. Omurga, boyundan kuyruk sokumuna kadar uzanan 33 omurun üst üste gelmesi ile oluşmuştur. Her omurda iki yan çıkıntı, bir dikensi çıkıntı, omur cismi, omur deliği, omur yayları ve eklem çıkıntıları vardır. Üst üste gelen omurlar kıkırdak disklerle birbirine bağlanarak omurgayı oluştururlar. Omurlar üst üste geldiğinde omur delikleri birleşerek omurga kanalını oluştururlar. Omurga kanalını omurilik doldurur. Omurga ortalama 75 cm uzunluğunda, dirençli ve bükülgen, uzun, ‘S’ şeklinde bir kemik dizisidir. Omurga bütünüyle ekle alındığında döt eğrilik göze çarpar: Öne doğru dışbükey boyun eğriliği; öne doğru içbükey sırt eğriliği(kifoz); öne doğru dışbükey bel eğriliği (lordoz); öne doğru içbükey sağrı eğriliği. Omurga beş bölgeye ayrılır.
1. Boyun
2. Sırt
3. Bel
4. Sağrı
5. Kuyruk sokumu
Boyun bölgesinin birinci kemiğine atlas kemiği, ikinci kemiğine ise eksen kemiği denir.İç içe geçmişlerdir. Boyunun sağa sola dönmesini sağlarlar. Sırt bölgesi 12 omurdan oluşur. Kaburgalar bir uçları ile sırt omuruna bağlanırlar. Bel bölgesi 5 omurdan oluşur. Vücudun hiçbir kısmıyla bağlantılı olmadığı için kolaylıkla hareket edebilir. Sağrı bölgesi 5 omurdan oluşur. İnsanın dik durması ve yürümesinde etkili olan bölgedir.Kuyruk sokumu 4 omurdan oluşmuştur. Bu omurlar birleşerek tek omur halini almıştır.
Göğüs kemiği vücudun göğüs bölgesinde yer alan üst kısmı geniş, alta doğru sivrilen yassı bir kemiktir. Vücudun göğüs kısmında yer alan 15-20 cm boyundaki bu kemiğe göğüs kemiği denir. Sap, gövde ve hançerimsi çıkıntı olmak üzere üç kısımdan oluşmuştur.
Üzerinde enine ibikler ve kas-bağ bağlantı yerleri bulunur. On iki çift olan kaburgaların ilk yedi çifti göğüs kemiğine, sekiz, dokuz ve onuncu çiftler ise yedinci kaburgaya bağlıdır. Son iki kaburganın uçları serbesttir. Yüzücü kaburgalar denir.
Omuz kemerleri önde köprücük (2), arkada kürek (2) kemiğinden oluşur. Kalça kemeri kalça, oturga ve çatı kemiklerinden oluşur. Kalça kemikleri birbirleriyle ve sağrı bölgesi kemikleriyle birleşerek leğen denilen yapıyı oluşturur. Leğen gövdeye bağlanarak karın bölgesindeki iç organlara alttan desteklik sağlar.
3. Üye iskeleti: Omuz kemeri ve kalça kemeri ile gövdeye bağlanır. Omuz kemeri, önde köprücük, arkada kürek kemiğinden oluşur. Bir ucuyla göğüs kemiğine, bir ucuyla kürek kemiğine bağlanır. Kalça kemeri, kalça, oturga ve çatı kemiğinden oluşur. Bu kemikler önden birbirleriyle, arkadan sağrı omurlarıyla kaynaşarak leğen kemiğini oluşturur. Bu yapı gövdeye bağlanarak karın boşluğundaki organlara alttan desteklik verir ve korur.
Kollar, bir pazu kemiği, bir ön kol, bir dirsek, sekiz el bilek, beş el tarak, on döt el parmak olmak üzere her biri otuz kemikten oluşur. Ön kol kemiği, dirsek kemiği tarafına dönme yeteneğindedir. Böylece elin ve dışa dönüşü sağlanır.
