Kuvvetin Kademelendirilmesi (Twitch)

Kuvvetin kademelendirilebilmesi iki ana faktöre bağlıdır: aktif motor ünite sayısı ve bu motor ünitelerin uyarılma sıklığı. Kasın ürettiği mekanik işin düzeyi, bu iki etkenin kombinasyonuyla belirlenir. Ancak bu mekanizmayı anlamak için önce kasın tek bir uyarıya verdiği yanıt, yani twitch kavramını anlamak gerekir.

Bir kas lifi, tek bir aksiyon potansiyeline karşılık olarak kasılıp tekrar gevşiyorsa, bu olaya twitch denir. Bu kasılma döngüsü çok kısa sürer, ancak içinde üç farklı evre barındırır: gecikme periyodu, kasılma periyodu ve gevşeme periyodu. Bu üç evre, kasın mekanik cevabının zamanlamasını belirler ve her biri farklı hücresel süreçleri temsil eder.

GÖRSEL  Twitch fazları

Gecikme periyodu, uyarılma anından sonraki ilk 1–2 milisaniyelik süredir. Bu aralıkta kas hücresi elektriksel olarak uyarılmış olsa da, henüz gözle görülür bir kasılma gerçekleşmez. Bunun nedeni, sarkoplazmik kalsiyum düzeyinin henüz yeterince artmamış olmasıdır. Çapraz köprüler tam olarak aktifleşmemiştir ve bu nedenle mekanik gerilim oluşmaz.

Bu kısa süre boyunca kas lifi içinde önemli biyokimyasal hazırlıklar gerçekleşir. T tübüller boyunca yayılan aksiyon potansiyeli, dihidropiridin ve ryanodin reseptörlerini uyararak sarkoplazmik retikulumdan Ca²⁺ salımını başlatır. Böylece kas lifinde troponin–tropomiyozin kompleksinin yer değiştirmesiyle, aktin–miyozin etkileşiminin zemini hazırlanır.

Kasılma periyodu, çapraz köprülerin tam olarak devreye girdiği dönemdir. Miyozin başları aktine bağlanır, güç vuruşu gerçekleşir ve sarkomer kısalır. Bu sırada kasın ürettiği gerilim hızla artar ve genellikle 10–100 milisaniye içinde maksimum seviyesine ulaşır. Bu değer kasın tipine, lif yapısına ve kullanılan enerji sistemine göre değişiklik gösterir.

Kasılma süresini belirleyen faktörlerden biri miyozin ATPaz aktivite hızıdır. Bu enzim ATP’yi ne kadar hızlı parçalarsa, miyozin başları o kadar hızlı hareket eder ve maksimum gerilime ulaşma süresi kısalır. Hızlı kasılan lifler bu nedenle daha yüksek ATPaz aktivitesine sahiptir

GÖRSEL  Gastrocnemius ve soleusun yanıtları

Gevşeme periyodu, kasılma sonrasında gerilimin kademeli olarak azalmasıyla başlar. Bu süreç 10–100 milisaniye kadar sürer. Sarkoplazmik retikulumdaki SERCA pompaları, kalsiyum iyonlarını yeniden depolayarak sarkoplazmik kalsiyum düzeyini düşürür. Gerilim giderek azalır ve nihayet sıfıra ulaşır.

Kasın gevşemesi, kasılmadan daha uzun sürer. Bunun nedeni, kalsiyumun aktif taşınma yoluyla geri alınması ve ATP’nin bu süreçte tüketilmesidir. Yani kasılma hızlı bir olayken, gevşeme enerjiye bağımlı olarak daha yavaş ilerler. Bu fark, kas tiplerinin fizyolojik özelliklerini anlamada önemli bir göstergedir.

Farklı kas liflerinde miyozin ATPaz ve SERCA aktivite hızları değişkenlik gösterir. Bu fark, kasın hızlı veya yavaş kasılan lif olarak sınıflandırılmasını sağlar. Hızlı kasılan lifler kısa sürede maksimum gerilim oluştururken, yavaş kasılan lifler daha uzun süreli, düşük frekanslı kasılmalar için özelleşmiştir.

Bu durumu net biçimde gözlemlemek için gastrocnemius ve soleus kasları iyi örneklerdir. Gastrocnemius kası uyarıdan yaklaşık 80 milisaniye sonra gevşemeyi tamamlamışken, soleus kası aynı anda hâlâ maksimum gerilimine ulaşma aşamasındadır. Bu fark, lif tiplerinin görevsel farklılığını açıkça gösterir.

Kas sarsısı yani twitch, kasın en basit kasılma birimidir. Ancak gerçek yaşamda kas hareketleri tek bir twitch’le sınırlı değildir; sinir sistemi bu yanıtları art arda uyarılarla birleştirir. Bir sonraki bölümde, bu sürecin nasıl kademelendiğini, motor ünite aktivasyonu ve uyarılma frekansının kas kuvvetini nasıl belirlediğini inceleyeceğiz.

Sonuç olarak,

Konuya ilişkin bilginizi tamamlamak ve kendinize seviye atlatmak için önceki ve sonraki yazılara göz atmayı ihmal etmeyin. Linklere aşağıdan ulaşabilirsiniz.

SSPS - level up yourself

Bu ve sitemizde yer alan diğer yazılar SSPS spor ve sağlık bilimleri kütüphanesi kaynakları kullanılarak hazırlanmıştır.