Kas - Muscle

Kas
İskelet kası.jpg
İskelet kasının yukarıdan aşağıya görünümü
Ayrıntılar
haberci mezoderm
sistem kas-iskelet sistemi
tanımlayıcılar
Latince kas
D009132
TA98 A04.0.000.000
TA2 1975
FMA 5022 30316, 5022
Anatomik terminoloji

Kas a, yumuşak doku çoğu hayvanlarında bulunan ve dört temel hayvan biridir dokuları ile birlikte, sinir dokusu , epitelyum , ve bağ dokusu . Kas hücreleri , aktin ve miyozinin miyofilamentleri olarak adlandırılan protein filamentleri içerir ve bunlar birbirini geçerek hücrenin hem uzunluğunu hem de şeklini değiştiren bir kasılma üretir . Kaslar kuvvet ve hareket üretme işlevi görür . Onlar korumak ve değişen birinci derecede sorumlu duruş , lokomosyon ait, hem de hareketini iç organların böyle bir daralma olarak, kalp ve içinden gıda hareketi sindirim sistemi yoluyla Peristaltizmin .

Kas dokusu, miyogenez olarak bilinen bir süreçte embriyonik mezodermal germ tabakasından türetilir . İskelet ve kalp kası çizgili ve düz kas olmayan üç tip kas vardır . Kas hareketi istemli veya istemsiz olarak sınıflandırılabilir. Kalp ve düz kaslar bilinçli düşünmeden kasılır ve istemsiz olarak adlandırılır, oysa iskelet kasları komut üzerine kasılır. İskelet kasları da hızlı ve yavaş kasılan liflere ayrılabilir.

Kaslar, ağırlıklı olarak yağların ve karbonhidratların oksidasyonu ile çalıştırılır , ancak özellikle hızlı seğirme lifleri tarafından anaerobik kimyasal reaksiyonlar da kullanılır. Bu kimyasal reaksiyonlar , miyozin başlarının hareketini güçlendirmek için kullanılan adenozin trifosfat (ATP) moleküllerini üretir .

Kas terimi, belki de belirli iskelet kaslarının şekli veya kasılan kasların deri altında hareket eden farelere benzemesi nedeniyle "küçük fare" anlamına gelen Latince musculus'tan türetilmiştir .

yapı

Kasların anatomisi , bir organizmanın tüm kaslarını içeren brüt anatomiyi ve tek bir kasın yapısını içeren mikroanatomiyi içerir.

Türler

Vücutta üç tip kas dokusu bulunur: (a) iskelet kası, (b) düz kas ve (c) kalp kası. (Aynı büyütme)

Kas dokusu, a, yumuşak doku ve dört temel türlerinden biridir doku hayvanlarda mevcut. Omurgalılarda tanınan üç tip kas dokusu vardır :

  • İskelet kası ya da "gönüllü kas" tarafından demirlemiş olan tendon (veya tarafından aponevrozlar birkaç yerlerde) kemik ve efekt için kullanılır iskelet gibi hareketin hareket kabiliyeti ve duruş sürdürülmesinde. Bu postüral kontrol genellikle bilinçsiz bir refleks olarak sürdürülse de , sorumlu kaslar, postural olmayan kaslar gibi bilinçli kontrole tepki verir. Ortalama bir yetişkin erkek, iskelet kasının %42'sinden ve ortalama bir yetişkin dişinin (vücut kütlesinin yüzdesi olarak) %36'sından oluşur.
  • Düz kas veya "istemsiz kas", özofagus , mide , bağırsaklar , bronşlar , rahim , üretra , mesane , kan damarları ve derideki (ereksiyonunu kontrol ettiği) arrektör pili gibi organ ve yapıların duvarlarında bulunur . vücut kılı). Düz kas, iskelet kasından farklı olarak bilinçli kontrol altında değildir.
  • Kalp kası (miyokard), aynı zamanda bir "istem dışı kastır" ancak yapı olarak iskelet kasına daha yakındır ve sadece kalpte bulunur.

Kardiyak ve iskelet kasları "çizgili"dir, çünkü oldukça düzenli demetler halinde paketlenmiş sarkomerler içerirler ; düz kas hücrelerinin miyofibrilleri sarkomerlerde düzenlenmez ve bu nedenle çizgili değildir. İskelet kaslarındaki sarkomerler düzenli, paralel demetler halinde düzenlenirken, kalp kası sarkomerleri dallanma, düzensiz açılarla (interkalasyonlu diskler olarak adlandırılır) bağlanır. Çizgili kas kısa, yoğun patlamalarla kasılır ve gevşer, düz kas ise daha uzun ve hatta neredeyse kalıcı kasılmaları sürdürür.

