KASLAR VE EGZERS EGZERSİZ PROF. DR. ERDAL ZORBA KASLAR Kasılma ve gevşeme yeteneğine sahip olan kaslar organizmada (217 çift civarında) vücut ağırlığının %40-45’ini oluştururlar. tururlar. Organizmada 3 tür kas tipi vardır; Düz kaslar Çizgili kaslar (iskelet kasları) Kalp kası KASLARIN ORTAK ÖZELLİKLERİ ÖZELL Uyarılabilme İletebilme Kasılabilme Esnek (elastik) olma Vizkozite özelliği İSKELET SKELET KASININ FONKSİYONLARI FONKS Hareket Koruma Isı üretimi Mekanik iş yapabilme yeteneği Postürü sağlama İskelet skelet Kasının Kimyasal Bileşimi Bile Kas % 75 su, % 20 protein ve geriye kalan % 5 inorganik tuzlar, yüksek enerjili fosfatlar, üre ve laktik asit gibi maddelerden, kalsiyum, magnezyum ve fosfor gibi minerallerden, enzim ve pigmentler, sodyum, potasyum ve klor iyonları, aminoasit, yağ ğ ve karbonhidratlardan oluşur. olu En önemli kas proteinleri miyozin, aktin ve tropomiyozindir. Bu proteinler kasın toplam protein içeriğinin inin sırasıyla % 52, % 23 ve % 15’ini oluştururlar. olu İskelet skelet Kasının Mikroskopik Yapısı Herbir miyofibril (kas lifi), miyofilament adı verilen protein liflerinden oluşur. ince (aktin) Miyoflament kalın (miyozin) Kas dokusundan bir parça alınıp incelendiğinde incelendi ; kas lifi boyunca açık (I bandı) ve koyu (A bandı) bandlar halinde çizgilenmeler gösterdiğii görülür. A bandının açık renkte görülen orta kısmına “ H bandı “ adı verilir. Kasın yapısal ünite ve bağ ba dokuları Yapısal ünite Bağ doku Kas lifi (hücre) Endomisium Fasikül Perimisium Kas dokusu Epimisium (fasia) Kas max. Egzersizde enerjisini; Kasta Kasta depolu ATP den Kasta Kasta depolu PC den Kasta Kasta mevcut glikojenin glikoz yoluyla laktik asite kadar indirgenmesinden Mitakondriada Mitakondriada meydana gelen aerobik aksidasyon enerjisinden sağlamaktadır. Kasın yapısına genel bir bakış İskelet skelet Kas Kasılması: Kayan Filamentler Teorisi Kalın ve ince miyofilamentler kendi boylarında bir değişiklik iklik olmaksızın birbirlerine doğru do kayarlar ve bu kayma hareketi kas liflerinin boyunun kısalması veya uzamasına neden olur. “İzotonik zotonik veya konsantrik” kasılma sırasında, ince aktin miyofilamentleri miyozin filamentlerine doğru do kayar ve A bandının içine doğru do hareket eder. “İzometrik” zometrik” kasılma sırasında ise kas lifinin boyu değişmez, bu şekilde ekilde kuvvet oluşturulur. olu “Eksentrik” kasılma sırasında kasın boyu uzar ve A bandlarının uzunluğu u artarken kuvvet üretilir. KAYAN FLAMENTLER TEORİSİ TEOR Dinlenmede myozin ve aktin biribiriyle ilişkili değildir. Kalsiyumtroponinle birleşerek erek troponin-tropomiyozin kompleksinin kapattığı aktif bölgenin açılmasına sebep olur, miyozin aktif bölge ile birleşir ATP nin parçalanmasıyla açığa açığ çıkan enerji Z çizgisinin ortaya çekilmesini sağlar ATP yeniden sentezlenerek çapraz köprü başı yeni bir bölgeye bağlanır Gevşeme eme sırasında yukarıdaki olayların tersi meydana gelir. Kayan filamentler teorisinin dayandığı dayandı mekanik ve fizyolojik olaylar şu şekilde ekilde açıklanabilir ; Motor sinir asetilkolin (Ach) salgılar. Ca++ sarkoplazmik retikulumdan serbest bırakılır. Serbest bırakılan Ca++ aktin filamenti üzerinde bulunan troponin’e bağlanır ğlanır ve troponin tropomiyozini çekerek aktin filamentinin aktif bölgelerini açığa a çıkarır. Bu durum da miyozin başlarının baş