Destek ve Hareket Sistemi

Destek ve Hareket Sistemi: İskelet Sistemi

Tüm vücut hareketleri ve yer değiştirmeler, iskelet sistemi ve bu sisteme bağlı kaslar aracılığıyla gerçekleşir. İskelet sistemi, kemik doku, kıkırdak doku ve kas dokudan oluşan bir yapıdır ve insanda destek ve hareket sistemini oluşturur.

İskelet, vücudun çatısını oluşturarak dik durmayı sağlar ve iç organları darbelerden korur. Aynı zamanda vücuda şekil verme, kaslar için bağlanma yüzeyi sağlama, vücut hareketlerini destekleme, mineralleri (kalsiyum, fosfor, magnezyum gibi) depolama ve kemik iliğinde kan hücrelerini üretme gibi önemli görevleri üstlenir.

Uçma yeteneğine sahip kuşlar gibi omurgalıların kemikleri içi hava dolu boşluklarla doludur, böylece hafiflik sağlanır.

A) Kemik Doku

Kemik doku vücuda destek sağlar ve dik durmayı destekler. Ayrıca kaslara bağlanma yüzeyi oluşturarak hareket yeteneğini sağlar ve iç organları korur. Kemik doku aynı zamanda kan hücrelerinin üretildiği bir merkezdir. Kalsiyum gibi önemli mineralleri depolar.

Kemik dokusu, hücrelerden ve ara maddeden oluşur. Hücrelere “osteosit,” ara maddeye ise “osein” adı verilir. Osteositler yıldız şeklindedir ve lagün adı verilen boşluklarda bulunur. Bu hücreler sitoplazmik uzantılarla birbirine bağlanır. Osein, inorganik (kalsiyum, magnezyum, potasyum ve fosfat gibi) ve organik (protein, kollajen lifler gibi) bileşenlerden meydana gelir.

Kemiklerin dış yüzeyi periost adı verilen bir kemik zarı ile örtülüdür. Periost dokusu, kan damarları ve sinirleri içerir, bu da kemiklerin büyümesini, beslenmesini ve onarımını sağlar.

Kemiklerin güçlü olmasında mineraller, vitaminler (A, C ve D), güneş ışığı, proteinli besinler, hormonlar ve genetik faktörler etkilidir. D vitamini eksikliği çocuklarda raşitizm, yetişkinlerde ise osteomalazi olarak bilinen kemik hastalığına yol açabilir.

Yapısına Göre Kemikler

Kemik doku, süngerimsi kemik doku ve sert kemik doku olarak ikiye ayrılır.

Sert kemik doku, halkalar halinde dizilmiş kemik hücrelerinden oluşur. Uzun kemiklerin gövde bölgesinde, kemik başlarının üzerinde, kısa ve yassı kemiklerin dış yüzeyinde bulunur. Havers kanalları denilen kanallar aracılığıyla içerisindeki kan damarları ve sinirlerle iletişim sağlar.

Süngerimsi kemik doku ise gözenekli bir yapıya sahiptir. Uzun kemiklerin uç bölgelerinde, yassı ve kısa kemiklerin iç kısımlarında bulunur. Kırmızı kemik iliği içerir ve kan hücrelerinin üretildiği yerdir.

Şekline Göre Kemikler

İnsan iskeleti, dört farklı şekle göre sınıflandırılan kemikleri içerir: uzun, kısa, yassı ve düzensiz şekilli kemikler.

Uzun Kemikler: Boyu en uzun olan kemiklerdir. Bu grupta yer alan örnekler arasında kol ve bacak kemikleri bulunur. Kemikler, baş ve kemik gövdesi olmak üzere iki bölüme ayrılır. Baş kısmında süngerimsi kemik doku yer alır ve sert kemik dokusu tarafından çevrilir. Kemik gövdesi ile baş kısmını ayıran epifiz plağı, kemik boyunca uzamasını sağlayan bir plaktır. Kemik gövdesinin ortasında ise sarı kemik iliği bulunur. Bu iliğin içeriği yağ hücrelerinden oluşur ve gerektiğinde kırmızı kemik iliğine dönüşebilir.

Yassı Kemikler: Yassı bir görünüme sahip olan, kalınlığı düşük kemiklerdir. Bu gruba kafatası, kalça, kürek kemiği, kaburgalar gibi örnekler dahildir. İçlerinde sarı kemik iliği kanalları bulunmadığı için sadece kırmızı iliğe sahiptirler.