İskelet kası lif türleri

İskelet kasına gömülü kas lifleri, morfolojik ve fizyolojik özelliklerine göre nispeten bir dizi tipte sınıflandırılır. Bu özelliklerin belirli bir çeşitliliği göz önüne alındığında, kas lifleri yavaş kasılan (düşük kuvvet, yavaş yorulan lifler), hızlı kasılan (yüksek kuvvet, hızla yorulan lifler) veya bu iki türün arasında bir yerde (yani ara lifler) sınıflandırılır. Kas liflerinin sınıflandırılması için kullanılan tanımlayıcı morfolojik ve fizyolojik özelliklerden bazıları şunları içerir: lifin içerdiği mitokondri sayısı, glikolitik, lipolitik ve diğer hücresel solunum enzimlerinin miktarı, M ve Z bandı özellikleri, enerji kaynağı (yani glikojen). veya yağ), histoloji rengi ve kasılma hızı ve süresi. Kas lifi tiplerini sınıflandırmak için standart bir prosedür yoktur, sınıflandırma için seçilen özellikler ilgili kasa bağlıdır.

  • Tip I, yavaş seğirme veya "kırmızı" kas, kılcal damarlarla yoğundur ve mitokondri ve miyoglobin açısından zengindir ve kas dokusuna karakteristik kırmızı rengini verir. Yakıt olarak yağları veya karbonhidratları kullanarak daha fazla oksijen taşıyabilir ve aerobik aktiviteyi sürdürebilir . Yavaş seğiren lifler uzun süre kasılır, ancak çok az kuvvetle.
  • Tip II, hızlı kasılan kas , hem kasılma hızında hem de üretilen kuvvette farklılık gösteren üç ana alt tipe (IIa, IIx ve IIb) sahiptir. Hızlı seğirme lifleri hızlı ve güçlü bir şekilde kasılır, ancak çok hızlı yorulur, kas kasılması ağrılı hale gelmeden önce yalnızca kısa, anaerobik aktivite patlamalarını sürdürür . En çok kas gücüne katkıda bulunurlar ve kütle artışı için daha büyük potansiyele sahiptirler. Tip IIb, mitokondri ve miyoglobinde en az yoğun olan anaerobik, glikolitik , "beyaz" kastır. Küçük hayvanlarda (örneğin, kemirgenler) bu, etlerinin soluk rengini açıklayan ana hızlı kas türüdür.

Omurgasız kas hücre tipleri

Hızlı, orta ve yavaş kas liflerini ayırt etmek için kullanılan özellikler, omurgasız uçuş ve atlama kasları için farklı olabilir. Bu sınıflandırma şemasını daha da karmaşık hale getirmek için, bir kas lifi içindeki mitokondri içeriği ve diğer morfolojik özellikler , egzersiz ve yaşla birlikte bir çeçe sineğinde değişebilir .

mikroanatomi

Bir iskelet kası lifi, çizgili kas hücrelerinin sitoplazması olan sarkoplazmayı içeren sarkolemma adı verilen bir plazma zarı ile çevrilidir . Bir kas lifi birçok miyofibrilden oluşur .

İskelet kasları , epimisyum adı verilen sert bir bağ dokusu tabakası ile kaplanmıştır . Epimisyum, kas dokusunu , epimisyumun daha kalın ve kollajenli hale geldiği her iki uçtaki tendonlara tutturur. Ayrıca kasları diğer kaslara ve kemiklere karşı sürtünmeden korur. Epimisyum içinde , her biri toplu olarak bir perimisyum tarafından kaplanmış 10 ila 100 veya daha fazla kas lifi içeren fasikül adı verilen çok sayıda demet bulunur . Her bir fasikülün etrafını sarmasının yanı sıra, perimisyum sinirler ve kas içindeki kan akışı için bir yoldur. İpliksi kas lifleri, tek tek kas hücreleridir ve her hücre, kendi kolajen liflerinin endomisyumu içinde yer alır . Bu nedenle, genel kas, kasları oluşturmak üzere gruplandırılan fasiküller halinde bir araya gelen liflerden (hücrelerden) oluşur. Her bir demetleme seviyesinde, demeti bir kolajen zar çevreler ve bu zarlar hem dokunun pasif gerilmesine direnerek hem de kasa uygulanan kuvvetleri dağıtarak kas fonksiyonunu destekler. Merkezi sinir sistemine duyusal geribildirim bilgisi sağlayan kas iğcikleri , kaslar boyunca dağılmıştır . (Bu gruplama yapısı, epinöryum , perinöryum ve endonöryumu kullanan sinirlerin organizasyonuna benzer ).