aktin filamentine bağlanmasına lanmasına izin verir. KAS KASILMASI Dinlenim aşaması Kasılmanın başlama aşaması Kasılma aşaması Kasılmanın Kasılmanın sürdürülmesi aşaması(yeniden şarj) Gevşeme aşaması Kas kasılmasına yol açan olayların sıralanması: (a) :motor sinir asetilkolin salgılar. Asetilkolin kasın sarkolemması üzerindeki reseptörlerine bağlanır. Yeterli asetilkolin bağlandığında, kas lifinde bir aksiyon potansiyeli oluşur ve ca++ sarkoplazmik retikulumda serbest bırakılır. (b):serbest bırakılan ca++ aktin filamenti üzerinde bulunan troponine bağlanır ve troponin tropomiyozini çeker. Aktin filamentinin aktif bölgeleri açığa çıkarır. (c) : bu durum miyozin başlarının aktin filamentine bağlanmasına izin verir KAS KASILMASI ÇEŞİTLERİ ÇEŞİ İzometrik kasılma İzotonik kasılma Konsantrik kasılma Ekzantrik kasılma İzokinetik kasılma Konsantrik kasılma Ekzantrik kasılma İzometrik kasılma Hep yada Hiç Kanunu Kas lifi ya maksimal olarak kasılır, yada hiç kasılmaz ve bu durum kas kasılmasında “hep “ yada hiç” kanunu olarak bilinir. Hep yada hiç kanunu kasın tamamı için geçerli değildir. ildir. Çünkü kasın tamamı birden fazla sinir tarafından uyarılır. Bu nedenle, bir kasın ancak algılanabilecek kadar hafif miktardan, çok şiddetli iddetli miktarda kasılmasına kadar değişen de “dereceli” kuvvetler oluşturması turması mümkündür. Örneğin, in, kol kaslarında bir kalemi kaldırmak için meydana gelen kuvvet ile 5 kg’lık bir ağırlığı a kaldırmak için oluşan an kuvvet arasında fark vardır. KASLARIN GRUP HAREKETLERİ HAREKETLER Agonist Agonist grup hareketi Antogonist Antogonist grup hareketi Sinergist Sinergist grup hareketi fiksasyon fiksasyon grup hareketi KAS LİF TİPLERİ Kas lifleri ST Yavaş kasılan FT Hızlı kasılan FTa FTb FTc Kas lifleri SO Slow oksidatif Yavaş oksidatif FOG Fast oksidatif glikolitik Hızlı oksidatif glikolitik FG Fast glikolitik Hızlı glikolitik Kas lif tipleri FT (tip II) ST Tip I SO FTa FOG FTb FG FTc Kas lifi sınıflandırılması ve özellikleri : A. Sınıflandırma Sistemi Tip I Tip II a Tip II b Yavaş,, oksidatif (SO) Hızlı, oksidatif glikolitik (FOG) Hızlı Glikolitik (FG) Kırmızı Yavaş kasılan (ST) Beyaz Hızlı kasılan (FT) 1. Kasılma hızı Yavaş Hızlı Hızlı 2. Kasılma kuvveti Düşük Yüksek Yüksek Geç yorulur Yorulur Çabuk Yorulur 4. Aerobik kapasite Yüksek Orta Düşük 5. Anaerobik kapasite Düşük Orta Yüksek 6. Lif büyüklüğü Küçük Büyük Çok büyük 7. Kılcal damar yoğunluğu Yüksek Yüksek Düşük 1. Dubutwitz ve Brooke 2. Peter ve arkadaşları 3. Eski sistemler B. Özellikleri 3. Yorulma hızı Sporcu Mesafe koşucusu Sürat koşucusu Halter sporcusu Gülle atıcı Sporcu olmayan Yavaş kasılan kas lifi % Hızlı kasılan kas lifi % 60-90 90 10-40 25-45 45 45-55 55 25-40 40 47-53 53 55-75 45-55 60-75 47-53 Ancak Ancak dayanıklılık antrenmanı kas lifi tiplerinin oksidatif kapasitesinde artış artı olurken, Kuvvet ve güç geliştirici tirici antrenmanlar ile, hızlı kasılan kas liflerinin ve ara liflerin (FTc) anaerobik gücü geliştirmektedir . İnsanda nsanda ST ve FT kas liflerinde ve glikojen konsantrasyonları ST FT TRİGLİSERİD D mmol/kg 290 74 GLİKOJEN mmol/kg 359 355 Quadriceps kasında ST ve FT oranları FT ST Maratoncular 18 82 Yüzücüler 26 74 Ortalama erkekler 55 45 Halterciler 55 45 Sürat koşucuları 63 37 Atlamacılar 63 37 Hızlı Kasılan (Fast-twitch) twitch) Kas Lifleri