Bölüm anahatları

  • Düz kaslar: Örtü şeklinde yapıya sahipler

    Filamanlar: Aktin ve miyozin uzun eksene paralel veya oblik yerleşimlidir.Aktin, α aktinin ile zar ve sitoplazmada bulunan “yoğun cisimlere” (z diskine benzer) tutunur.

    Miyozin iskelet kasına göre daha azdır, aktinlerin arasında dağılmıştır. (1M / 5-10A) Tropomiyozin içerir, troponin içermez. Sarkoplazmik retikulumu az gelişmiştir. T tubul sistemi yoktur. Mitokondri sayısı azdır (glikolizis), tek çekirdek Hücreler küçük

    Kasılma mekanizması

    İsk kasında ince f., düz kasta kalın f. üzerinden düzenlenir (Ca2+ düz kasta kalın f. üzerinden kasılmayı kontrol eder). Hücre içi Ca2+ artar. Ca2+, kalmoduline bağlanır (troponin C’ye benzer). Ca-CaM kompleksi miyozin hafif zincir kinazı aktive eder (MLC kinaz) MLC Kinaz, MLC’yi fosforile eder. Miyozin başının şekli değişir, ATPaz aktivitesi artar. Miyozin aktinle bağlanır, çapraz köprü oluşur, gerim artar.ATPaz aktivitesi uzun sürede artar, eksitasyon-kontraksiyon eşleşmesi uzun sürer Miyozin çapraz köprü döngüsü uzun sürer Böylece kasılmanın başlaması da gevşemenin başlaması da yavaştır, iskelet kasından 30 kat uzun olabilir. Düz kas kasılırken iskelet kasına göre 1/10-1/300 düşük enerji harcar. Kasılma tonik kasılmalar şeklinde saatler-günler sürebilir.

    Ca-kalmodulin, iki ince flaman proteinini de etkiler: Kalponin ve Kaldesmon H.içi Ca2+ ↓ àCa-kalmodulin inaktifà kalponin miyozin ATPaz’ı inhibe ederà aktin-miyozin bağlanmaz. H.içi Ca2+ ↑à Ca-kalmodulin aktif à kalponin inaktif à miyozin ATPaz inhibisyonu kalkar à aktin-miyozin bağlanması kolaylaşır.

    Hücre içi Ca2+ artışı: İskelet kasında tek kaynak SR. Düz kasta büyük kısmı hücre dışından girer… Büyük düz kaslarda zara yakın SR parçaları var, zarda SR’ye bitişik kaveol girintileri var (T tübül sistemi benzeri). SR ne kadar gelişkinse düz kas o kadar hızlı kasılır. Düz kaslarda hücre dışı sıvıdan kalsiyum girişi de önemli

     Hücre içi Ca2+ artışı, Zar depolarize olur, L-tip VCa açılır, Ca2+ girer. Zarda ligand kapılı Ca2+ kanalları; Hormon, NT, G proteinle eşleşen res. üzerinden açılır.

    Hücre içi Ca2+ artışı: SR riyanodin res.’den sitoplazmaya Ca2+ çıkışı: Kalsiyumun indüklediği kalsiyum serbestlenmesi (CICR) (düz kasta az etkili). SR zarında IP3 kapılı Ca2+ kanalları:  Hormon, NT, G proteinle eşleşen res.à PLC aktivasyonu à zar fosfolipitlerinden IP3 ve DAG oluşumu à IP3 àSR’den Ca2+ salgılatır. Zar potansiyeli değişmez, kasılma olur, farmakomekanik eşleşme denir.Voltajdan bağımsız Ca2+  kanalları: SR’de Ca2+ azalırsa, hücre zarındaki bu kanallar aktive olur (Store-Operated Ca2+ channels: SOCs denir).SR Ca2+ deposu korunur.

    Gevşeme: Gevşeme için hücre içi Ca2+, Ca-kalmodulin oluşmayacak kadar az olmalı Hiperpolarizasyon (VCa kapanır) Ligand kapılı Ca2+ kanalı inh. (cAMP, cGMP) IP3 oluşumu inhibisyonu SR’den Ca2+ çıkışı azaltılması SERCA aktivitesi artışı Hücre içi Ca2+ azalması gevşemeyi tek başına sağlayamaz. Çünkü kasılmada MLC fosforilasyonu etkili. MLC,  MLC-fosfataz ile defosforile edilir, böylece miyozin ATPaz inhibe olur. Sonuçta kasılma, Ca2+ à Ca-Kalmodulin üzerinden ve MLC fosforilasyonu-defosforilasyonu üzerinden kontrol ediliyor.

