Kas Kasılmasının Kimyasal Olarak Açıklanması

Kas Kasılmasının Kimyasal Olarak Açıklanması
Kasların kasılmasını beyin kontrol eder. Kaslar beyinden gelen sinirlerin taşıdığı uyartılarla uyarılır. Bu uyarılma sinirlerin akson ucundan asetil kolin, nöradrenalin vb. kimyasal maddelerin sinir ve kas hücreleri arasındaki boşluğa salgılanmasıyla başlar (Şekil 1.5.19). Bu kimyasal maddeler kas hücresi zarının Na+ iyonlarına geçirgenliğini artırarak elektriksel bir değişime neden olur. Bu değişim kas hücrelerindeki sarkoplazmik retikulumu etkileyerek burada depolanan Ca+2 iyonlarının aktin ve miyozin iplikçiklerinin arasına salınmasını sağlar. Kalsiyum iyonları miyozin lifleri üzerinde bulunan ATPaz enzimini aktif hâle geçirerek ATP’nin ADP+P’ye dönüşümünü gerçekleştirir. Böylece kasılma için gerekli enerji elde edilir. Kalsiyum iyonları aktif taşımayla yeniden sarkoplazmik retikulumlara geçer ve kas gevşer.
Kasılma için gerekli enerji öncelikle kas hücrelerinin sitoplazmasın-da hazır olarak bulunan ATP’den elde edilir.
formul
Kasların hızlı çalışması sırasında kasta bulunan ATP kısa sürede tükenir. Bu durumda gerekli enerji kasta hazır bulunan kreatin fosfattan sağlanır. Kreatin fosfat hidrolize uğrayarak fosfatını ADP’ye verir ve böylece yeniden ATP sentezlenmiş olur.
formul1
Kaslar dinlenme hâlindeyken bu mekanizma tersine işler. Kreatin, ATP’den bir fosfat alarak kreatin fosfat şekline dönüşür. Böylece enerji, gerektiğinde kullanılmak üzere kreatin fosfatta depolanmış olur.

formul2

Kasların uzun süre çalışması hâlinde kreatin fosfat da yeterli olmaz. Bu durumda kaslarda depo edilen glikojen kullanılır. Glikojen önce glikoza çevrilir. Glikoz moleküllerinden oksijenli veya oksijensiz solunumla kasların ihtiyacı olan ATP sentezlenir. Kas hücreleri normalde enerji ihtiyaçlarını oksijenli solunumla karşılar. Ancak yoğun hareketlerde kasa gelen oksijen yeterli olmadığından oksijensiz solunumla (laktik asit fermantasyonu) da enerji elde edilir (Şema 1.5.1).

kaslarda-oksijenli-oksijensiz-solunumla-enerji
2 ATP
2 Laktik asit
Oksijensiz solunum sonucu oluşan laktik asit, hücrelerden kana geçerek beyni uyarır ve yorgunluk hissinin oluşmasına neden olur. Dinlenme anında laktik asidin bir kısmı karaciğerde glikoza dönüştürülür. Bir kısmı da pirüvik aside dönüştürülerek ATP sentezinde kullanılır.
Kas kasılmasını sağlayan ATP’lerden elde edilen enerjinin bir kısmı ısı enerjisine dönüşerek kaybedilir. Kasların kasılması sırasında ATP, kreatin fosfat, glikoz, glikojen ve oksijen kullanılır. Bu olaylar sonucunda ADP, kreatin, karbon dioksit, laktik asit ve ısı oluşur.