Kas sistemi, hareket ürettiği ve çeşitli organların korunmasını ve desteklenmesini sağladığı için vücutta önemli bir rol oynar. Farklı aktivite türleri kasların farklı şekillerde çalışmasını gerektirirken, bu aktivitelerin çoğu kasların kasılmasını gerektirir. Kas hücreleri kasılma için uzmanlaşmış bol miktarda aktin ve miyozin filamanları içerir [1]. Kas filamanları düz kaslar, iskelet kasları ve kalp kasları olmak üzere üç ana türe ayrılabilir. Kalp kasları ve düz kasların kasılması istemsiz bir reaksiyonken iskelet kaslarının kasılması isteğe bağlıdır. Kas kasılması, üretilen gerilimin düzenlenmesine bağlı olarak izotonik veya izometrik olarak sınıflandırılabilir [2].
İskelet kasları, birçok motor ünitesinden oluşan kasılma organları olarak bilinir. Her birim tek bir motor nörona bağlı kas liflerinden oluşur [1]. Örneğin bir ağırlık gibi kaslara zıt olarak etki eden bir kuvvet varsa, kas lifleri gerilir ve böylece gerginlikte bir artışa neden olur. Kasılma hareket üretmek için yeterli olmayabilir, ancak kası istirahat seviyesinde veya tonda tutarlar [3]. Kas tonusu iskelet kaslarındaki dinlenme gerginliğidir ve kemiklerin ve eklemlerin pozisyonunu stabilize etmeye yardımcı olur.
'İzotonik kasılma' ifadesi doğrudan 'aynı gerginlik' olarak tanımlanırken, 'izotonik' kelimesi iki Yunanca kelimeden türetilir: 'iso' 'aynı' anlamına gelir 've' tonikos 'kaslara göre' gerginlik 'anlamına gelir [1] . Adından da anlaşılacağı gibi, izotonik bir kasılma, kasların kasılma veya kısalma ile aynı gerginliği koruyacağı bir kasılmadır. İzotonik kasılmalar sırasında, belirli bir seviyeye kadar bir gerilim veya kuvvet gelişecektir. Bu seviyeden sonra, gerginlik sabit kalırken kas uzunluğu daha sonra değişecektir. İskelet kaslarındaki bu motor üniteleri aslında aktive edilir, böylece kasta gerekli gerginliğin gelişmesini sağlar [4]. İzotonik kasılmalar genellikle uzuvları hareket ettirirken kullanılır. Bu tür etkinliklerin yaygın örnekleri arasında yürüme, koşma ve hatta nesneleri kaldırma.
Kaslarda bulunan iki ana protein türü izotonik kasılmalardan sorumludur. Bunlar aktin ve miyozin proteinleridir. İzotonik kasılmalar sırasında, kalın miyozin iplikçikleri ve ince aktin iplikçikleri birbiri üzerinde hareket eder. Bu kayma hareketi, her bir kas hücresi içinde ve tüm kasta boyut olarak bir azalmaya yol açar [4].
Bireyin vücuduna karşı çalışan kuvvet miktarına bağlı olarak, iki tür izotonik kasılmadan biri gerçekleşir. Bunlar konsantrik kasılmalar ve eksantrik kasılmalardır [5]. Konsantrik kasılmalar, kaslar kısalırken gerginliği ona karşı gelen kuvvetten daha büyük olduğunda ortaya çıkar [2]. Diğer taraftan eksantrik kasılmalar kasların uzunluğu uzadığında ortaya çıkar. Eksantrik kasılmalardaki kuvvet genellikle uzamaya neden olan kas gerginliğinden daha büyüktür. Eksantrik kasılmalar sırasında kasların uzatılması, çalışan kaslar üzerinde yüksek düzeyde stres oluşturur ve bu nedenle kas yaralanması olasılığı, konsantrik kasılmalara kıyasla çok daha yüksektir [3].
Konsantrik kasılma örnekleri, bir kişi kolunu kıvırdığında ortaya çıkar. Kıvrılma sırasında, kol dirsekte esnediğinde kaslar kısalır [4]. Dirseğin uzatılması, merdivenlerden aşağı yürüme veya bir sandalyede oturma, hareket oranını kontrol etmeye yardımcı olan eksantrik kasılmaya mükemmel bir örnek olacaktır. Kol uzatıldıkça, aynı kas gerginliği uzatacak ve koruyacaktır..