Bu aynı demetler içinde demet yapısı, kas hücreleri içinde kopyalanır . Kas hücrelerinin içinde, kendileri protein filamentleri demetleri olan miyofibriller bulunur . "Miyofibril" terimi, bir kas hücresinin başka bir adı olan "miyofiber" ile karıştırılmamalıdır. Miyofibriller, sarkomer adı verilen tekrarlayan birimler halinde bir araya düzenlenen çeşitli protein filamentlerinin karmaşık iplikleridir . Hem iskelet hem de kalp kasının çizgili görünümü, hücrelerindeki düzenli sarkomer modelinden kaynaklanır. Bu kas tiplerinin her ikisi de sarkomerler içermesine rağmen, kalp kasındaki lifler tipik olarak bir ağ oluşturmak üzere dallanmıştır. Kalp kası hücreleri , interkalasyonlu disklerle birbirine bağlanır ve bu dokuya sinsityum görünümü verir .

Sarkomerdeki filamentler aktin ve miyozinden oluşur .

brüt anatomi

Fasikül adı verilen kas lifleri demetleri perimisyum tarafından kaplanır. Kas lifleri endomisyum ile kaplıdır.

Bir iskelet kasının kaba anatomisi, vücuttaki rolünün en önemli göstergesidir. Pennat kaslar ile diğer kaslar arasında önemli bir fark görülmektedir . En kas, tüm elyaf bir çizgi çalışan, aynı yönde yönlendirilmiştir kökenli için ekleme . Bununla birlikte, pennat kaslarda, tek tek lifler, her iki uçta orijine ve insersiyon tendonlarına bağlanarak, hareket hattına göre bir açıyla yönlendirilir. Kasılan lifler, kasın genel hareketine bir açıyla çekildiğinden, uzunluktaki değişiklik daha küçüktür, ancak bu aynı yönelim, belirli bir boyuttaki bir kasta daha fazla lifin (dolayısıyla daha fazla kuvvet) olmasına izin verir. Pennat kaslar genellikle uzunluk değişiminin maksimum kuvvetten daha az önemli olduğu rektus femoris gibi yerlerde bulunur.

İskelet kası dokusu , bir örneği pazı olan ayrı kaslarda düzenlenir . İskelet kasının sert, fibröz epimisyumu, tendonlarla hem bağlantılı hem de süreklidir . Sırasıyla, tendonlar kemikleri çevreleyen periosteum tabakasına bağlanır ve kaslardan iskelete kuvvet aktarımına izin verir. Bu lifli katmanlar, tendonlar ve bağlarla birlikte vücudun derin fasyasını oluşturur.

Kas sistemi

Yukarıdaki kas sisteminin ön ve arka görünümlerinde, vücudun sağ tarafında yüzeysel kaslar (yüzeydekiler) gösterilirken, vücudun sol yarısında derin kaslar (yüzeysel kasların altındakiler) gösterilir. Bacaklar için ön görünümde yüzeysel kaslar, arka görünümde ise hem yüzeysel hem de derin kaslar gösterilir.

Kas sistemi, bir vücutta bulunan tüm kaslardan oluşur. İnsan vücudunda yaklaşık 650 iskelet kası vardır, ancak kesin bir sayı belirlemek zordur. Zorluk, kısmen farklı kaynakların kasları farklı şekilde gruplandırmasından ve kısmen de palmaris longus gibi bazı kasların her zaman mevcut olmamasından kaynaklanmaktadır.

Kas kayması , daha büyük bir kas veya kasları büyütmek için hareket eden dar bir kas uzunluğudur.

İnsanda kas sistemi, sadece kasları değil, aynı zamanda kemikleri, eklemleri, tendonları ve harekete izin veren diğer yapıları da içeren kas-iskelet sisteminin bir bileşenidir .

geliştirme

Nöral kıvrımın her iki tarafında paraksiyal mezodermi gösteren bir tavuk embriyosu . Ön (ileri) kısım somitler ("ilkel segmentler" olarak etiketlenir) oluşturmaya başlamıştır .

Tüm kaslar paraksiyal mezodermden türetilmiştir . Paraksiyal mezoderm boyunca bölünür embriyo haline 'uzunluğuna somitlerinden karşılık gelen bölümlere en açık görülür (vücudun belkemiğinin . Her bir hücre gruplarının 3 bölümler vardır sclerotome (ki formları omur ), Dermatom , (, cilde) ve miyotom (kas oluşturan).Miyotom, epimer ve hipomer olmak üzere iki bölüme ayrılır , sırasıyla epaksiyel ve hipaksiyel kasları oluşturur.İnsanlardaki tek epaksiyel kaslar, erektör spina ve küçük intervertebral kaslardır ve sinir tarafından innerve edilir. omurilik sinirlerinin dorsal dalları Uzuvlarınkiler de dahil olmak üzere diğer tüm kaslar hipaksiyeldir ve omurilik sinirlerinin ventral dalları tarafından innerve edilir .