Düzensiz Şekilli Kemikler: Omurlar ve birçok yüz kemikleri bu gruba girer. Yapıları yassı kemiklere benzer.

Kısa Kemikler: Boyu hemen hemen eniyle eşit olan kemiklerdir. El ve ayak bileği kemikleri bu gruba örnektir. Yapı olarak yassı kemiklere benzerler.

İskelet Sistemindeki Kemikler

İnsan iskeleti, temelde iki bölüme ayrılır: eksen iskeleti (baş ve gövde iskeleti) ve üyeler iskeleti (kol ve bacaklar). Yetişkin bir insanın iskeleti yaklaşık 207 kemik içerir.

1. Eksen İskeleti

Eksen iskeleti, baş iskeleti (kafatası ve yüz kemikleri) ve gövde iskeleti (omurlar, göğüs kemiği ve kaburga kemikleri) olmak üzere ikiye ayrılır.

Kafatası, iç içe geçmiş yassı kemiklerden oluşur. Bu kemikler oynamaz eklemlerle birbirine bağlıdır ve beyin dokusunun darbelere karşı korunmasını sağlar. Alt çene kemiği, şakak kemikleriyle oynamaz eklemle bağlanmıştır ve hareketlidir.

Omurga kemikleri, boyundan kuyruk sokumuna kadar olan bölgede dizilen 33 omurdan oluşur. Omurlar arasındaki diskler, omurganın esnekliğini ve hareketliliğini sağlar.

Göğüs kemiği ve kaburgalar, kalbi ve akciğerleri çevreleyerek koruma sağlar. Omuz kemeri, köprücük kemiği ve kürek kemiği olmak üzere iki taraflıdır.

Kalça kemeri, kalça kemiği, oturga ve çatı kemiklerinin birleşmesiyle oluşur. Omurganın bitiminde bulunur ve leğen kemiğini oluşturur.

2. Üyeler İskeleti

Üyeler iskeleti, kol ve bacak kemiklerini içerir. Bu grupta toplam 120 kemik bulunur. Her kol ve bacakta otuzar kemik yer alır.

B) Kıkırdak Doku

Kıkırdak dokusu omurgalılarda bulunan sert ve esnek bir dokudur; kemik hareketlerini kolaylaştırır. Kondrosit adı verilen hücreler, kıkırdak dokusunu oluştururken, ara madde kondorin olarak adlandırılır. Kondrosit hücreleri büyük çekirdekli olup küresel şekle sahiptir ve kapsüller içerisinde bulunurlar. Kıkırdak dokuda kan damarları ve sinirler bulunmaz.

Kıkırdak dokuyu oluşturan hücrelerin beslenmesi ve atık maddelerin uzaklaştırılması, difüzyon yoluyla gerçekleşir. Omurgalı embriyolarında, köpek balığı ve vatoz gibi balıkların yetişkinlerinde iskelet kıkırdağından oluşur.

Kıkırdak dokusu, hücreler arasındaki lif türüne, miktarına ve düzenine bağlı olarak üç gruba ayrılır: hiyalin kıkırdak, elastik kıkırdak ve fibröz (lifli) kıkırdak.

• Hiyalin Kıkırdak: Hücreler arasındaki madde homojen ve şeffaftır; aynı zamanda kollajen liflerinden oluşan kollajen liflerini içerir. Bol miktarda kıkırdak hücresi bulunur. Dayanıklı bir yapıya sahiptir ve bükülemez. Örneğin omurgalı embriyoları, bazı kıkırdaklı balıkların iskeleti ve bazı memelilerin belirli bölgeleri hiyalin kıkırdaktan yapılmıştır.
• Elastik Kıkırdak: Bükülebilir ve esnek yapısıyla bilinir. Elastik lifler içerir. Örneğin kulak kepçesi, östaki borusu ve epiglotis elastik kıkırdaktan oluşur.
• Fibröz (Lifli) Kıkırdak: Hücre ara maddesinde bol miktarda kollajen lif bulunur, ancak kıkırdak hücresi sayısı azdır. Dayanıklıdır ve basınca ile çekmeye karşı dirençlidir. Vücudumuzdaki bazı eklemlerde ve omurlar arası disklerde görülür.

C) Eklemler

Eklemler, iki veya daha fazla kemik arasındaki bağlantı noktalarını ifade eder. Eklemler, hareket derecelerine göre oynamaz, az oynar ve oynar eklem olarak sınıflandırılır.