Hızlı kasılan kas lifleri yüksek düzeyde miyozin ATPaz aktivitesine sahiptirler. Bu kas lifleri, FG (Fast-glycolotic glycolotic = hızlı-glikolitik) hızlı olarak sembolize edilirler. Hızlı kasılan lifler, genellikle anaerobik enerji metabolizmasına dayanan kısa-süreli, kısa sürat tipindeki aktivitelerde kullanılırlar. Yavaş kasılan Tip I Hızlı kasılan Tip II Tip IIa II Tip IIb Tip IIc Yavaş Kasılan (Slow-twitch) twitch) Kas Lifleri ATP ATP sentezi için gerekli olan enerjiyi genel olarak uzun süreli aerobik enerji sistemi yoluyla sağlarlar. sa Düşük ük miyozin ATPaz aktivitesi ve daha az gelişmiş olan glikolitik kapasiteleri ile tanınırlar. Yavaş kasılan lifler nispeten daha büyük ve fazla sayıda mitokondriye sahiptirler. Yavaş kasılan kas lifleri uzun süreli çalışmalara çalı uyum sağlarlar larlar ve aerobik aktivitelerde çalışırlar çalı . Kas Lifi Tipinin Belirlenmesi Tek Tek yumurta ikizleri üzerinde yapılan çalışmalar çalı kas lif tiplerinin büyük ölçüde genetik olduğunu oldu ve çocukluktan orta yaşlara lara kadar fazla de değişmediğini ortaya koymuştur. Hangi Hangi tip motor nöronların kas liflerini uyaracağı, uyaraca genetik olarak (aileden alınan genler tarafından) belirlenir. Nöronların Nöronların innervasyonları tamamlandıktan sonra, uyaran sinirin tipine göre (hızlı veya yavaş) yava lifler özelleşmeye başlarlar. KAS KASILMASINDA OLUŞAN OLU GÜÇ; Kasılmaya Kasılmaya katılan motor ünite sayısına ve tipine Kasın Kasın kasılma öncesi boyuna Motor Motor ünitenin sinir uyarısı düzeyine Eklem açısına Kasın kasılma hızına Kasılmaya Kasılmaya katılan kas gurubunun büyüklüğü büyüklü ve küçüklüğüne bağlıdır. AKTİVİTE TE SIRASINDA KASLARIN ÇALIŞMASI 3 tipdir; Pozitif Pozitif dinamik kas çalışması çalı Negatif Negatif dinamik kas çalışması çalı Statik kas çalışması şması ANORMAL KASILMALAR Spazm Kramp Konvulsiyon Fibrilasyon Tik HİPERTROFİ İLE LİFLERDE İFLERDE Miyofibrillerin Miyofibrillerin sayısı hipertrofi derecesine oranla artar Mitakondrialar Mitakondrialar sayı ve hacim olarak gelişir geli Kuvvet Kuvvet antrenmanları ile fosfojen sistemi geliştirilir Kuvvet Kuvvet ve sürat antrenmanları ile glikolitik kapasite, ATP ve CP miktarı artar Dayanıklılık Dayanıklılık antrenmanları ile ATP, CP, aerobik enzim aktiviteleri, glikojen ve trigliserid depoları ve genel oksidatif kapasite artırılır. Kas Lifi Tipleri ve Sportif Performans Kas lifi dağılımında ılımında yaş ve cinsiyet açısında belirgin bir fark yoktur. Normal sedanter erkek ve bayanlar, hatta çocuklar, % 45-55 45 oranında yavaş kasılan kas lifine sahiptir. Dayanıklılık Dayanıklılık sporcularında büyük oranda ST oranı, sürat koşucuları ucuları ve güç gerektiren sporlarla uğraşan an sporcularda ise FT oranı yüksektir. EGZERSİZLE ZLE OLUŞAN OLUŞ KAS AĞRILARININ RILARININ SEBEPLERİ SEBEPLER Kasın Kasın kontraktil ve elastik dokularında yüksek gerilime bağlı ğlı olarak yapısal zararlar. Yaralanan Yaralanan hemoostasisinin sağlanmaya sa çalışılması ılması ve hücresel nekrosizin oluşumu umu ile hücrenin zarar görmesi İntrasellüler ntrasellüler aktivite ve makrofaj aktiviteden dolayı serbest sinir uçlarının uyarılmasıdır. KAS HASARLARI Dokunun yırtılması Isının artışı PH düşüşü Laktat Laktat gibi metabolitlerin birikimi Süperoksit Süperoksit anyon radikallerin ve hidrojen peroksitin artışına ına bağlıdır. bağ