    Gerim artışı hücre içi Ca2+ ile orantılıdır, ama: H.içi Ca2+ yüksek, miyozin hafif zincir kinaz aktivitesi de yüksekse kasılma giderek artar, gerim artar. (Ca sensitizasyon)

    H.içi Ca2+ yüksek, MLC fosfataz aktivitesi yüksekse Ca yüksek olduğu halde çapraz köprü oluşumu azalır, gerim azalır. (Ca-desensitizasyon) Protein kinaz C, MLC fosfataz aktivitesini azaltarak kasılma gücünü artırır. G proteinler üzerinden PKC artıran dış uyaranlar, zar potansiyeli değişmeden gerimi artırır, farmakomekanik eşleşme

    Mandal mekanizması: Tonik düz kaslarda (örn vasküler kaslar) MLC, MLC fosfataz ile defosforile olunca kas hemen gevşemez, miyozin aktine bağlı kalır. Çapraz köprü döngüsü miyozin-aktin bağlı durumda yavaşlamıştır, aktine bağlı miyozin baş sayısı çok, gerim korunur. Mandal mekanizması denir, ATP çok az harcandır (300 kat daha az), kasılma düşük enerji ile sürer. Nedeni ?? iskelet kası rigor mortise benzer

    Kontrol sistemleri:

    Pace maker hücreler, Sinirsel (NT) (Otonom sinir sistemi (sinir-kas kavşağı gibi değil) (varikositler), Hormonlar (bölgesel veya dolaşımla gelen), Mekanik uyarılar (gerilme)

    Zarın elektriksel aktivitesi: Vdin iskelet kasına göre daha pozitif ve sabit değil, bazı düz kaslarda AP var (tek ünite), bazı düz kaslarda yok (çok üniteli)

    Zarda isk. kasına göre VNa az, VCa çok

    Bazı kaslarda AP oluşmaz, dereceli potansiyeller kasılmayı başlatır

    Bazı düz kaslar zar potansiyeli değişmeden kasılır: Birinci haberci ile G protein üzerinden IP3 oluşur, Ca artar, kasılma olur (farmakomekanik eşleşme).

    Dereceli yanıtlar: Bazı düz kaslarda nörotransmiterler, dolaşımla gelen haberciler, bölgesel haberciler, mekanik uyarılma (gerilme gibi) Vzar’ı değiştirir. Hiperpolarizasyon-depolarizasyon oluşur. Eğer düz kas AP çıkartabiliyorsa depolarizasyon eşiğe ulaştırırsa AP oluşur.

    Yavaş dalga potansiyelleri: Visseral kasın lokal potansiyeli, spontan olabilir. Nedeni? İyon kanal geçirgenliğinde (Ca2+, K+) ritmik değişiklik? Başka iyonik akımlar ?? Yavaş dalga eşiğe getirir, dalga tepesinde tek-çoklu AP à kasılma olur (pace-maker dalgaları)

    Pace maker (önder odak) dalgaları, genellikle tek üniteli düz kaslarda izlenir.

    Kavşak potansiyelleri: Çok üniteli düz kasta sinirsel uyarı ile oluşur. Postganglionik aksondan sinaptik bölgede  Ach veya NE salgılanır. Kasta gn’de AP değil yerel potansiyel oluşur, kavşak potansiyeli (eksitatör junction potansiyeller –EJP). EJP, elektrotonik olarak hücreye yayılır (lif çok küçük), L-tip Ca kanalı açılırà kasılma 

    JP, hiperpolarize edici olabilir, IJP denir

    Aksiyon potansiyelleri: Genellikle tek üniteli düz kaslarda gözlenir. İskelet kasına göre daha uzun sürer. Depolarizasyonda L-tip VCa rol alır (+feedback). Giren Ca2+ kasılmada da rol alır. Depolarizasyon dönemi uzun (Ca2+ girişi Na+’a göre yavaş). AP repolarizasyonu da yavaş (VCa  inaktivasyonu yavaş, VK aktivasyonu geç)

    Aksiyon potansiyelleri: Bazı düz kaslarda iskelet kasına benzer tek bir AP görülür (genellikle visseral düz kas). Bazı düz kaslarda (genitouriner sistem, bazı damar düz kasları) kalp kası benzeri platolu AP gözlenir. Ca+2 girişi daha uzun sürdüğü ve daha fazla Ca+2 girdiği için kasılma uzun sürer.

    Bazı düz kaslarda yavaş dalgalar üzerinde seri halinde AP’leri gözlenir.  

    Visseral kaslar gerilirse spontan AP’leri oluşabilir. Yavaş dalga + gerilme birlikte oluşturur

    Örn. barsak içerikle gerilirse, yerel otomatik kasılmalar içeriği anüse doğru iten peristaltik kasılmaları başlatır.