İzometrik doğrudan 'aynı uzunluk' olarak tanımlanır, böylece 'iso' aynı anlama gelir ve 'metrik' kaslara atıfta bulunurken 'uzunluk' anlamına gelir [5]. İzometrik kasılmalar sırasında, kasın kendisi uzunluğunda değişmez, gerginlik asla taşınması gereken yükü aşmaz. Bu, kasın kendisinin kısalmamasına rağmen, gerilimin asla karşı kuvveti aşmayacağı anlamına gelir.
İzometrik kasılmalarla ilgili önemli gerçeklerden biri, kasılma sırasında kasların uzunluğunun değişmemesidir. Bunun yerine, normal uzunluklarında kalacaklardır. Örneğin, vücutlarının önünde sabit bir pozisyonda bir ağırlık tutan bir kişiyi düşünün [3]. Herhangi bir direnç olmadan, ağırlık kişilerin kolunu yere çekecektir, ancak bir çeşit direnç uyguladıklarında, ortaya çıkan stres üst kolların pazılarında izometrik bir kasılmaya yol açacaktır. İzometrik kasılma sırasında üretilen kuvvet miktarı, etkilenen kasın uzunluğunu artıracaktır.
Kasların izometrik kasılma kullandığı faaliyetlerin yaygın örnekleri arasında yer üstünde belirli bir yerde ağırlık tutulması veya başlangıçta sabit olan bir cismin itilmesi bulunur [2]. Daha önce de belirtildiği gibi, izometrik bir kasılma sırasında tüm kasın uzunluğu değişmez, ancak ilgili kas lifleri kısalır ve bu da kasların güçlendirilmesine yol açar.
İzotonik ve izometrik kasılmalar kas kasılma sisteminin temel parçalarını oluştururken, aralarında büyük farklılıklar vardır. İzotonik bir kasılmada kaslar, izometrik bir kasılmada kas gerginliğini korurken aynı gerginliği korur [5]. İzotonik kasılmaların daha kısa kasılma ve gevşeme sürelerine sahip olduğu, izometrik kasılmaların daha uzun kasılma ve gevşeme sürelerine sahip olduğu bilinmektedir. Sıcaklıktaki değişiklikler her kasılma türünü farklı şekilde etkiler. Sıcaklıktaki artış, izotonik bir kasılma sırasında kasların kısaltılması için harcanan süreyi arttırırken, izometrik bir kasılma için harcanan zamanı azaltır [3]. İzotonik kasılmalar, kas kasılması sırasında büyük miktarda ısı açığa çıkarırken, bu daha az enerji tasarrufu sağlarken, izometrik kasılmalar daha az ısı yayar ve bu da daha enerji verimli bir kasılma şekli haline gelir. Ek olarak, izotonik kasılmalar bir kasılmanın ortasında, izometrik kasılmalar başlangıçta ve sonunda ortaya çıkar.
Günlük aktivite, hem izotonik hem de izometrik kasılmaların bir kombinasyonunu içerir. Bu iki tip kasılma arasındaki farkı belirlemek, kasların bir tür fiziksel stres altında olduğunda ne olduğunu anlamalarına yardımcı olabileceğinden önemlidir. Ayrıca, bu anlayış çalışma rutinlerini yeniden tanımlamaya ve vücutlarına daha iyi bakmalarına yardımcı olacaktır..
İzotonik kasılmalar | İzometrik kasılmalar |
Kas uzunluğu değişir | Kas uzunluğu aynı kalır |
Gerginlik sabit | Gerilim değişir |
Daha kısa gizli dönem, daha kısa kasılma süresi ve daha uzun gevşeme süresi. | Daha uzun gizli dönem, daha uzun kasılma süresi ve daha kısa gevşeme süresi |
Sıcaklıktaki artış kısalma süresini artırır | Sıcaklıktaki bir artış izometrik gerginliği azaltır |
İzotonik kasılmalar, daha fazla ısı açığa çıktığından daha az enerji verimlidir | Daha az ısı açığa çıktığı için izometrik kasılmalar daha fazla enerji verimlidir |
Kısalma meydana geldiğinden harici işler yapılıyor | Hiçbir kısalma meydana gelmediği için harici bir iş yapılmaz |
İzotonik kasılmalar kas kasılmasının ortasında meydana gelir | İzometrik kasılmalar tüm kas kasılmalarının başında ve sonunda ortaya çıkar |
Kas kasılmaları sırasında, yük arttığında kasılma izotonikliği azalır | Kas kasılmaları sırasında, yük arttığında kasılmanın izometrik fazı artar |