Bacak kemikleri, bir uyluk, bir diz kapağı, bir baldır, bir kaval, yedi ayak bilek, beş ayak tarak ve on döt ayak parmak kemiği olmak üzere otuz kemikten oluşur. Uyluk kemiği vücudun en uzun ve en sağlam kemiğidir. Üstte, yuvarlak ucuyla kalçadaki eklem çukuruna girer. Bacağın alt kısmında önde bulunan kemiğe kaval, arkada bulunan kemiğe baldır kemiği denir. Kaval kemiği üstten, uyluk kemiğinin alt ucuyla diz eklemini oluşturur.
Diz kapağı kemiği, diz eklemini korur. Ayak iskeletinde bilek kemiklerinin ikisi kaynaşarak topuk kemiğini oluşturur. İnsanlar topuk ve parmaklarıyla yere basarlar.
a. Kol Kemikleri: Pazı(1), ön kol(1), dirsek(1), bilek(8), tarak(5), parmak(14)
b. Bacak Kemikleri: Uyluk(1), dizkapağı(1), kaval(1), baldır(1), bilek(7), tarak(5), parmak(14)
Eklem Yapısı ve Çeşitleri
Kemikler, yan yana ve uç uca geldiklerinde göevlerine ve hareket durumlarına göe aralarında bağlantılar yaparlar. Bu bağlantılara eklem denir. Eklemler hareket derecesine göe üç bölümde incelenir:
Oynamaz Eklemler: Kafatası gibi iskeletin hareket etmeyen kısımlarındaki kemiklerde göülür. Kemikler, çok sıkı şekilde birbirine testere dişi gibi girinti ve çıkıntılarla bağlıdır (şekil 3.14).
Az Oynar Eklemler: Hareketleri sınırlı olan eklemlerdir. Omurların eklemleri bu tiptir. Omurlar birbiri üzerine doğrudan doğruya binmezler, aralarında fibröz kıkırdaktan yapılmış yastıklar (diskler) vardır. Aynı zamanda omurlar birbirleriyle ligamentler (kirişler) aracılığıyla bağlanmıştır. Kaburgaların göğüs kemiği ile yaptığı eklem de az oynar ekleme önektir. Omurlarda disklerin kaymasıyla bel fıtığı denen omurga rahatsızlıkları oluşur.
Oynar Eklemler: Çoğunlukla vücudun hareket göevini üzerine almış kemikler arasında göülen tam hareketli eklemlerdir. Bu eklemlerde, iki kemikten birinin çıkıntısı ile diğerinin girintisi birbirine uyacak şekildedir (şekil 3.15). İki kemiğin arasında sinoviyal boşluk olduğundan kemiklerin serbest hareket etmesi sağlanır.. Eklem kıkırdakları kemiklerin uçunu öterek hem onlara uçlarda düzgünlük verir; hem de kısmen esneklik kazandırır. Sinoviyal boşluğu içten saran sinoviyal zar vardır. “Sinoviyal zar”, kan ve lenf damarların-dan sinoviyal sıvıyı (eklem sıvısı) süzmeye yarar. Bu sıvı eklemlerin kaygan olmasını sağlar. İleri yaşlarda eklem katılaşmaları bu süzme göevinin bozukluğundan olur. Eklemleri oluşturan kemikler birbirlerine ligamentler ve kısmen kaslarla bağlanır. Eklemlerin üzerinde eklemi koruyan eklem kapsülü bulunur.
İskelet hastalık ve rahatsızlıkları
İskeletle ilgili hastalıklar kemikleri(kırıklar, iltihaplar, kanserler vb.) ve eklemleri etkiler (çıkıklar, artrozlar vb.) etkiler.
