Kalp Kası ve Düz Kas PDF

Kalp Kası ve Düz Kas Dr. Öğr. Üyesi Burcu BİLTEKİN İstanbul Atlas Üniversitesi Tıp Fakültesi Histoloji Embriyoloji Anabilim Dalı Kalp Kası Enine çizgilenme gösteren, Uzun-silindirik biçimli, Dallanmalar yapan, birbirine paralel seyreden, Merkezi yerleşimli tek çekirdekli, Aralarında diskus interkala...

Kalp Kası ve Düz Kas Dr. Öğr. Üyesi Burcu BİLTEKİN İstanbul Atlas Üniversitesi Tıp Fakültesi Histoloji Embriyoloji Anabilim Dalı Kalp Kası Enine çizgilenme gösteren, Uzun-silindirik biçimli, Dallanmalar yapan, birbirine paralel seyreden, Merkezi yerleşimli tek çekirdekli, Aralarında diskus interkalaris ya da basamaklı bağlantı denen özel bağlantılar bulunan hücrelerdir. Ritmik, güçlü, düzenli ve istemsiz kasılır. Otonomik innervasyona sahiptir. Miyosit (miyokardiyal hücreler) olarak da bilinen kalp kası hücreleri, iskelet kası ile aynı temel organizasyona (miyofibriller, miyofilamentler ve enine çizgiler) sahiptir. Hücreler uzun ömürlü olduklarından, ilerleyen yaşla birlikte lipofuksin biriktirirler. Kalp kası en zengin vaskülarize kas tipidir. Kalp kası hücreleri, gevşek miyofilament demetlerine ve sıkı bir şekilde düzenlenmiş mitokondriye sahiptir. Kostamerler, en dıştaki miyofibrillerin Z bantlarının sarkolemmaya temas ettiği ve muhtemelen mekanik bir rol oynadığı bölgelerdir. Elektron mikroskobu görüntüsünde kalp kası liflerinin düzenli olarak tekrar eden miyofibril ve mitokondri dizilerinden oluştuğunu görülmekte. Mitokondriler büyük ve çok sayıdadır, düzensiz şekilli miyofibriller arasında uzunlamasına sıralar halinde düzenlenmiştir. Mitokondri, hücre hacminin %20-25'ini oluşturur. Önemli bir alternatif enerji kaynağı olan glikojen ve lipid damlacıkları, sarkoplazmada bol miktarda bulunur. Kalp kası hücreleri; - Hücreleri mekanik ve elektriksel olarak birbirine bağlayan, - Koordineli bir şekilde çalışmasını sağlayan interkalar disklerle birleştirilir. Kalp kasında; Kontraktil proteinlerin organizasyonu, iskelet kasındakilerle aynıdır. Bununla birlikte, hücre membranı bazı farklılıklar gösterir: 1. T tübülleri, Z diski seviyesinde bulunur ve iskelet kasında A-I kavşağında bulunanlardan daha geniştir. 2. Sarkoplazmik retikulum, iskelet kasındaki kadar yaygın değildir. 3. Diadlar, iskelet kasında görülen triadlardan çok kardiyositler için tipiktir. Bir diad, bir sarkoplazmik retikulum sisternasıyla etkileşen bir T tübülünden oluşur (iskelet kasında 2 SR sisternası ile etkleşir). 4. Mitokondri, iskelet kasından daha fazladır ve çok sayıda krista içerir. Karşılıklı gelen sarkolemma membranları hücrelerin uzun eksenine paralel olduğu diskin uzunlamasına alanlarındaki gap junctionlar, komşu miyositleri kimyasal ve elektriksel olarak birleştirerek miyokardiyumda uyarının yayılmasını kolaylaştırır. Tek tek hücre zincirlerinin bir sinsityum gibi davranmasına izin verirler, böylece kasılma sinyali hücreden hücreye hızla geçer. İnterkalar diskin mekanik strese maruz kalan enine kısımlarında bulunan fasya adherens, aktin hücre iskeletini ve terminal I bant filamentlerini sarkolemmaya bağlar. İnterkalar diskin enine bölgelerindeki dezmozomlar, ara filamentleri kas terminallerine bağlar ve sürekli kasılan hücrelerin ayrılmasını önler. İnterkalar diskin üç ana görevi vardır: - Hücresel