Gelişim sırasında, miyoblastlar (kas progenitör hücreleri) ya vertebral kolonla ilişkili kasları oluşturmak için somitte kalır ya da diğer tüm kasları oluşturmak için vücuda göç eder. Miyoblast göçünden önce , genellikle somatik lateral plaka mezoderminden oluşan bağ dokusu çerçevelerinin oluşumu gelir . Miyoblastlar, kimyasal sinyalleri, uzun iskelet kası hücrelerine kaynaştıkları uygun yerlere kadar takip eder.

fizyoloji

kasılma

Üç tip kas (iskelet, kalp ve düz) önemli farklılıklara sahiptir. Ancak, her üç hareketini kullanın aktin karşı miyozin oluşturmak için kasılmasını . İskelet kasında kasılma, sinirler , özellikle motor nöronlar tarafından iletilen elektriksel uyarılarla uyarılır . Kalp ve düz kas kasılmaları, düzenli olarak kasılan ve kasılmaları temas halinde oldukları diğer kas hücrelerine yayan iç kalp pili hücreleri tarafından uyarılır. Tüm iskelet kası ve birçok düz kas kasılmaları, nörotransmitter asetilkolin tarafından kolaylaştırılır .

Sarkomer kasıldığında Z çizgileri birbirine yaklaşır ve I bandı küçülür. A bandı aynı genişlikte kalır. Tam kasılmada, ince ve kalın filamentler üst üste gelir.

Bir kasın oluşturduğu hareket, orijin ve ekleme konumları tarafından belirlenir. Bir kasın kesit alanı (hacim veya uzunluktan ziyade), paralel olarak çalışabilen sarkomerlerin sayısını tanımlayarak üretebileceği kuvvet miktarını belirler. Her iskelet kası, miyofibril adı verilen uzun birimler içerir ve her bir miyofibril bir sarkomer zinciridir. Bir kas hücresindeki tüm bağlı sarkomerler için kasılma aynı anda gerçekleştiğinden, bu sarkomer zincirleri birlikte kısalır, böylece kas lifi kısalır ve toplam uzunluk değişikliğine neden olur. Dış ortama uygulanan kuvvet miktarı, kol mekaniği, özellikle de içeri-dışarı-kol oranı ile belirlenir. Örneğin, bisepslerin giriş noktasının yarıçap üzerinde daha uzağa (dönme ekleminden daha uzağa) hareket ettirilmesi, fleksiyon sırasında üretilen kuvveti (ve sonuç olarak, bu harekette kaldırılan maksimum ağırlığı) artıracaktır, ancak maksimum ağırlığı azaltacaktır. fleksiyon hızı. Yerleştirme noktasının proksimal olarak (dönme eklemine daha yakın) hareket ettirilmesi, kuvvetin azalmasına, ancak hızın artmasına neden olur. Bu, bir köstebeğin uzvunu bir ata benzeterek en kolay şekilde görülebilir - ilkinde, yerleştirme noktası kuvveti en üst düzeye çıkarmak (kazmak için) için konumlandırılırken, ikincisinde yerleştirme noktası hızı en üst düzeye çıkarmak (koşmak için) için konumlandırılmıştır. ).

sinir kontrolü

Temel sinir sistemi fonksiyonunun basitleştirilmiş şeması. Sinyaller duyusal reseptörler tarafından alınır ve periferik sinir sisteminin afferent bacağı yoluyla omuriliğe ve beyne gönderilir, bunun üzerine sinyaller omuriliğe geri gönderilen ve ardından efferent bacak yoluyla motor nöronlara gönderilen sinyallerle sonuçlanan işleme gerçekleşir.

kas hareketi

Efferent bacak periferal sinir sisteminin kas ve bezlere komutları iletmek için sorumludur ve istemli hareket sonuçta sorumludur. Sinirler , beyinden gelen gönüllü ve otonom (istemsiz) sinyallere yanıt olarak kasları hareket ettirir . Derin kaslar, yüzeysel kaslar, yüz kasları ve iç kasların tümü, beynin birincil motor korteksinde , frontal ve parietal lobları ayıran merkezi sulkusun hemen önünde bulunan özel bölgelere karşılık gelir .

