Kaslarımızda Bulunan Reseptörler Nelerdir?

İskelet kasları (veya kısaca "kaslar"), omurgalı hayvanların kas sisteminde bulunan organlardır ve iskeleti oluşturan kemiklere genellikle tendonlar aracılığıyla bağlanırlar. Kas hücreleri, kas dokusunu oluşturan diğer hücrelerden çok daha uzundur ve genellikle kas ipliği (fiberi) olarak bilinir. İskelet kaslarımızı oluşturan dokular, sarkomer adı verilen fonksiyonel birimlerin ince ve uzun olmasından ötürü çizgili bir görünüme sahiptir ve bu nedenle çizgili kaslar olarak da bilinirler.

Çevresel sinir sisteminin bir bölümü olan somatik sinir sistemi, iskelet kaslarımızı kontrol eder ve istemli olarak kasılıp gevşemelerini sağlar. Çevresel sinir sisteminin bir diğer bölümü olan otonom sinir sistemi ise çizgili olmayan (düz) kaslarımızı kontrol eder ve istemsiz olarak çalışmalarını sağlar. Çizgili kaslardan oluşmasına rağmen istem dışı kasılıp gevşeyen tek kas kalp kasımızdır.

Bir kasın kasılabilmesi ve ne kadar kasıldığının beynimiz tarafından anlaşılabilmesi için, kasın boy değişimine duyarlı olan ve işlevlerine göre kasın çeşitli bölgelerine yerleşmiş farklı reseptör çeşitleri bulunmaktadır. Temel olarak kas reseptörlerimiz; kas iğciği (İng:"muscle spindle") ve golgi tendon organıdır (İng:"golgi tendon organ"). Vücudumuzun uzaysal konumlanmasında görevli olan proprioseptörler de gerekli bilgiyi kas iğciği ve golgi tendon organı ile elde etmektedir.

Reseptörlerimiz farklı görevler üstlendikleri için kas üzerinde yerleştikleri bölgeler de farklılık göstermektedir. Kas iğcikleri kasın orta bölümü boyunca ekstrafuzal kas liflerine (yani çizgili kas liflerimize) paralel şekilde yerleşim göstermekteyken, golgi tendon organı kasın kemiğe tutunduğu nokta olan kas tendonunda yer almaktadır.

Reseptörler ve Motor Nöronlar

Kas iğciklerimizin orta kısmında kontraktiliteden (kasılarak kısalmadan) sorumlu olan aktin ve miyozin proteinleri bulunmaz (veya çok az miktarda bulunur). Bu sebeple kasılma özelliği olmayan orta kısım, daha ziyade duyusal reseptör olarak işlev görmektedir. Kas iğciklerinin uç kısımları ise kontraktilite proteinleri içermektedir ve kas liflerinden farklı olarak omuriliğin ön kısmından çıkan gama motor nöronlar (γ-MN) ile innerve olmaktadır (bağlantı kurmaktadırlar).^[1]

Alfa motor nöron (α-MN) ile innerve olan kaslarımızı istemli olarak hareket ettirebilmekteyiz. Hareketimiz sırasında kasların kasılmasına uyum sağlayabilmesi için kas iğciklerimizin uç kısımları, gama motor nöron (γ-MN) ile innerve olmaktadır. Kas iğciklerinin gama motor innervasyonunun amacı, kas kısaldığında gerilmeye karşı cevap olarak afferentlere (merkezi sinir sistemine doğru bilgi taşıyan sinirlere) izin vermektir.^[1] Ekstrafuzal kas telleri kısaldıkça intrafuzal lifler (özel duyu organı olarak görev yapan iskelet kası lifleri) gerilir ve kasın boy değişimine karşı daha hassas hale gelmektedir. Alfa ve gama motor nöronların birlikte aktive edilmesi ile kas boyunun ölçülebilme özelliği devam ettirilmiş olur.

University of Cyprus Biomedical Imaging and Applied Optics Laboratory

Reseptörler arasındaki farklar nelerdir?

Kas iğciği, kasın gerginliğinden (İng: "stretch") yani sinir sistemimize kasın boyu ve boyundaki değişim hızı hakkında bilgi vermektedir. Kasın kasılması yani boyunun kısalması sırasında kas iğciği gevşer ve işlev göstermez. Bu durumda diğer reseptörümüz olan golgi tendon organı, kasın boyunun kısaldığı bilgisini iletmekten sorumludur.

Golgi tendon organı asıl olarak kasın geriliminden (İng: "tension") yani kasın boyundaki kısalma sonucunda tendonda oluşan gerimden ve gerimin değişme hızı ile ilgili bilgileri iletmekten sorumludur.