Kırıklar: Doğrudan doğruya kemik üzerine veya çevre dokulara etki eden darbeler ve çarpmalar sonucunda kemik dokusu bütünlüğünün bozulmasına kırık adı verilir. Dokuların zayıflamasına bağlı olarak kendiliğinden oluşan kırıklar da göülmekle birlikte, kırıkların büyük bir çoğunluğu travmalar nedeniyle meydana gelir. Darbenin şiddetine ve niteliğine göe kemiklerde çatlaklar ve iki veya çok parçalı kırıklar ortaya çıkabilir. Kemik parçaları yaradan dışarı çıkıyorsa açık kırıktan söz edilir. Klinik açıdan kırık tanısı radyografilerle konur ve değişik şiddette ağrılarla beraber işlev kaybının bulunmasıyla kendini gösterir.
Tedavinin temeli, zarar göen kemik parçalarının cerrahi yöntemlerle yerine yerleştirilmesinden sonra vücudun o bölümünün hareketsizleştirilmesine dayanır. Basit kırıkların tedavisi için dış ateller yeterli olur. Buna karşılık parçalı kırıkların tedavisinde cerrahi girişime baş vurulur ve vücutta yabancı cisim tepkimelerine yol açmayan metal çiviler, levhalar ve çubuklar kullanılır. Hareketsizleşme süreci içinde vücut kendi kendine yeni bir kemik dokusu üreterek kırık yerin kaynamasını sağlar. İlk dönemde kırık parçaları arasında kalan boşluk kan ve lenfle dolar; bu sırada bağ dokusu tomurcukları kan pıhtısının içine yerleşerek bir bağ dokusu nedbesi yaratır. Daha sonra kan damarları aracılığıyla komşu kemiklerdeki kalsiyum depolarından sağlanan kalsiyum, nedbenin mineralize olmasını sağlar. Damarca zengin kemik zarı bu dönemde önemli bir rol oynamaktadır. Kemik dokusunun eski halini kazanabilmesi daha uzun bir sürede gerçekleşebilir.
Kemik İltihapları: Kemik dokusunu etkileyen iltihabi hastalıklar mikrobik, paraziter(asalaklara bağlı) veya kimyasal kaynaklı olabilir. Genellikle alçı uygulanması ve antibiyotiklerin kullanılması hastalığın tedavisi için yeterli olur.
Büyüme ve Kireçleşme Bozuklukları: En önemli büyüme bozukluğu olan cücelik boyun yetersiz uzaması demektir. Cücelik hormon bozukluğuna bağlı olabileceği gibi metabolizma bozukluklarına da bağlı olabilir. Nadir göülen bir kalıtımsal hastalık olan akondroplazide ise kemik büyümesini sağlayan büyüme kıkırdakları çok erken yaşta kapanır.
Aşırı boy uzaması ve irileşme ile kendini gösteren jigantizm hastalığı bazı durumlarda hipofizin aşırı çalışması ve büyüme hormonunun fazla miktarı üretilmesi nedeniyle oluşur. Bu hastalığa yakalanan kişilerde iri cüsseye rağmen, kas gücü normalin altındadır ve hassas bir yapı bulunur.
Kemiklerde ilerleyici kireçsizleşmeye yol açan ve kemik erimesi olarak da bilinen osteoporoz özellikle menopoz dönemindeki kadınlarda ortaya çıkar. Hastalığın nedeni hormon düzeninin bozulmasıdır.
Ur Hastalıkları: Vücudun bütün diğer organları gibi kemiklerde de habis urlar ortaya çıkabilir. Ur kemik dokusundan kaynaklanabileceği gibi başka bir organdan kaynaklanan bir metastaza da bağlı olabilir. Kemik dokusundan çıkan osteosarkom daha çok çocuklarda ve gençlerde bacak kemiklerinde göülür. Daha sık rastlanan ikincil kanserler sıklıkla ileri yaşlarda ortaya çıkar; bunlarda şiddetli ağrılar ve kemik dokusunun ileri derecede hassas hale gelmesi gibi belirtiler bulunur.
