Bölüm anahatları

  • İskelet kası enerji metabolizması

    Bir çapraz köprü siklusunda 1 mol ATP

    Az miktar ATP, Ca2+ pompalamada, AP oluşum ve iletiminde gereken iyonik ortamı sağlamada kullanılır.

    Kasta hazır bulunan ATP, 1-2 saniye max kasılma için yeter.

    1-Fosfokreatin depoları

    Dinlenimdeki kasta mitokondride yapılır.

    Kreatin fosfat + ADP à Kreatin + ATP (kreatin kinaz enzimi ile)

    Hızlı, ama ATP ve fosfokreatin 5-8 saniye max kontraksiyona yeter. Aktivite başında veya daha şiddetli bir aktiviteye geçerken kullanılır.

     ATP ve fosfokreatin depolarına fosfojenler denir.

    2-Glikoliz

    Egzersiz şiddeti fazlaysa glikoliz de devreye girer.

    Kas glikojeni ya da kan kaynaklı glukoz glikolizle pürivat veya laktata parçalanır.

    Bu sırada ATP üretilir, oksijen gerekmez.

    Oksijensiz kas kasılması sağlanır (1-2 dk).

    Oksidatif metabolizmadan 25 kat hızlı.

    Glikoliz ürünleri birikir (örn. H+) uzun süremez. Asidite glikolizi inhibe eder.

    3- Oksidatif metabolizma

    Ilımlı kas aktivitesinde başlıca enerji kaynağı

    Tip I ve Tip IIa liflerde glikoliz ürünleri, besin maddeleri (karbonhidratlar, yağlar, proteinler) oksijenli ortamda yıkılır

    1 dk’dan uzun kasılmalarda devreye girer.

    İlk 5-10 dk kas glikojeninden glikojenoliz ile elde edilen glukoz kullanılır

    30 dk’ya kadar kandan alınan glukoz ve y.a. (eşit katkı) kullanılır. 

    Sonrasında y.a. tüketimi öne geçer.

     

    Kısa süre kasılmada anaerobik üretilen ATP çok önemli. Örn. 10 s’lik 100 m koşusunda enerjinin %85’i anaerobik glikolize dayanır.

    10 dk süren koşuda enerjinin %20’si anaerobik olarak elde edilir.

    Bir saat süren uzun mesafe koşularında enerjinin %5’i anaerobik yoldan gelir.

     

    Glikolizde 2-3 ATP, krebsde 2 ATP, oksidatif fosforilasyonda 34 ATP

    Glukoz + 2ATP + O2à 6CO2 + 6H2O+ 40ATP

    Glikojen + 1ATP + O2à 6CO2 + 6H2O+ 40ATP

    Serbest yağ asidi + O2à CO2 + H2O+ ATP (?)

     

    Yağ asidi oksidasyonunda ATP miktarı yağ asidi büyüklüğüne göre değişir. Örn. 1 mol palmitik asitten 140 mol ATP oluşur

     

    Oksijen Açığı

    Egzersiz sonrası ATP, fosfokreatin ve glikojen depolarını yenilemek, ortamdaki laktatı uzaklaştırmak için fazladan oksijen tüketilir (oksijen borcu-açığı)

    Bazal oksijen tüketim miktarından 6 kat kadar olabilir. 

    Yorgunluk: Devam eden uyarıya rağmen izometrik k.’da gerim/kuvvet azalır, izotonik k.’da kısalma hızı azalır. Gevşeme hızı da azalır.

    Şiddetli/uzun süren egzersizde

    İletim bozulması (T tubullerinde K birikir)

    Laktik asit birikir

    Çapraz köprü döngüsünün inhibisyonu (ADP ve Pi birikir)

    Ilımlı uzun süren egzersizde yorgunluk, yakıt kaynaklarının tükenmesindendir.

    Merkezi kumanda yorgunluğu: Kas yorulmadığı halde korteksten komut çıkmaz.

