Kas–Tendon Birleşkesi

Açılış

Kasın ürettiği kuvvetin kemiğe ulaşması için iki çok farklı dokunun birbirine bağlanması gerekir. Bir yanda yumuşak, kasılabilen ve kanlı kas lifleri; öbür yanda sert, esnemeyen ve beyaz tendon. Bu iki dokunun buluştuğu yere kas–tendon birleşkesi denir. Birleşke, kasın ucunda tek bir çizgi gibi durmaz; kas lifinin ucu parmak gibi girintiler yapar ve tendonun kolajen lifleri bu girintilerin arasına uzanır. Kimi kaslarda ise tendon, kasın içine kadar uzanan geniş bir yaprak oluşturur ve birleşke kasın uzunluğu boyunca yayılır. Sporcuların "kas yırtığı" dediği yaralanmaların büyük kısmı tam bu bölgede, kas ile tendonun buluştuğu yerde olur.

Kas lifi, kendisinden çok daha sert bir dokuya kuvvetini kopmadan nasıl aktarır? Arka uyluk kası yırtılan bir koşucuda yırtık neden kasın ortasında değil de tendona yakın bir yerdedir? Ve baldırın içinde aniden bir tekme yemiş gibi hissedilen ağrının anatomik karşılığı nedir?

Bu derste ne olacak

Önce birleşkenin mikroskop altındaki yapısını, kas lifinin kıvrımlı ucunu ve bu kıvrımların kuvveti nasıl dağıttığını göreceğiz. Sonra lifin içindeki kasılma iplikçiklerini tendonun kolajen liflerine bağlayan protein zincirini izleyeceğiz. Ardından birleşkenin kasın neresinde durduğunu ve tüysü kaslarda tendonun kas içine uzanarak birleşke alanını nasıl büyüttüğünü ele alacağız. Son olarak bu bölgenin neden sık yırtıldığını ve iki adlandırılmış yaralanmayı inceleyeceğiz.

Sıfır noktası

Mekanizma

Kıvrımlı uç: kuvvetin yüzeye yayılması

Işık mikroskobunda kas lifinin ucu düz değil, tırtıklı görünür. Elektron mikroskobunda lifin ucundaki hücre zarının derin, parmak benzeri kıvrımlar yaptığı ve tendonun kolajen liflerinin bu kıvrımların arasına girdiği görülür. Bu kıvrımlar iki doku arasındaki temas yüzeyini lifin kesit alanının birkaç katına çıkarır. Aynı kuvvet böylece daha geniş bir alana yayılır ve birim alana düşen gerilim azalır.

Kıvrımların bir başka etkisi, kuvvetin yönüyle ilgilidir. Zarın büyük kısmı kasın çekme yönüne neredeyse paralel uzandığı için, kuvvet zarı yüzeyinden koparmaya çalışan bir çekme olarak değil, zarın boyunca kaydırmaya çalışan bir makaslama olarak iletilir. Tidball'ın çalışmaları, hücre zarı ve taban zarı arasındaki bağlantıların makaslamaya çekmeden çok daha dayanıklı olduğunu ve birleşkenin bu yüzden kıvrımlı bir yüzeyle kurulduğunu göstermiştir.

İplikçikten kolajene protein zinciri

Lifin son sarkomerindeki aktin iplikçikleri, bir sonraki sarkomere bağlanmak yerine hücre zarının iç yüzündeki bir protein katmanına tutunur. Bu katmandaki talin ve vinkülin gibi proteinler iplikçikleri zarın içinden geçen integrinlere bağlar. İntegrinlerin dış ucu, taban zarındaki laminine tutunur. Taban zarı da dışarıdaki tendonun kolajen liflerine kaynaşır.

Ders 08-04'te lifin yan yüzünde gördüğümüz distrofin kompleksi de birleşkede yoğun biçimde bulunur ve integrinlerle birlikte bu bağlantıyı güçlendirir. Böylece lifin içindeki kasılma düzeneğinden tendona kadar kesintisiz bir protein ve kolajen zinciri kurulur. Bu zincirdeki bir halkanın eksik olduğu kalıtsal hastalıklarda, örneğin birleşkede yoğun bulunan α7 integrinin eksikliğinde, kas lifleri özellikle birleşke bölgesinde hasar görür.

