Biyologlar - Biyolojiye Gerçekçi Yaklaşım

İskeletimiz vücudumuza destek ve eklemleri sağlar. Kemikler de destek elemanları olarak görev yaparken, eklemler kaldıraç noktaları olarak işlev görürler. İskelet kasları veya çizgili kaslar, kemiklere ya doğrudan, yahut da tendon denen yoğun kollajen lif demetleri ile bağlanırlar.

İki veya daha fazla kas genellikle karşıt (antagonist) olarak çalışır. Bu düzenleme sayesinde, kasın birinin kasılması, diğerinin gevşemesine ve gerilmesine neden olur

İskelet kasları "kas lifi" denen, demetler (faskiküller) halinde bir araya gelmiş, çok çekirdekli, uzun hücrelerden oluşur.

Tek bir motor nron ve onun bağlantıda olduğu bütün kas liflerine "motor birim" denir.

Motor sinirde meydana gelen bir aksiyon potansiyeli, sinirin uç kısmındaki sinir-kas bağlantısından asetilkolin adlı nörotransmitterin salgılanmasına neden olarak iskelet kası hücrelerinde bir aksiyon potansiyeli meydana getirir. Kas hücresinde meydana gelen aksiyon potansiyeli hücre içi kaliyum iyonlarının derişiminde [Ca2+] geçici bir artmaya neden olur ve kas lifinin (hücresinin) içindeki kasılma yeteneğine sahip moleküler sistemleri harekete geçirir. Bu işlem, enerji kaynağı olarak hücre içi adenozin trifosfat (ATP) depolarının kullanılmasını gerektirir. Sonu., "sarsı" olarak bilinen kısa süreli bir kasılmadır.

Bütün bir kasın aktivitesi, yüzlerce motor sinirin ateşlemeleri ile kontrol edilir. Bu motor sinirler hareketi bir dizi farklı yollarla kontrol ederler. Bu yollardan birisi, sinir sisteminin, ateşleme yapan motor sinir sayısını ve dolayısıyla sarsı cevabı oluşturacak kas hücrelerinin sayısını belirlemesidir. Buna "motor birim summasyonu" veya "motor birikim" denir.

Bir başka yol da, sinir sisteminin, kas kasılmasını, motor aksonlarda oluşan aksiyon potansiyellerinin sıklığını (frekansını) değiştirerek etkilemesidir. 200 milisaniyeden daha uzun süren uayrım aralıklarında hücre içi kalsiyum derişimi aksiyon potansiyelleri arasındaki zamanda normal seviyelerine döndürülebildiği için, kasılmalar ayrık sarsılar olarak ortaya çıkar. 200 ial 75 milisaniye arasndaki uyarımlarda ise bir sonraki aksiyon potansiyeli oluştuğunda, hücre içi kalsiyum seviyeleri normal seviyeye inmemiş durumdadır. Dolayısıyla, kas hücreleri tam olarak gevşemiş olmadığından bir sonra gelen uyarı daha şiddetli bir yanıt oluşturur. Bu etkiye ise birikim (summasyon) adı verilir.

Uyaran sıklığının daha da yüksek olduğu durumlarda kas dokusu uyaranlar arasında gevşemeye zaman bulamaz. Sonuç, normal kasılmadan çok daha güçlü tek bir bileşik kasılma olan "tetanus"dur. Bu durumdaki kas artık tetanus durumundadır.

Dışarıdan bir sinir uyarısı verildiğinde, denek hafif bir cimciklenme ve karıncalanma ile birlikte bir kas sarsısı hisseder. Bu durum, ayağınızn haliya sürttükten sonra elinizle metal bir nesneye dokunduğunuzda meydana gelen statik elektrik boşalmasına benzer bir histir. Deneylerimizde kullanılan elektirk uyaranlarının her biri çok kısa sürelidir (bir milisaniyeden kısa). Verilen uyarının enerjisi herhangi bir hasar veya yaralanmaya meydan verecek akdar büyük değildir. Bu tip küçük akımların herhangi bir tehlikesi yoktur. Deriye bir şey sokulmadığı için deri enfeksiyonu riski de yoktur.

Deney 1'de, kayıt yapmadan kasların cevaplarını gözlemleyeceksiniz. Deney 2 ve 4'te ise bir güç çeviricis kullanarak adductor pollicis kasının ürettiği kuvveti kaydedeceksiniz.

Son deneyde de bir kavrama güç çeviricisi ile el tarafından üretilen kasılma kuvvetini kaydederken kas yorgunluğunu inceleyeceksiniz.