Eklem Hastalıkları: Travmalardan ileri gelen eklem hastalıklarına önek olarak burkulmalar ve çıkıklar sayılabilir. Ayrıca yeni doğanda doğuştan kalça çıkığı adı verilen bir durum göülebilir. Romatolojik hastalıklar sınıfında yer alan diğer iki önemli eklem hastalığıda artroz(eklem kıkırdağının tahrip olması) ve artrittir.(eklem boşluğunu kaplayan dokunun iltihabı)
Kas sistemi
Kaslar kasılabilen, dolayısıyla da hareketleri sağlama özelliği olan yapılardır. Vücuda desteklik eder, hareketi sağlar, vücut ısısını meydana getirir. Ayrıca iç organları bağlar ve onları askıda tutar. Çeşitli organizmalarda farklı kas tipleri vardır. Protistlerde çizgisiz kas telcikleri bulunur. Basit özellikte olmasına rağmen bir tek hücreli olan paramesyum da kontraktif kofullar kas işlevi göür. Omurgasızlarda ise çoğunlukla düz kaslardan oluşur. Yavaş ve ritmik kasılırlar. Solucanlarda, yumuşakçalarda düz kaslar bulunur. Eklembacaklılarda uçma ve sıçramayı sağlayan çizgili kaslar bulunur. Tüm omurgalılarda iskeleti hareket ettiren çizgili kaslar, yemek borusunda, midede, bağırsaklar, kan damarlarının duvarlarında, üreme organları ve diğer organ duvarlarında ise düz kaslar bulunur. Kaslar düz kas, çizgili kas ve kalp kası olmak üzere üç çeşittir.
1. Düz Kaslar: Hücreleri mekik şeklindedir. Büyüklükleri bulundukları yere göe değişir. Çekirdekleri hücrenin orta kısmında bulunur. Tek çekirdeklidirler. Sitoplazmasına sarkoplazma, hücre zarına ise sarkolemma denir. Sitoplazmada göülen, boyuna iplikçiklere ise miyofibril denir. Miyofibriller, aktin ve miyozin denilen kas proteinlerinden oluşmaktadır. Kasılmayı bunlar sağlar.
Düz kaslar istem dışı hareket eden kaslardır. Kasılmaları yavaş ve düzenlidir. Otonom sinir sistemi kontrolünde çalışırlar. Eklembacaklılar hariç tüm omurgasızlarla omurgalıların dolaşım, sindirim, solunum gibi sistemleri meydana getiren organların duvarlarında önemli ölçüde düz kaslar bulunur.
2. Çizgili Kaslar: İskelet sistemiyle bağlantılı olan kaslardır. Beyin kontrolünde isteğe bağlı olarak çalışırlar. Kasılma hareketleri merkezi sinir sistemine ait motor sinirlerle kontrol edilir. Düz kaslara oranla daha hızlı kasılabilirler.
Hücreleri uzun ve silindirik şeklinde olup hücre sınırları belirsiz olduğundan çok çekirdekli göülürler. Oval şekilli çekirdekler hücrenin kenar kısmında bulunurlar. Bir çizgili kasın yapısı tüm bir kastan yapı birimlerine doğru; kas demeti, kas teli, telcikler (miyofibril, aktin ve miyozin proteinleri) olarak sıralana bilinir. Sarkoplazma içinde miyofibriller arasında dağılmış zengin bir endoplazmik retikulum ağı (sarkoplazmik retikulum) vardır. Miyofibriller özel bir diziliş gösteririler. Bu diziliş açık ve koyu bantlar meydana getir.
Kas liflerinde açık renkli göülen I bandı, koyu renkli göülen A bandı olarak isimlendirilir. I bandını tam ortasında koyu renkli ince çizgi Z bandı olarak adlandırılır. A bandının ortasında göülen bölgeye ise H bandı adı verilir. Kas dokusunda ard arda gelen iki Z bandı arasındaki bölgeye sakromer denir ve kasılma birimi olarak kabul edilir. Miyofibriller çok daha ince ipliklerin düzenlenmesiyle meydana gelmişlerdir. Bunlardan kalın ve kısa olanlarına miyozin, ince ve uzun olanlarına ise aktin iplikleri denir. Bu ipliklerin temel yapıları proteindir.
