İskelet kasında deneysel olarak oluşturulan tek bir mekanik sarsı (twitch) sırasında üretilen dışsal kuvvetin, maksimal tetanik kasılma sırasında üretilen kuvvetten çok daha düşük olmasının temel fizyolojik nedeni aşağıdakilerden hangisidir?
- ATek bir aksiyon potansiyeli sonrası sarkoplazmik retikulumdan salınan kalsiyum miktarının, troponin-C bölgelerinin tamamını doyurmak için yetersiz kalması
- BAksiyon potansiyeli süresinin mekanik sarsı süresinden daha uzun olması nedeniyle yeni bir uyarının sumasyon oluşturamaması
- Tek bir sarsı sırasında kalsiyumun sarkoplazmada kalış süresinin, kas içi 'seri elastik komponentleri' tam olarak gerecek kadar uzun olmamasıCevap
- DSürekli uyarı (tetani) sırasında miyozin başlarındaki ATPaz aktivitesinin, tek sarsıya göre kinetik olarak daha hızlı çalışması
- ESpatial (uzaysal) sumasyonun tek bir kas lifi düzeyinde gerçekleşememesi nedeniyle birim kuvvetin düşük kalması
Cevap
Tek bir sarsı sırasında kalsiyumun sarkoplazmada kalış süresinin, kas içi seri elastik komponentleri tam olarak gerecek kadar uzun olmaması nedeniyle dışsal kuvvet düşük kalır.
İskelet kası lifleri içerisinde, aktin ve miyozin filamentleri ile kemik/tendon arasında 'seri elastik komponentler' (titin, tendonlar, sarkomer içi elastik proteinler) bulunur. Kasın kısalıp kuvvet aktarabilmesi için önce bu elemanların gerilmesi gerekir. Tek bir sarsıda salınan kalsiyum çok hızlı bir şekilde geri pompalandığı için, çapraz köprüler bu elastik elemanları tam olarak geremeden gevşeme süreci başlar. Ancak tetani sırasında ardışık uyarılar sayesinde kalsiyum sarkoplazmada uzun süre yüksek kalır; bu da elastik elemanların tam olarak gerilmesini ve kuvvetin dışarıya maksimal şekilde iletilmesini sağlar.
Adım Adım Çözüm
Anahtar Kavram
İskelet kasında sumasyon ve tetani mekanizması, elektriksel yanıtın mekanik yanıttan kısa olmasına ve seri elastik komponentlerin gerilme süresine dayanır.