Birleşke kasın neresinde durur

Liflerin paralel uzandığı kaslarda birleşke kasın iki ucunda, tendonun başladığı yerde dar bir bölgede toplanır. Tüysü kaslarda ise durum farklıdır. Ders 08-03'te gördüğümüz gibi bu kaslarda lifler bir tendona eğik olarak dizilir. Tendon kas karnının içine doğru geniş bir yaprak, iç aponevroz, olarak uzanır ve her lif bu yaprağa kendi ucundan bağlanır. Birleşke bu yüzden kasın ucunda değil, iç aponevrozun bütün yüzeyi boyunca yayılır.

Baldırın arka yüzünde bu düzen gözle görülebilir. İki başlı baldır kasının, musculus gastrocnemius'un, iç ve dış başları aşağıda birleşerek düz, geniş bir aponevroza dönüşür. Bu aponevroz derindeki musculus soleus'un aponevrozuyla birleşerek tendo calcaneus'u oluşturur. İç baş dış baştan daha aşağıya iner; bu yüzden iki başın kas karınları topuğa doğru eğik bir çizgiyle sonlanır. Uyluğun arkasında musculus biceps femoris'in uzun başında da tendon kasın içine uzun bir mesafe boyunca girer ve birleşke kasın uzunluğunun önemli bir kısmına yayılır.

Klinik bağ: gerilme yaralanmaları

Kas gerilme yaralanmalarının büyük bölümü kas–tendon birleşkesinde ya da hemen yakınında olur. Bu bölge, esnek kas dokusundan sert tendona geçişin olduğu yerdir; ani bir yük altında gerilim en çok bu geçişte yoğunlaşır. Yaralanma çoğunlukla kas kasılırken aynı anda dışarıdan gerildiğinde, yani Ders 08-01'de gördüğümüz eksantrik kasılma sırasında olur. Koşarken bacak öne savrulduğunda arka uyluk kasları dizi frenlerken uzar; sprint sırasında gelişen arka uyluk yırtıklarının çoğu bu anda ve çoğunlukla musculus biceps femoris'in uzun başının birleşkesinde olur. Askling ve arkadaşlarının görüntüleme çalışmaları, yırtığın birleşkeye yakınlığının ve tendonu ne kadar içerdiğinin iyileşme süresini belirlediğini göstermiştir.

Baldırda benzer bir yaralanma, tenisçi bacağı olarak bilinir. Oyuncu ileri doğru ani bir adım atarken dizi düz ve ayak bileği yukarı doğru bükülmüşken musculus gastrocnemius'un iç başı gerilir ve iç başın musculus soleus aponevrozuyla birleştiği yerde yırtılır. Kişi baldırının arkasına biri tekme atmış gibi ani bir ağrı hisseder. Yaralanmanın yeri, iç başın kas karnının sonlandığı ve aponevroza geçtiği eğik çizgi boyuncadır.

Kendin dene

Toparlayalım

• Junctio myotendinea'da kas lifinin ucu derin kıvrımlar yapar ve tendonun kolajen lifleri bu kıvrımlara girer.
• Kıvrımlar temas yüzeyini büyütür ve kuvveti zarı koparan bir çekme yerine zar boyunca bir makaslama olarak iletir.
• Son sarkomerin aktin iplikçikleri talin ve vinkülin üzerinden integrinlere, integrinler taban zarındaki laminine, taban zarı da tendonun kolajenine bağlanır.
• Paralel lifli kaslarda birleşke kasın ucunda dardır; tüysü kaslarda iç aponevroz boyunca kasın içine yayılır.
• Musculus gastrocnemius'un iç başı dış başından daha aşağıda sonlanır ve musculus soleus ile birlikte tendo calcaneus'u oluşturur.
• Gerilme yaralanmaları çoğunlukla birleşkede ve eksantrik kasılma sırasında olur; sprint yırtıkları sıklıkla musculus biceps femoris'in uzun başındadır.
• Tenisçi bacağı, musculus gastrocnemius'un iç başının musculus soleus aponevrozuyla birleştiği yerde yırtılmasıdır.

Bu derste kasın kuvvetinin tendona nasıl aktarıldığını gördük; ama bu kuvvetin kasta nasıl başladığını, yani kas lifine kasılma emrinin nasıl ulaştığını açmadık. Her iskelet kası lifi, bir sinir hücresinin uzantısıyla yaptığı özel bir bağlantı noktasından uyarılır. Bir sonraki derste bu bağlantının yapısını ve bir sinir hücresinin kaç kas lifini birlikte yönettiğini göreceğiz. Nöromüsküler Kavşak.