Miyozin iplikleri komşu I bandına geçmezler. Aktin iplikleri ise I bantların meydana getiriler ve kısmen iki taraftan A bandının içine girerler. Böylece A bantlarının ucunda miyozin ve aktin iplikleri bulunurken orta kısımlarında sadece miyozin iplikleri yer alır. Sadece miyozin ipliklerinden oluşan bu kısım H bandını meydana getirir. Aktin iplikleri I bandının ortasında birleştikleri yere de Z çizgisi denir. Kasa çizgili göünüm bu şekilde kazandırılmıştır. I bandı yalnız aktin ipliklerinden, H bandı yalnız miyozin ipliklerinden, A bandı ise hem aktin hem de miyozin ipliklerinden oluşur.
Kas Proteinlerinin Sıralanışı: Kas telleri aktin ve miyozin proteinlerinden başka hemoglobine benzeyen miyoglobin proteinini içerirler. Miyoglobinin göevi kaslarda O2 azaldığı zaman kandan O2 almak ve oksidasyonu sağlamaktır. Miyofibrilin O2′e bağlanma kapasitesi hemoglobinden fazladır. Çizgili kasların kemiklere bağlandığı yerler sıkı bağ dokudan yapılmıştır. Bunlara kas kirişleri veya tendonlar denir. İskelet kasları bir taraftan hareketli bir kemiğe bağlanırken diğer taraftan mutlaka hareketli bir ekleme bağlanmışlardır. Kemiğe bağlandığı nokta başlangıç noktası, ekleme bağlandığı nokta sonlanış noktasıdır. Bu iki tutunma arasında kalan kısım karın kısmıdır. İskelet kasları çoğunlukla çiftler halinde çalışırlar.
3. Kalp Kası: Çizgili kas olmasına rağmen irademiz dışında kasılma faaliyeti gösteriri (Otonom sinir sistemine bağlıdır). Bu kas enine bantlaşma gösterir. Kas telleri kısa boylu olup tek çekirdeklidir. Birbirine bağlandıkları yerde ara diskler bulunur. Sürekli çalıştıkları için oksijen gereksinimleri çok fazladır.
Kayan iplikler hipotezi
Bu hipoteze göe kasılma aktin ve miyozin ipliklerinin hareketine bağlı olup ince aktin iplikçiklerinin kalın miyozin iplikçiklerinin üzerinden kaymasıyla gerçekleşir. Miyozin iplikçikleri hareket etmez, aktin iplikçiklerinin boyları kısalmaz ama iki elin parmakları gibi iç içe geçerek kayarlar. Kasılma sırasında A bandını boyu değişmezken I bandı kısalır, H aralığı yok olur. İki Z çizgisi birbirine yaklaşır. Böylece kas kasılması gerçekleşir..
Gevşeme anında ise tam tersi gerçekleşir. Kas eski özelliğine kavuşur. Bu mekanik olayda bazı kimyasal maddeler göev aldığı gibi çok miktarda da enerji harcanır. Kaslar enerjinin yoğun üretildiği ve harcandığı yerlerdir. Bu yüzden kas hücrelerinde ve özellikle kalp kasında mitakondrilerin sayısı oldukça fazladır. Antagonize Hareket: İskelet kasları genelde çiftler halinde çalıştığından her grup birbirinin tersine hareket eder. Biri kasılırken diğerinin gevşeyip uzaması şeklinde gerçekleşen bu harekete antagonist hareket denir. Kalpte kulakçık ve karıncıkların kasılıp gevşemesi ile kol ve bacakların bükülmesi buna önektir. Bu tür kaslara antagonist kaslar denir. Eklem dik ve hareketsiz kalırsa her iki grup kas da aynı anda kasılıp gevşer. Bu tür kaslara ise sinerjist kaslar denir.
Kas sarsısı
Bir kasa kısa süreli bir uyarının etki ettiğinde kas önce kasılır, sonra gevşer ve eski halini alır, bu olaya kas sarsısı (kasıl sarsılma) denir. Kas sarsısını ölçen alete miyograf denir. Bu aracın çizdiği grafiğe de miyogram denir.
