Sinir kas deneyleri
Sinir-kas preparatının hazırlanması
Spinal hale getirilen kurbağa omuriliği de zedelenerek felç edilir. Hayvan sırt üstü yatırılarak karnı açılır. İçindeki bütün organlar, omurgasının yan tarafından çıkan ve geriye doğru uzanan sinirlere zarar vermeden çıkarılır. Omurga, ön ekstremitelerin kaide kısmına gelen hizadan kesilerek vücudun ön kısmından ayrılır. Deri aşağıya doğru sıyrılır. Arka ekstremitelere doğru uzanan Nervus ischiadicus siniri (siyatik)’nin altına iplik geçirilerek bağlanır ve sinir düğümün ön kısmından kesilir (Şekil 5). Bundan sonra kurbağa ele alınarak omurganın son parçası olan urostil ile bunun yan taraflarında bulunan ilium kemiği arasından bir kesit yapılır. Bu kesitten sinire bağlı ip, vücudun sırt tarafına geçirilir (Şekil 6). N. ischiadicus siniri diz bölgesine gelene kadar kaslardan izole edilir (Şekil 7). N. ischiadicus siniri Gastrocnemius (baldır) kasına uzanır. Femur kemiği de kesildikten sonra elde edilen parçaya sinir-kas (ischiadicus-bacak) preparatı denir. Deney boyunca sinirin kurumaması için ringer eriği ile ıslatılır. Ringer eriği dengeli bir elektrolit solüsyonu olduğu için hücreye girişlerdeki iletkenliği arttırır. Hazırlanan bu preparata elektriksel, osmotik ve mekanik uyarı uygulanır.
a. Sinirin elektriksel uyarılması: N. ischiadicus sinirine elektriksel uyarı gönderilir. Preparat iyi hazırlanmalı, yani sinir veya alt bacaktaki kasların zedelenmemesine dikkat edilmelidir. Her elektriksel uyaranda bacağın hareketini inceleyiniz.
b. Sinire osmotik uyaran uygulanması: Sinirin serbest ucuna NaCl (tuz) dökünüz. Kasta ne tür bir hareket görürsünüz? Nedenini açıklayınız. Sinir ucunun tekrar ringer eriği ile yıkanması ne tür bir etki yapmaktadır? Nedenini açıklayınız.
c. Sinirin mekaniksel olarak uyarılması: Sinir orta kısmından ince uçlu pensle sıkılır. Kasta ne tür bir hareket görürsünüz? Nedenini açıklayınız. Sıkılan yerin biraz yukarısından pensle sıkıldığında ne tür bir sonuç alırsınız? Nedenini açıklayınız.
Kasın kasılmasında meydana gelen olaylar:
1. Aksiyon potansiyeli motor sinir boyunca kas lifindeki sonlanmasına kadar yayılır.
2. Her sinir ucundan nörotransmiter olarak az miktar da asetilkolin salgılanır.
3. Kas lifi membramnda lokal bir alanda etki gösteren asetilkolin, membrandaki asetilkolin kapılı kanalları açar.
4. Asetilkolin kanallarının açılması, kas lifi membra nından çok miktarda sodyum iyonunun içeri girmesini sağlar. Bu olay kas lifinde aksiyon potansiyelini başlatır.
5. Aksiyon potansiyeli sinir membranında olduğu gibi kas lifi membranı boyunca da yayılır.
6. Aksiyon potansiyeli kas lifi membranmı depolarize eder ve kas lifi içine doğru yayılarak, sarkoplazmik retikulum da depolanmış olan kalsiyum iyonlarının büyük miktarlarda miyofibrile serbestlemesine neden olur.
7. Kalsiyum iyonları, kasılma olayının esası olan filamentlerin kaymasını sağlayan, aktin ile miyozin filamentleri arasındaki çekici güçleri başlatır.
8. Sonra, saniyenin bölümleri içinde kalsiyum iyonları sarkoplazmik retikuluma geri pompalanır. Yeni bir kas aksiyon potansiyeli gelinceye kadar burada depolanır:
kalsiyum iyonlarının uzaklaştırılması kasılmanın sona ermesine neden olur
Kas hücreleri, zar yüzeyleri boyunca aksiyon potansiyeli iletebilme ve bu elektriksel değişikliği takiben mekanik olarak kasılma veya boylarını kısaltma yanıtı oluştururlar.
kas hücreleri; iskelet kası, kalp kası ve düz kas şeklinde sınıflandırılabilir
İskelet kası hücreleri uzun, silindirik şekilde veçok sayıda nukleus içermektedir.
Kas hücrelerin içinde, zar yapısındaki tübül sistemi olan sarkoplazmik retikulum (kas hücresindeki özelleşmiş düz endoplazmik retikulum) ile çevrelenmiş, myofibril adı verilen çok sayıda silindirik yapı bulunmaktadır.