• Oynar Eklem: Organizmada hareketi sağlayan eklem tipidir. İki uzun kemiğin serbestçe hareket etmesine olanak tanır. Kemik uçları eklem kapsülü tarafından çevrelenir. Kapsülün iç yüzeyi eklem sıvısı üreten bir zarla kaplıdır. Bu sıvı, kemiklerin aşınmasını önlemek için eklem boşluğuna salgılanır.
• Oynamaz Eklem: Kafatası, yüz, üst çene, omurganın sağrı ve kuyruk bölgelerinde bulunan eklem türüdür. Hareket yeteneği yoktur.
• Az Oynar Eklem: Parmak, alt çene ve omurganın boyun, sırt ve bel bölgelerinde bulunan eklem türüdür. Bu eklemlerin arasında lifli kıkırdaktan oluşan ara diskler bulunur. Hareket yetenekleri sınırlıdır.

Tendon: Kasları kemiklere bağlayan yapılara tendon denir. Esnek ve gerilmeye dayanıklıdır. Uzun süreli gerilme veya aşırı yüklenme tendonun hasar görmesine hatta kopmasına neden olabilir. Tendonun iyileşmesi zaman alır.

Kas Doku ve Özellikleri

Kaslar, uyarıya tepki olarak kasılma ve gevşeme yeteneği gösteren dokulardır. Vücut şeklinin korunması ve desteklenmesi gibi işlevlerde rol oynarlar. Ayrıca dolaşım, sindirim ve boşaltım gibi sistemlerde kaslardan oluşan organlar bulunur. Kas hücreleri, yüksek enerji gereksinimi nedeniyle bol miktarda mitokondri içerirler.

Süngerler gibi omurgasız hayvanlarda kas doku bulunmaz. Sölenterlerde kaslar ektoderm kökenli olarak bulunur. Yassı solucanlar gibi organizmalarda ise ilk kas dokuları mezoderm kökenlidir.

Kas dokunun bileşenleri arasında “sarkolemma” adı verilen hücre zarı ve “sarkoplazma” adı verilen sitoplazma bulunur. Kas hücrelerinin sarkoplazmasında kasılma ve gevşeme yeteneğini sağlayan “miyofibril” adı verilen lifçikler yer alır. Bu miyofibriller, “aktin” ve “miyozin” adlı proteinlerden oluşur.

A) Çizgili Kas (İskelet Kası)

• Çizgili kas hücreleri uzun ve silindir şeklindedir.
• İskelete bağlı oldukları için genellikle iskelet kasları olarak adlandırılırlar.
• Somatik sinir sistemi tarafından istemli olarak kontrol edilirler.
• Hızlı hareket edebilirler, bu nedenle çabuk yorulabilirler.
• Uzun süreli çalışmalarda hücrelere yeterli oksijen gitmezse laktik asit fermantasyonu yoluyla enerji üretirler. Oksijen seviyesi arttığında oksijenli solunuma geri dönerler.
• Birden fazla çekirdek içerebilirler.
• Yapılarında miyoglobin bulunduğu için kırmızı renge sahiptirler. Ayrıca miyoglobin, oksijen depolar.
• Aktin ve miyozin iplikleri düzenli aralıklarla dizildiğinden enine bantlara sahiptirler.

B) Düz Kas

• Hücreleri mekik (iğ) şeklinde yapılara sahiptir.
• Tek çekirdeği genellikle hücrenin ortasında bulunur.
• Otonom sinir sistemi tarafından kontrol edilirler.
• Yavaş, istemsiz, ritmik ve uzun süreli kasılmalar gerçekleştirirler. Yalnızca oksijenli solunum yoluyla enerji üretirler.
• Yemek borusu, mide, bağırsak, atardamar, toplardamar, idrar kesesi ve soluk borusunda bulunurlar.
• Beyaz renkli yapıya sahiptirler.

C) Kalp Kası

• Adından da anlaşıldığı gibi kalpte bulunurlar.
• Kalp kası hücreleri, bol miktarda mitokondri içerir.
• Düz kaslar gibi istemsiz olarak çalışırken, yapısı çizgili kaslar gibidir.
• Hızlı ve ritmik bir şekilde kasılıp gevşerler, yorulmazlar.
• Kalp şeklini korumak için dallanmış yapıya sahiptirler.
• Kırmızı renge sahip olmalarını sağlayan miyoglobin taşırlar.