Bir kas sarsısı üç evrede tamamlanır.
I. Gizli Faz: Uyarmanın alınması ile kasın kasılmaya başlaması sırasında geçen faz.
II. Kasılma Fazı: Kasın giderek kalınlaşıp kısaldığı faz.
III. Gevşeme Fazı: Kasın kasıl durumundan ilk halini alıncaya kadarki faz. Dinlenme fazına geçmeden kasa üst üste verilen uyartılar, kasın normalden fazla kasılmasına neden olur. Bu olay birikim denir. Birikimde tek tek kas sarsılarının birbirine katılmasıyla uyum içinde kuvvetli kas hareketleri olur.
Fizyolojik Tetanoz ve Tonus: Çizgili kasların uyarılarak kasılmasını beyin ve omurilikten gelen sinir impulsları sağlar. Kas hücrelerinin hepsi bir veya birkaç noktadan sinir hücreleriyle temas halindedir. Bir kas, kısa aralıklarla sıkı sık sinir impulsları ile uyarılırsa sürekli bir kasılma hali gösterir. Buna fizyolojik tetanoz adı verilir. Fizyolojik tetanos halindeki kas gevşemez. Normal bir kas dinlenme halinde bile hafif kasılı durumdadır. Buna tonus denir. Felç ve baygınlık dışında kaslar tonus halindedir. Felç gibi nedenlerle hareket yeteneğimizin kaybolması kasların bozulmasından değil, kaslara uyartı taşıyan sinirlerin zedelenmesinden dolayıdır. Tonus uyartılara daha çabuk cevap vermemizi sağlar.
Kasılmanın kimyasal açıklaması
Çizgili kaslar miyelinli sinir lifleri ile uyarılır. Sinir uçları kas hücreleri üzerinde bir çok kollara ayrılarak sonlanır. Bu noktalara motor plak denir. Sinir ve kas hücrelerinin bir araya geldiği bölgede sinir hücreleri tarafından bir tür sinir hormonu (nöotransmiter) olan asetilkolin salgılanır. Asetilkolin hormonunun göevi kas hücrelerinin endoplazmik retikulumlarında depo edilmiş bulunan Ca++ iyonlarını aktin ve miyozin proteinlerini arasına yaymak ve kasılma hareketini başlatmaktır. İşte kasılma olayı bu değişmelerle birlikte başlar. Kas telcikleri kasılır.
Kasın kasılması için gerekli uyarı şiddetine eşik şiddeti denir. Kasın bir kez kasılıp gevşemesine de kasıl sarsı denir. Bir sarsılmanın olabilmesi için uyarın belli bir şiddetten yukarı olması gerekir. Daha hafif şiddetteki uyarılara, kas cevap vermez, sarsıntı olmaz. Uyarının şiddeti arttıkça kasılmada belli bir dereceye kadar fazlalaşır. Ancak öyle bir an gelir ki, şiddet ne kadar artarsa artsın kasılmanın derecesi değişmez.
Kalp kasınsa ise durum farklıdır. Kalp kası her zaman daima verebileceği karşılığın en büyüğünü verir. Kalp kasının sarsı doğuran en küçük şiddetteki uyarana ve en büyük şiddetteki uyarana verdiği karşılık daima aynıdır. (Ya hep ya hiç kuralı)
Kasılma için gereken enerji ATP’den karşılanır. Ancak kasılma olayı çok fazla enerji harcanmasını gerektirir. Harcanan ATP’nin hemen sağlanması için yalnız kaslara özgü yedek enerji deposu mevcuttur. Bu yedek enerji deposuna kreatin fosfat (CP) denir. Kreatin fosfatın yüksek enerjili fosfatı kopar ve ADP ile birleşir. Böylece hemen ATP sentezi sağlanmış olur
* ATP -> (Ca++) -> ADP + P +Enerji
* Kasılma anında: Kreatin fosfat + ADP -> ATP + Kreatin
* Dinlenme anında: Kreatin + ATP -> Kreatin fosfat + ADP
Kreatin fosfatın buradaki göevi acil enerji ihtiyacını karşılamak için ADP’ye P vererek ATP üretmektir. Kasın çabuk ve sürekli hareketi bu şekilde sağlanır. ATP elde etmenin bir diğer yolu ise kastaki glikojenin glikoza, glikozu da glikoliz ile ATP’ye dönüştürmesidir. Glikoz olayı glikojen ile başlar ve pürivik asidin laktik aside dönüşmesi ile tamamlanır.