tutunma, - Elektriksel ve iyonik hücre birleşmesi - Hücreden hücreye gerilim ve kasılma iletimi. Kardiyosit sarkolemması, sistolik kasılma işlevi ve diyastolik gevşeme için kritik olan iyonların salınmasını ve geri alınmasını kontrol eden spesifik taşıma proteinleri içerir. Ca+2'nın sarkoplazmik retikulum lümenine Ca+2 bağımlı ATPaz tarafından aktif taşınması fosfolamban tarafından kontrol edilir. Atrial duvardaki kalp kası hücreleri, Atriyal natriüretik hormonu (ANF) üretir. Kardiyovasküler homeostaz, kan basıncı düzenlemesi ve sıvı-elektrolit dengesinde kritik role sahip güçlü bir polipeptittir. Natriürez (sodyum atılımı) ve diürezi (idrar atılımı) teşvik eder. Dolaşımdaki ANP, glomerüler filtrasyonu artırır ve böbrekteki toplayıcı kanallara etki ederek sodyum atılımını destekler. Hormon, damar genişletici, natriüretik ve antiproliferatif özellikleri ile konjestif kalp yetmezliğini kompanse etmede önemlidir. Purkinje Hücreleri Modifiye kalp kası hücreleri olan Purkinje hücreleri, miyokardın en iç kısmı boyunca endokardiyuma bitişik olarak yerleşmiştir. Özellikle interventriküler septumda, ayrı demetler halinde düzenlenmiş ve bağ dokusuna gömülü olarak bulunurlar. Bu hücreler, elektriksel impulsların iletilmesi için özelleşmiş lifleri içeren kardiyak iletim sisteminin parçasıdır. Kalp kası hücrelerinden daha büyük ve kalındır, hücre periferine dağılmış miyofibrillere sahiptir. Purkinje hücrelerinin glikojen içeriği, miyositlerden daha fazladır. Purkinje lifleri bu nedenle rutin H&E'de soluk görünür. Bu hücrelerdeki büyük miktarlarda glikojen, anaerobik metabolizma ile ilişkilidir ve anoksik koşullarda bir enerji kaynağı olarak hizmet edebilir. Kan desteği kaybı 20 dakikadan fazla sürdüğünde kardiyositlerde geri dönüşümsüz hasar meydana gelir. Kan akışı 20 dakikadan daha kısa bir sürede yeniden sağlanırsa, reperfüzyon ile kardiyosit hücre canlılığı korunur. Zamanlama, trombolitik ajanlar kullanarak kan akışını yeniden sağlanmasında erken tedavi uygulamak için kritik öneme sahiptir. Miyokard enfarktüsünün histolojik değişiklikleri Kreatin kinaz ve MB izoenzimi (CK-MB), miyokardiyal nekrozun önemli belirteçleridir. Daha hassas bir belirteç, iskelet kasında eksprese edilmeyen kardiyosite özgü troponin I'dir. Akut koroner sendromlu hastaların serumundaki troponin I artışı, artan ölüm riski hakkında prognostik bilgi sağlar ve tedavinin daha fazla miyokardiyal nekrozu azaltmasını sağlar. “Kalp krizi” = Miyokard enfarktüsü (MI) Her yıl dünya çapında 33 milyondan fazla insanı etkilemekte, yaklaşık 13 milyon ölüme yol açmaktadır. Çoğu MI, koroner arter aterosklerozundan kaynaklanır. Erkekler yaşam boyunca kadınlardan daha fazla risk altındadır. Miyokardiyumda şiddetli uzun süreli iskeminin (kan beslemesinin kaybı) neden olur, kalp kontraktilitesinin kaybına ve kalp kası hücrelerinin ölümüne (nekroz) yol açar. Düz Kas Düz kas hücreleri istemsiz zayıf ve yavaş kasılırlar. Hücreler mekik şeklindedir. Büyüklükleri bulundukları organa göre değişir, uzunluk 20-200 mikron, genişlik 4-8 mikron. Çekirdek tek ve hücrenin ortasındadır. sarkoplazma bol miktarda miyofilament içerir ancak bunlar miyofibril halinde organize olmazlar. Enine çizgilenme göstermezler. Düz Kas Sarkoplazma α-aktininlerden oluşmuş Z disklerinin