     

    İskelet kası lif tipleri

    Kısalma hızları (hızlı-yavaş)

    ATP oluşturma şekilleri (oksidatif-glikolitik)

    Tip I (S) (yavaş + oksidatif)

    Tip IIa (FR) (hızlı + oksidatif/glikolitik)

    Tip IIb (FF) (hızlı + glikolitik)

    Tip I (S)

    Kasılma hızı yavaş, kırmızı

    Yüksek oksidatif kapasite (mitokondri çok, kanlanma fazla, miyoglobin fazla)

    Glikojen-glikolitik enzim az

    ATPaz aktivitesi yavaş miyozin tipi içerir, Ca pompalama sınırlı, küçük çaplı 

    Postürü sağlayan kaslarda çok  

    Tip II-A (FR)

    Kasılma hızlı, oksidatif-glikolitik, kırmızı 

    Yüksek glikolitik ve oksidatif kapasite

    Hızlı miyozin ATPaz aktivitesi, büyük çaplı, Ca pompalama fazla,

    İnce motor hareketle ilgili kaslarda çoktur

    Tip II-B (FF)

    En hızlı, glikolitik, beyaz

    Yüksek glikolitik ve düşük oksidatif kapasite,

    Fosfokreatin, glikojen fazla

    Hızlı miyozin ATPaz akt.,en büyük çaplı, Ca pomp. fazla

    İnce motor hareketle ilgili kaslarda çoktur

     

    Motor birim tipleri

    Bir kas Tip I, Tip IIa ve Tip IIb liflerin karışımından oluşur

    Bir motor birimdeki kas lifleri tek tip

    Motor birim de Tip I, Tip IIa ve Tip IIb diye tanımlanır.

    En kolay uyarılan Tip I (büyüklük prensibi), sonra Tip IIa, sonra Tip IIb (gevşeme tersi sıra ile)

    Örn. ayağa kalkarken Tip I, yürürken Tip IIa, koşar-zıplarken tip IIb eklenir (kabaca).

    Hipertrofi, atrofi, hiperplazi

    Kas kütlesinin artışı hipertrofidir. Aktin-miyozin sayısı, enzimler (özl. glikolitik) artar. Yüke karşı kasılma ile hızla gelişir (6-10 hf).

    Kas kütlesinin azalmasına atrofi denir (kullanılmama atrofisi, denervasyon atrofisi). (Fasikülasyon, fibrilasyon)

    Hiperplazi (kas lifi sayısının artışı) az gözlenir.

     

    Egzersiz

    Kasın adaptif kapasitesi yaşla azalmakla birlikte kaslar 90 yaşında bile egzersize yanıt verirler.

    Motor birimin 3 özelliği (kasılma hızı, gücü, yorgunluk) değişir (birkaç hafta)

    Egersizin süre ve şiddeti önemlidir.

    Dayanıklılık antrenmanı

    Düşük şiddette uzun süreli (aerobik egzersiz), koşma-yürüme gibi…

    Lifte mitokondri sayısı, lif çevresi kapiller miktarı artaràlifte oksidatif kapasite artar à yorgunluğa direnç artar.

    Lif çapıà kuvvet çok değişmez (azcık artar)

    Dolaşım ve solunum sistemi kapasitesi artar.  

    Kuvvet egzersizi

    Haftada bir kaç kez kısa süreli yüksek şiddette, ağırlık kaldırma gibi

    Hızlı-glikolitik lifler etkilenir

    Aktin-miyozin sentezi artar à Lif çapı artar  (hipertrofi), glikolitik enzimler artar à glikolitik aktivite artar

    Kas kuvveti artar, kas gelişir, yorgunluğa direnç etkilenmez

    Egzersiz-Lif tipi ilişkisi

    Egzersizin lif oranlarına etkisi az, Tip I oranı değişmez.

    Dayanıklılık antrenmanı ile Tip IIb azalır, Tip IIa artar; kuvvet egzersizi ile Tip IIa azalır, Tip IIb artar. 

    Tüm lif tipleri egzersize yanıt verir

    Örn. bacakta 2-3 ay kuvvet egzersizi ile

    Tip I lif hacmi %0-20

    Tip II lif hacmi %20-60 artar

    Kas kullanılmazsa –yine- motor birimin 3 özelliği (kasılma hızı, gücü, yorgunluk) değişir (birkaç hafta)

    Kullanılmamak kasta lif tipi oranını etkilemez

    En çabuk atrofi olan Tip I liflerdir (en çok kullanılır)