Kas iğciği intrafuzal liflerden oluşmaktadır. İntrafuzal liflerin 2 farklı tipi bulunmaktadır;

• çekirdek torbalı lif (statik ve dinamik olmak üzere iki farklı tipi bulunmaktadır)

• çekirdek zincirli lif

Bu farklı birimler kas iğciğinden bilgi taşırken Grup-1a lifi ve Grup-2 lifi olarak bir araya gelmektedirler. Grup-1a, her iki intrafuzal lif birimini de içerirken; Grup-2, statik çekirdek torba ve çekirdek zincirli lif birimlerinden oluşmaktadır. Grup-1a’dan alınan kayıtlarda, aktif boy değişimi sırasında belirgin şekilde artış gözlemlenirken, kasın boyu uzatılıp sabit tutulurken temel olarak statik bilgiden sorumlu Grup-2’den bilgiler merkeze iletilmektedir.

Golgi tendon organı omurilik gri maddesinde (sinir hücrelerinin gövde kısımlarının oluşturduğu yapı) inhibitör ara nöronlar (iki nöron arasında iletim görevi gören nöron tipi^[3]) ile sinaps yapan Grup-1b duyusal nöronlarının özelleşmiş sinir uçlarıdır.^[1]

Wiley Online Library

Refleks davranışlarında kaslarımız nasıl çalışır?

Kaslarımızın boyundaki değişiklikler, refleksler ile farklı omurilik seviyelerinde düzenlenmektedir. Vücudumuzda monosinaptik reflekslere (iki sinir hücresi ve tek bağlantı içeren refleks) miyotatik refleks veya diğer adıyla gerim refleksi (İng:"stretch reflex") örnek olarak verilebilir. Refleks sırasında temel olarak kasın kemiğe tutunduğu nokta olan tendon kısmına vurularak kasın boyu uzatılır ve ilgili reseptör olan kas iğciği uyarılmış olur.

Klinikte farklı omurilik seviyelerini kontrol etmek amacıyla farklı gerim refleksleri incelenmektedir. Yaygın olarak aşil tendon refleksi (S1-S2), patella refleksi (L3-L4), biceps refleksi (C5-C6), triceps refleksi (C7-C8) seviyelerinde gerçekleşmektedir.

Patella refleksi (İng:"knee jerk reflex") veya diğer adı ile diz kapağı refleksi bu duruma örnektir. Tendonuna vurduğumuz musculus guadriceps femoris (İng:"quadriceps femoris muscle") kas iğciklerinden çıkan uyarılar sonucunda refleks olarak kasın kasılması ile diz ekstansiyonu (bir eklemi oluşturan iki parça arasındaki açının artması yani bacağın öne doğru tekme atar şekilde hareket etme durumu) gözlenmektedir. Bu refleks arkı sayesinde postürün (yani normal vücut duruşunun) ve dengenin korunması sağlanmaktadır.^[2]

Britannica

Ters miyotatik refleks veya ters gerim refleksi (İng:"Inverse stretch reflex") ise reseptör olarak golgi tendon organını kullanmaktadır. Kasın kasılması sonucunda golgi tendon organında artan sinir deşarjı (yani uyarı çıkışı veya boşalması) sonucunda duyu nöronu uyarılır. Omuriliğin arka kısmından giren duyu nöronu, omurilik gri maddesinde inhibitör ara nöronla sinaps yapar. İnhibitör ara nöronlar ise omuriliğin ön kısmından çıkacak olan motor nöron ile sinaps yapmaktadır. Motor nöronun kası inhibe etmesi sayesinde kasın daha fazla kasılması engellenmiş olur. Ters miyotatik refleks sayesinde tendonumuzda meydana gelebilecek kas yırtılması veya tendonun kemikten kopması gibi olası hasarlar önlemektedir.

Reseptör hasarında ne olmaktadır?

Kas refleksleri klinikte kontrol edilerek beynin omuriliğe gönderdiği uyarının ne miktarda olduğunu veya tonusunu (dinlenme durumunda kastaki gerilim miktarı) belirlemektedir. Refleks davranışlarında gözlenen zayıflama veya şiddetlenme durumları değerlendirilerek kas spastisitesinin (kasların şiddetli derecede kasılı kalma hali) olup olmadığı incelenmektedir. Genellikle beynin motor alanlarındaki geniş lezyonlar (bazı hastalıkların sebep olduğu doku ve organ hasarı) vücudun karşı tarafındaki kaslarda çok abartılı kas reflekslerine neden olmaktadır.^[1]