Çizgili kasların kasılma mekanizması

Çizgili kasların ne şekilde kasıldığı konusuyla ilgili çalışmalarda İngiliz bilim insanı H. E. Huxley (Haksli) tarafından ileri sürülen model geçerlilik kazanmıştır. Bu modele göre kasılma, aktin iplikçiklerin, miyozin iplikçikler üzerine kayması ile gerçekleşir. Kasılma sırasında iki Z çizgisi birbirine yaklaşır ve sarkomerin boyu kısalır. A bandının boyu değişmez. I bandı daralır. H bandı görülmez olur. Dolayısıyla kas boyu kısalır ve kasılma gerçekleşir. Bu sırada aktin ve miyozinlerin boyları değişmez. Aktin iplikçiklerin eski yerlerine çekilmesi ise kasın gevşemesini sağlar. Çizgili kaslardaki bu kasılma mekanizması kayan iplikler modeli olarak adlandırılır.

Kasların kasılması için sinirlerle uyarılması gerekir. Uyartıları taşıyan motor sinirlerin aksonları kas telinin üst yüzeyinde sonlanır. Bu bölgeye motor uç plak ya da sinir-kas sinapsı denir. Akson ucundan salgılanan ve asetilkolin denilen nörotransmitter madde, kas zarı üzerinde bulunan reseptöre bağlanır. Bu bağlanma sonucunda kas hücresinin zarında impuls başlar ve kas hücresi boyunca yayılır. Bu uyarı sarkoplazmik retikulumda depolanmış olan kalsiyum iyonunun hücre içine, aktin ve miyozin iplikçiklerin arasına yayılmasına yol açar. Serbest kalan kalsiyum iyonları miyozinin aktinle birleşmesini sağlarken ATP hidroliz olur. Bu sırada açığa çıkan enerji ile aktin iplikçikler miyozinler üzerinde kayarak aktin-miyozin kompleksini (aktomiyozin) oluşturur ve kasılma gerçekleşir. Çizgili kasın gevşemesi sırasında ise kalsiyum iyonları aktif taşıma ile sarkoplazmik retikuluma geri pompalanırken magnezyum iyonları hücre içine geçer. Serbest kalan magnezyum iyonları ATP’nin hidrolizini sağlayan ATPaz enzimini aktifleştirir ve enerji üretilir. Eğer ortamda ATP bulunmazsa kas gevşeyemez, kasılı kalır.

Kasların kasılabilmesi için gerekli olan en düşük uyarı şiddetine eşik değer denir. Eşik değerin altındaki uyarılara kas cevap vermez. Eşik değerde ve üzerindeki uyarılara ise aynı şiddette cevap verir. Bu durum ya hep ya hiç kuralı olarak tanımlanır. Çizgili kaslar dinlenme hâlinde iken kişinin bilinci açık olduğu sürece doğal bir gerginlik durumundadır. Çizgili kasların bu hafif kasılı durumu, kas tonusu olarak adlandırılır. Kasılmadan sonra kasın normal durumuna dönmesine ise kas esnekliği (gevşeme evresi) denir. Uyarılan bir kasın, kasılıp-gevşemesi üç evrede gerçekleşir.

Gizli evre: Kasın uyarılması ile kasılmaya başlaması arasında geçen süredir.
Kasılma evresi: Kasılmanın başladığı an ile gevşemenin başladığı an arasında geçen süredir.
Gevşeme evresi: Kasın gevşeyerek tekrar başlangıç durumuna geldiği süredir.

Gevşeme anından sonra kasın tekrar uyarılmasına kadar geçen sürede kas dinlenir. Uyarıyı alan bir kasın, kasılma ve gevşeme süresi vardır. Gevşeme süresinin bitmesi beklenmeden kas kısa aralıklarla uyarılırsa tam olarak gevşeyemez. Böyle bir kas esnekliğini kaybeder ve sertleşir. Uyarıların daha da sıklaşmasıyla sürekli kasılı durumda kalır. Bu olaya tetanos denir.