Ek olarak, kaslar her zaman beyne sinyal göndermeyen refleksif sinir uyaranlarına tepki verir . Bu durumda afferent liflerden gelen sinyal beyne ulaşmaz, omurgadaki efferent sinirlerle doğrudan bağlantı kurarak refleksif hareketi üretir . Bununla birlikte, kas aktivitesinin çoğu isteğe bağlıdır ve beynin çeşitli alanları arasındaki karmaşık etkileşimlerin sonucudur.

Memelilerde iskelet kaslarını kontrol eden sinirler , beynin serebral korteksinin birincil motor korteksi boyunca bulunan nöron gruplarına karşılık gelir . Komutlar üzerinden yönlendirilir bazal gangliyonlar ve girişi ile modifiye edilir beyincik üzerinden geçirilmesine önce piramidal yolu ile omurilik ve oradan motor uç plakası kaslarda. Yol boyunca, ekstrapiramidal sisteminki gibi geri bildirimler, kas tonusunu ve tepkisini etkilemek için sinyallere katkıda bulunur .

Bu tür yer alanlar gibi derin kas duruş genellikle çekirdeklerine kontrol edilir beyin sapı ve bazal gangliyonlar.

propriosepsiyon

İskelet kaslarında, kas iğcikleri , duruş ve eklem pozisyonunun korunmasına yardımcı olmak için kas uzunluğu ve gerilme derecesi hakkında merkezi sinir sistemine bilgi iletir. Anlamda vücudumuzun uzayda nerede denir propriosepsiyonu , vücut farkındalığı algısı, vücudun çeşitli bölgelerinde herhangi bir anda bulundukları yerleri "bilinçsiz" farkındalık. Beyindeki çeşitli alanlar, propriyosepsiyondan elde edilen geri bildirim bilgileriyle hareketi ve konumu koordine eder. Özellikle serebellum ve kırmızı çekirdek , harekete karşı sürekli olarak örnek alır ve düzgün hareket sağlamak için küçük düzeltmeler yapar.

Enerji tüketimi

(a) Bazı ATP, dinlenme kasında depolanır. Kasılma başladığında saniyeler içinde tükenir. Yaklaşık 15 saniye boyunca kreatin fosfattan daha fazla ATP üretilir. (b) Her glikoz molekülü, aerobik solunumda kullanılabilen veya laktik aside dönüştürülebilen iki ATP ve iki pirüvik asit molekülü üretir . Oksijen yoksa, piruvik asit, kas yorgunluğuna katkıda bulunabilecek laktik aside dönüştürülür. Bu, yüksek miktarda enerjiye ihtiyaç duyulan ancak oksijenin kaslara yeterince iletilemediği yorucu egzersiz sırasında ortaya çıkar. (c) Aerobik solunum, karbondioksit, su ve ATP üretmek için oksijenin (O2) varlığında glikozun parçalanmasıdır. Dinlenme veya orta derecede aktif kaslar için gerekli olan ATP'nin yaklaşık yüzde 95'i mitokondride gerçekleşen aerobik solunum ile sağlanır.

Kas aktivitesi, vücudun enerji tüketiminin çoğunu oluşturur . Tüm kas hücreleri , miyozin başlarının hareketini güçlendirmek için kullanılan adenozin trifosfat (ATP) molekülleri üretir . Kaslar , ATP'den üretilen ve gerektiğinde kreatin kinaz ile ATP'yi yeniden üretebilen kreatin fosfat şeklinde kısa süreli bir enerji deposuna sahiptir . Kaslar ayrıca glikojen formunda bir glikoz depolama formu tutar . Sürekli, güçlü kasılmalar için enerji gerektiğinde glikojen hızla glikoza dönüştürülebilir . Gönüllü iskelet kasları içinde, glikoz molekülü, süreçte iki ATP ve iki laktik asit molekülü üreten glikoliz adı verilen bir süreçte anaerobik olarak metabolize edilebilir (aerobik koşullarda laktat oluşmaz; bunun yerine piruvat oluşur ve aracılığıyla iletilir. sitrik asit döngüsü ). Kas hücreleri ayrıca aerobik egzersiz sırasında enerji için kullanılan yağ küreciklerini de içerir . Aerobik enerji sistemlerinin ATP'yi üretmesi ve en yüksek verimliliğe ulaşması daha uzun sürer ve çok daha fazla biyokimyasal adım gerektirir, ancak anaerobik glikolizden önemli ölçüde daha fazla ATP üretir. Öte yandan kalp kası, üç makro besinden (protein, glikoz ve yağ) herhangi birini 'ısınma' süresi olmadan aerobik olarak kolayca tüketebilir ve her zaman dahil olan herhangi bir molekülden maksimum ATP verimini alır. Kalp, karaciğer ve kırmızı kan hücreleri de egzersiz sırasında iskelet kasları tarafından üretilen ve atılan laktik asidi tüketecektir.