analoğu sayılan sitoplazmik yoğun bölgeler içerir. Miyozin filamentleri aktin filamentlerine oranla azdır (1:15). Her hücrenin etrafında bir bazal lamina bulunur. Otonom sisnir sistemi kontrolünde kasılıp gevşerler. Hücreler arasında gap junctionlar bulunur. Bunlar kasın eş zamanlı kasılmasını sağlarlar. Plazma membranı yüzeyde kaveola adını alan özel çöküntü bölgeleri içerir. Bu yapılar vezikül trafiği ve sinyal iletimi gibi fonksiyonları yürütürler. T tübüllerinin ilkel biçimi gibi görev yaparlar. Düz kas hücreleri, gap junctionlar ile birbirine bağlanır. Gap junctionlar düz kasın senkronize kasılmasına izin verir. Bazal lamina, her kas hücresini çevreler ve her hücre tarafından üretilen kuvvetleri iletmeye hizmet eder. Lipid yığınlarından kaveola gelişimi Düz kas; - Bağırsak duvarında, - Safra kanalında, - Üreterlerde, - Mesanede, - Solunum yollarında, - Uterusta, - Kan damarlarında bulunur. Düz kas filamentleri; Kontraktil filamentler 1- İnce filamentler 2- Kalın filamentler - İnce filamentler; Aktin Kaldesmon (iskelet kasındaki troponin I ve T gibi iş görür) Tropomiyozin Kalponin - Troponin yoktur. Yerine myozin light-chain kinaz bulunur. - Kalın filamentler Miyozin II moleküllerinden oluşur. İntermediate filamentler; Desmin bulunur. Damar duvarında desmine ek olarak vimentin de bol miktarda bulunur. Düz kas kasılma mekanizması Kontraktil proteinlerin düzenlenmesi ve düz kasın kasılma mekanizması, iskelet ve kalp kasından farklıdır: 1. Aktin ve miyozin filamentleri, kalp ve iskelet kasında olduğu gibi sarkomerlerde organize değildir. 2. Düz kas hücreleri troponin içermez, ancak aktin filamentlerini bağlayan ve stabilize eden Tropomiyozin içerirler. 3. Kasılmayı başlatan Ca 2+ iyonları sarkoplazmik retikulum yerine hücre dışından gelir. 4. Miyozin hafif zincir kinaz (düz kas hücrelerinde bulunmayan troponin yerine) düz kastaki kontraktil liflerin Ca2+ duyarlılığından sorumludur. Düz kasta, aktin filamentleri ve miyozin, çizgili kasın Z diskinin eşdeğerini temsil eden sitoplazmik ve plazma zarı yoğun cisimlerine bağlanır. Yoğun cisimler, desmin ve vimentin ara filamentleri aracılığıyla plazma zarına bağlanır. Aktin-miyozin kompleksi kasıldığında, yoğun cisimlere bağlanması hücre kısalmasına neden olur. Miyozin düzenleyici hafif zincirlerin kalsiyuma bağımlı fosforilasyonu, düz kasın kasılmasından sorumludur. Düz kas miyozini, İki ağır zincir, İki çift hafif zincirden oluşan bir tip II miyozindir. Miyozin molekülü defosforile olduğunda katlanır. Tip II miyozin fosforile olduğunda açılır ve filamentler halinde birleşir. Miyozin başındaki aktin bağlanma bölgesi açığa çıkar ve miyozin daha sonra hücre kasılmasını sağlamak için aktin filamentlerine bağlanabilir. Düz kas, sinir uyarımı, hormonal uyarı veya esneme ile kasılması için uyarılabilir. - Örneğin, intravenöz oksitosin, doğum sırasında uterus kas kasılmalarını uyarır. Uygun bir uyarana yanıt olarak, sitoplazmik Ca2+ miktarında bir artış olur. Ca2+ kalmoduline bağlanır. Ca2+ -kalmodulin kompleksi, miyozin hafif zincir fosforilasyonunu katalize eden miyozin hafif zincir kinazı aktive eder. Ca2+ seviyeleri düştüğünde, miyozin hafif zinciri enzimatik olarak defosforile olur ve kas gevşer. Skeletal Muscle Cardiac Muscle Smooth Muscle TEŞEKKÜR EDERİM …