a. Zor ve uzun süreli hareketler sırasında, kas hücreleri kasa yeteri kadar oksijen taşıyamaz. Glikoliz laktik aside parçalanır.
Kas glikojeni -> Glikoz -> Pürivik asit -> Laktik asit + 2ATP
Laktik asit, sinir uçları ile kas tellerinin arasını kapayarak uyartının iletilmesini engeller. Buna kas yorgunluğu denir. Dinlenme anında kasa yeteri kadar oksijen gelir. Laktik asidin çoğu glikojene dönüşür, bir kısmı da mitakondrilerdeki krebs çemberine girebilmek için pürivik aside dönüşür. Açığa çıkan enerji kreatin fosfatta depolanır. Bu şekilde laktik asit oksidasyonu sağlanarak kas yorgunluğu giderilir.
b. Kasa yeteri kadar oksijen geldiğinde hücre solunumu yapılır.
Kas glikojeni -> Glikoz -> Pürivik asit -> 6CO2 + 6H2O +38ATP
Açığa çıkan enerji daima kreatin fosfatta depolanır. Hücreler çok miktarda mitakondri kapsamazlar. Kreatin fosfat kasılma için gerekli olan enerjiyi sağlayan ATP’yi isteği anda meydana getirir. Fakat hücreler çok miktarda kreatin fosfat kapsamaz. Enerji önce glikojenden sağlanır. Kasların kasılması için yaralanılan enerji kaynağı kas glikojenidir.
Kas hastalıkları
Güçsüzlük, felçler ve bunun gibi işlevsel bozukluklarla kendini gösteren kas hastalıklarını nitelendirmek için miyopati terimi kullanılır. Fakat, kasların işlevi sinir sistemine bağlı olduğu için bu terim yetersiz kalmaktadır. Günümüzde daha çok sinir-kas hastalıkları veya motor ünite hastalıları terimleri kullanılır.
Kastaki Hastalıklar: Kas liflerinde ortaya çıkan bozuklukların çoğu, bir tek genin hasarına bağlı, monogenik bozukluklardır; distrofik göünüm, kasın hacminin azaldığı atrofiler ve miyopatiler bunlara önek verilebilir. Bu bozukluklar sonucunda kas işlevleri ya çok zayıflar yada felçler ortaya çıkar.
Motonöondaki Hastalıklar: Motonöonların akson uzantılarında veya hücre gövdelerindeki bozukluklar bu nöonların bağlantılı olduğu kas hücrelerini atrofiye uğramasına yol açar; bunun nedeni, hiçbir emir alamayan hücrenin işlev göememesidir.
Motorplaktaki Hastalıklar: Sinirle kasın birleştiği motor plakta, kas zarı üzerinde yer alan asetil kolin alıcılarında göülen bozuklular, sinirsel uyarının kasa gerektiği gibi geçebilmesini engeller ve kas yeterli cevabı veremez.
Sarkoplazmadaki Hastalıklar: Sarkoplazmik retikulum borucuklarındaki anormallikler, kalsiyumun toplanması ve pompalanmasıyla ilgili işlevsel bozukluklara yol açar. Bunun sonucunda anormal bir ısı çıkaran denetimsiz kasılmalar ortaya çıkar.
Bütün bu hastalıklar erken çocuk çağından yaşlılığa kadar yaşamın her döneminde ortaya çıkabilir. Neden oldukları klinik belirtiler kişiden kişiye veya aynı kişinin farklı kas gruplarında değişiklik gösterir.