Dinlenme halinde, iskelet kası günde 54,4 kJ/kg (13.0 kcal/kg) tüketir. Bu, 18,8 kJ/kg'da (4,5 kcal/kg) yağ dokusundan (yağ) ve 9,6 kJ/kg'da (2,3 kcal/kg) kemikten daha büyüktür .

verimlilik

Verim insan kası (bağlamında ölçülmüştür kürek ve bisiklet % 26% 18). Verimlilik, oksijen tüketiminden hesaplanabileceği gibi, mekanik iş çıktısının toplam metabolik maliyete oranı olarak tanımlanır . Bu düşük verim, gıda enerjisinden ATP üretmenin yaklaşık %40 veriminin, ATP'den gelen enerjinin kas içindeki mekanik işe dönüştürülmesindeki kayıpların ve vücut içindeki mekanik kayıpların sonucudur . Son iki kayıp, egzersiz tipine ve kullanılan kas liflerinin tipine (hızlı seğirme veya yavaş seğirme) bağlıdır. Yüzde 20'lik bir genel verimlilik için, bir watt mekanik güç, saatte 4,3 kcal'ye eşittir. Örneğin, bir kürek ekipmanı üreticisi, kürek ergometresini , gerçek mekanik çalışmanın dört katı artı saatte 300 kcal'a eşit olarak yakılan kalorileri saymak için kalibre eder ; bu, 250 watt mekanik çıktıda yaklaşık yüzde 20 verimlilik anlamına gelir. Döngüsel bir kasılmanın mekanik enerji çıkışı, aktivasyon zamanlaması, kas gerilme yörüngesi ve kuvvet artış ve azalma oranları dahil olmak üzere birçok faktöre bağlı olabilir. Bunlar, iş döngüsü analizi kullanılarak deneysel olarak sentezlenebilir .

güç

Kas, birbiriyle örtüşen üç faktörün sonucudur: fizyolojik güç (kas boyutu, kesit alanı, mevcut çapraz köprüleme, antrenmana verilen tepkiler), nörolojik güç (kas kasılmasını söyleyen sinyalin ne kadar güçlü veya zayıf olduğu) ve mekanik güç ( kasın kol üzerindeki kuvvet açısı, moment kol uzunluğu, eklem yetenekleri).

fizyolojik güç

Kas gücünün derecelendirilmesi
0 derece kasılma yok
1. derece Kasılma izi var ama eklemde hareket yok
2. sınıf Yerçekimi ile eklemde hareket ortadan kaldırıldı
3. sınıf Yerçekimine karşı hareket, ancak ilave dirence karşı değil
4. sınıf Dış dirence karşı hareket, ancak normalden daha az
5. sınıf normal güç

Omurgalı kası tipik olarak izometrik ve optimal uzunlukta kas kesit alanının santimetre karesi başına yaklaşık 25-33 N (5,6-7,4  lb f ) kuvvet üretir  . Yengeç pençeleri gibi bazı omurgasız kasları, omurgalılardan çok daha uzun sarkomerlere sahiptir, bu da aktin ve miyozinin bağlanması için daha fazla alan ve dolayısıyla çok daha yavaş bir hız pahasına santimetre kare başına çok daha fazla kuvvet ile sonuçlanır. Bir kasılma tarafından üretilen kuvvet , mekanomyografi veya fonomyografi kullanılarak invaziv olmayan bir şekilde ölçülebilir , tendon suşu kullanılarak (önemli bir tendon varsa ) in vivo olarak ölçülebilir veya daha invaziv yöntemler kullanılarak doğrudan ölçülebilir.

Herhangi bir kasın iskelete uygulanan kuvvet açısından gücü, uzunluğa, kısalma hızına , kesit alanına, pennasyona , sarkomer uzunluğuna, miyozin izoformlarına ve motor ünitelerin nöral aktivasyonuna bağlıdır . Sağdaki tablo bir kılavuz olarak kullanıldığında, kas gücündeki önemli azalmalar altta yatan patolojiyi gösterebilir.

"En güçlü" insan kası

Üç faktör aynı anda kas gücünü etkilediğinden ve kaslar hiçbir zaman bireysel olarak çalışmadığından, kasları tek tek karşılaştırmak ve birinin "en güçlü" olduğunu söylemek yanıltıcıdır. Ancak aşağıda, gücü farklı nedenlerle kayda değer olan birkaç kas var.