Kasılma için Ca ve ATP gereklidir
Kasların büyük bir kısmı aktin, myosin den meydana gelir.
Myofibriller, iskelet kasının kasılma mekanizmasında görev alan fonksiyonel birimlerdir.
Uzunlamasına incelendiklerinde, sarkomer adı verilen çok sayıda bölmelere ayrıldıkları görülür.
Sarkomer kas hücresinde kasılma işini yapan en küçük birimdir.
Kaslar ya hep ya hiç kuralına göre kasılır.
Yapısını, ince ve kalın flament olarak tanımlanan protein yapısında myoflamentler oluşturur.
İnce filament Aktin, Troponin Tropomiyozin Kalın filament miyozinden meydana gelir.
İskelet kaslarında uyarılar, nöronlar (sinir hücreleri) tarafından oluşturulur
Kaslarda aksiyon potansiyeli oluşturup kasılmayı başlatan nöronlara "motor nöronlar " adı verilmektedir.
İskelet kaslarının motor nöronlarındaki zedelenmeler bu kaslarda atrofi ve felce neden olur.
Motor nöronlar bir iskelet kas lifi üzerinde sinir kas kavşağı adı verilen özelleşmiş bir bölgede sonlanırlar
Akson sonlanmaları yumru görünümünde olup içlerinde çok sayıda kesecikler bulundururlar.
Kesecikler sinir hücresindeki uyarının kas hücrelerine aktarılmasında aracılık eden asetilkolin maddesini içerirler
Motor nöronun akson ucuna ulaşan aksiyon potansiyeli, keseciklerdeki asetilkolinin ekzositoz ile serbestleşmesini sağlar.
Daha sonra asetilkolin, kas lifi zarında bulunan kendine özel reseptörlere (reseptörün kelime anlamı alıcı demektir. Hücre zarında reseptör görevini, zarda bulunan protein molekülleri yapmaktadır.) bağlanarak zarı Na+ iyonlarına karşı geçirgen kılar ve aksiyon potansiyelini başlatır
Nöronlar (sinir hücreleri) ister duyu veya motor isterse küçük veya büyük olsunlar, hepsi benzer elektriksel ve kimyasal aktivitelere sahiptir. Aksonların gönderdiği kimyasal sinyaller dendritlerce alınıp elektriksel sinyallere dönüştürülür ve sinyalin gideceği yere iletilip iletilmeyeceğine karar vermek üzere tüm diğer sinapslardan gelen elektriksel sinyallere eklenir veya onlardan çıkarılır. Daha sonar elektriksel potansiyeller, akson boyunca komşu nöronun dendritleri üzerinde bulunan sinapslara doğru iletilirler ve bu süreç aynen tekrarlanır.
Dentrit:
• Hücre gövdesinden dısarıya dogru uzanan çok sayıdaki uzantıya verilen addır.
• Bu uzantılar reseptör görevi yaparlar, baska sinirlerden gelen uyarıları alırlar
Akson
• Hücre gövdesinde oluşan uyarıları ve sentezlenen maddeleri diger nöronlara veya efektör organlara (örneğin kas) taşıyan ince uzun uzantı.
Bir nöronun aksonu ile diğer bir nöron arasındaki baglantıya sinaps denir. Sinapslar bir nörondan diğerine uyarı iletirler
Deneysel olarak, kasılma farklı sinir uyarımı derecelerde ölçülür.Kasılma sırasında toplam kuvvet ve sinir stimülasyonu yokluğunda pasif güçtür. Bu ikisi arasındaki fark, herhangi bir kas uzunlukta aktif güçtür.
İskelet kas kasılması metabolik enerji gerektirir. Enerji depolarının tükenmesi yorgunluk ile sonuçlanır. Bazı kas lifleri diğerlerine göre yorgunluğa karşı daha dayanıklıdır. Bu kaslar oksidatif metabolizma için daha büyük bir kapasiteye sahiptir.
Genel Biyoloji
-
Protista Alemi ve Genel Özellikleri
-
Hücrelerdeki farklı ve benzer yapılar
-
Ses Nedir ? Ses Nasıl Oluşur?
-
Kültürü Yapılan Fitoplankton Türleri Nelerdir?
-
Apoptoz: Programlı Hücre Ölümü Nedir?
-
Ribozom ve Protein Sentezi
-
Mikrotübüller ve İplikçikler
-
Hücre Zarları
-
Lipid Çift-Katmanın Keşfi
-
Biyoreaktör
-
Telomerler ve İnsan Telomerinin Kristalik Yapısı
-
Hücre Biyolojisinin Tarihsel Gelişimi
-
Hücre biyolojisi nedir ?
-
Biyolojik Çeşitlilik Nedir ?
-
Sinir Sistemi Yapısında Bulunan Hücre Tipleri ve Özellikleri Nelerdir?