  • Sıradan bir tabirle, kas "gücü" genellikle, örneğin bir ağırlık kaldırmak gibi harici bir nesneye bir kuvvet uygulama yeteneğini ifade eder. Bu tanıma göre, masseter veya çene kası en güçlü olanıdır. 1992 Guinness Rekorlar Kitabı, 2 saniye boyunca 4,337 N (975  lb f ) ısırma kuvvetine ulaşıldığını kaydeder  . Masseter'i ayıran şey, kasın kendisinde özel bir şey değil, diğer kaslardan çok daha kısa bir kaldıraç koluna karşı çalışma avantajıdır.
  • "Güç" kasın kendisi tarafından örneğin bir kemiğe girdiği yerde uygulanan kuvveti ifade ediyorsa, en güçlü kaslar en büyük kesit alanına sahip olanlardır. Bunun nedeni, tek bir iskelet kası lifinin uyguladığı gerilimin çok fazla değişmemesidir. Her lif 0,3 mikronewton düzeyinde bir kuvvet uygulayabilir. Bu tanımla, vücudun en güçlü kasının genellikle kuadriseps femoris veya gluteus maximus olduğu söylenir .
  • Kas gücü kesit alanı tarafından belirlendiğinden, daha kısa bir kas , aynı kesit alanına sahip daha uzun bir kastan "pound için pound" (yani ağırlık olarak ) daha güçlü olacaktır . Miyometriyal rahim tabaka dişi insan vücudunda ağırlıkça en güçlü kas olabilir. Bir bebek doğduğunda , tüm insan rahmi yaklaşık 1,1 kg (40 oz) ağırlığındadır. Doğum sırasında, uterus her kasılma ile 100 ila 400 N (25 ila 100 lbf) aşağı doğru kuvvet uygular.
  • Gözün dış kasları, göz küresinin küçük boyutuna ve ağırlığına göre belirgin şekilde büyük ve güçlüdür . Sıklıkla "yapmaları gereken iş için en güçlü kaslar" oldukları söylenir ve bazen "olmaları gerekenden 100 kat daha güçlü" oldukları iddia edilir. Bununla birlikte, göz hareketleri (özellikle yüz tarama ve okumada kullanılan sakkadlar ) yüksek hızlı hareketler gerektirir ve hızlı göz hareketi uykusu sırasında her gece göz kasları çalıştırılır .
  • " Dil vücuttaki en güçlü kastır" ifadesi, şaşırtıcı gerçeklerin listelerinde sıklıkla yer alır, ancak bu ifadeyi doğrulayacak herhangi bir "güç" tanımı bulmak zordur. Dilin bir değil sekiz kastan oluştuğunu unutmayın.
  • Kalp bir ömür boyunca fiziksel işin büyük miktarda gerçekleştirir kas olmanın bir hak iddia ediyor. İnsan kalbinin güç çıkışı tahminleri 1 ila 5 watt arasındadır . Bu, diğer kasların maksimum güç çıkışından çok daha azdır; örneğin, kuadriseps 100 watt'tan fazla üretebilir, ancak sadece birkaç dakikalığına. Kalp, tüm bir yaşam boyunca durmadan işini yapar ve böylece diğer kasları "güçlendirir". Seksen yıl boyunca sürekli olarak bir watt'lık bir çıktı, toplam iki buçuk gigajul iş çıktısı verir .

Klinik önemi

hipertrofi

Güç ve performans ölçümlerinden bağımsız olarak, kaslar, hormon sinyali, gelişim faktörleri, kuvvet antrenmanı ve hastalık dahil olmak üzere bir dizi faktör tarafından daha fazla büyümeye teşvik edilebilir . Sanılanın aksine kas liflerinin sayısı egzersizle artırılamaz . Bunun yerine, mevcut kas hücrelerinin yanı sıra farklılaşmamış uydu hücreleri tarafından sağlanan ek kütle ile birlikte yeni protein filamentleri eklendikçe, kas hücresi büyümesinin bir kombinasyonu yoluyla kaslar büyür.

Yaş ve hormon seviyeleri gibi biyolojik faktörler kas hipertrofisini etkileyebilir. Boyunca ergenlik erkeklerde, hipertrofi büyüme uyarıcı seviyeleri olarak yüksek bir hızda meydana gelir hormonlar vücut artış üretti. Doğal hipertrofi normalde ergenliğin sonlarında tam büyümede durur. Gibi testosteron vücudun başlıca büyüme hormonları biridir ortalama olarak erkeklerin kadınlardan daha elde etmek çok daha kolay hipertrofisi bulabilirsiniz. Ek testosteron veya diğer anabolik steroidler almak kas hipertrofisini artıracaktır.

Kas, spinal ve nöral faktörlerin tümü kas oluşumunu etkiler. Bazen, bir vücut geliştiricinin sadece sağ pazı üzerine odaklanan bir rejimi tamamladıktan sonra sol pazısını daha güçlü bulduğunda olduğu gibi, yalnızca karşıtı egzersize tabi tutulsa bile, bir kişi belirli bir kasta güçte bir artış fark edebilir. Bu fenomene çapraz eğitim denir .

Atrofi

Yetersiz beslenme sonucu kas kaybı gösteren savaş esiri. Yetersiz beslenme, fiziksel hareketsizlik, yaşlanma veya hastalık sonucu kaslarda atrofi olabilir.

Sıradan yaşam aktiviteleri sırasında kasın yüzde 1 ila 2'si parçalanır ve günlük olarak yeniden yapılır. Memelilerde hareketsizlik ve açlık , iskelet kası atrofisine , kas kütlesinde azalmaya ve buna daha az sayıda ve boyutta kas hücresinin yanı sıra daha düşük protein içeriği eşlik edebilir. Kas atrofisi, doğal yaşlanma sürecinden veya hastalıktan da kaynaklanabilir.

İnsanlarda, yatak istirahati veya uzayda uçan astronotlarda olduğu gibi uzun süreli hareketsiz kalmanın, kas zayıflaması ve atrofi ile sonuçlandığı bilinmektedir. Atrofi, insanlı uzay uçuşu topluluğu için özellikle ilgi çekicidir, çünkü uzay uçuşu sonuçlarında yaşanan ağırlıksızlık, bazı kaslarda %30'a varan kütle kaybıdır. Bu tür sonuçlar, altın örtülü yer sincapları ve kahverengi yarasalar gibi küçük kış uykusuna yatan memelilerde de görülür.

Yaşlanma sırasında, sarkopeni olarak bilinen iskelet kası fonksiyonunu ve kütlesini koruma yeteneğinde kademeli bir azalma olur . Sarkopeninin kesin nedeni bilinmemekle birlikte, iskelet kası liflerinin yenilenmesine yardımcı olan "uydu hücrelerindeki" kademeli başarısızlık ve kritik salgılanan büyüme faktörlerine karşı duyarlılıkta azalma veya bunların mevcudiyetinin bir kombinasyonuna bağlı olabilir. kas kütlesini ve uydu hücresinin hayatta kalmasını sağlamak için gereklidir. Sarkopeni, yaşlanmanın normal bir yönüdür ve aslında bir hastalık durumu değildir, ancak yaşlı popülasyondaki birçok yaralanmanın yanı sıra yaşam kalitesinin düşmesiyle de ilişkilendirilebilir.

Kas atrofisine neden olan birçok hastalık ve durum da vardır. Örnekler arasında , kaşeksi adı verilen bir vücut israfı sendromunu tetikleyen kanser ve AIDS sayılabilir . İskelet kası atrofisine neden olabilen diğer sendromlar veya durumlar, konjestif kalp hastalığı ve bazı karaciğer hastalıklarıdır .

Hastalık

Olarak kas distrofisi haline dağınık etkilenen doku ve konsantrasyonu, distrofin (yeşil) büyük ölçüde azalır.

Nöromüsküler hastalıklar , kasları ve/veya sinir kontrolünü etkileyen hastalıklardır . Genel olarak, sinir kontrolü ile ilgili sorunlar, sorunun konumuna ve doğasına bağlı olarak spastisiteye veya felce neden olabilir . Büyük bir kısmı, nörolojik bozukluklar arasında değişen, serebrovasküler (felç) ve Parkinson hastalığı için , Creutzfeldt-Jakob hastalığı , hareket ya da sorunlara yol açabilir motor koordinasyon .

Kas hastalıklarının belirtileri arasında güçsüzlük , spastisite, miyoklonus ve miyalji sayılabilir . Kas bozukluklarını ortaya çıkarabilecek teşhis prosedürleri , kandaki kreatin kinaz seviyelerinin test edilmesini ve elektromiyografiyi (kaslardaki elektriksel aktivitenin ölçülmesini) içerir. Bazı durumlarda, bir miyopatiyi tanımlamak için kas biyopsisi ve ayrıca spesifik miyopatiler ve distrofilerle ilişkili DNA anormalliklerini belirlemek için genetik testler yapılabilir .

Kas gürültüsünü ölçen invaziv olmayan bir elastografi tekniği, nöromüsküler hastalığı izlemenin bir yolunu sağlamak için deneylerden geçiyor. Bir kas tarafından üretilen ses, aktomiyozin filamentlerinin kas ekseni boyunca kısalmasıyla oluşur . Kasılma sırasında kas, boyuna ekseni boyunca kısalır ve enine eksen boyunca genişleyerek yüzeyde titreşimler üretir .

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar