Biyolojinin önemli konularından biri olan Destek ve Hareket Sistemi‘ni inceleyeceğiz. Bu sistem, vücudumuzun dik durmasını, hareket etmesini ve iç organlarımızın korunmasını sağlar. Temel olarak üç ana yapıdan oluşur: iskelet sistemi, kas sistemi ve eklemler. Hazırsanız, bu yapıları yakından tanıyalım!
Destek ve Hareket Sistemi
Vücudumuzun uyumlu bir şekilde hareket edebilmesi ve görevlerini yerine getirebilmesi için bu üç yapı birlikte çalışır.
- İskelet Sistemi
İskeletimiz, vücudumuzun çatısını oluşturur ve birçok önemli görevi vardır:
- Vücuda şekil verir ve dik durmayı sağlar.
- İç organları (kalp, akciğerler, beyin vb.) dış etkenlerden korur. Örneğin, kaburgalarımız akciğerlerimizi ve kalbimizi sararak onları olası darbelerden korur.
- Kan hücrelerini üretir. Özellikle uzun kemiklerin içindeki kırmızı kemik iliği kan hücrelerinin yapım yeridir.
- Kalsiyum ve fosfor gibi önemli mineralleri depolar. Bu mineraller gerektiğinde kana salınarak vücudun mineral dengesine katkıda bulunur.
- Kaslara ve iç organlara bağlanma yüzeyi oluşturur. Kaslarımız kemiklere bağlanarak hareketin gerçekleşmesini sağlar.
İskeletimiz temel olarak üç farklı yapıdan oluşur:
- Kemikler: İskeletin en sert ve dayanıklı kısmını oluşturur. Yetişkin bir insanda yaklaşık 206 tane kemik bulunur.
- Kıkırdaklar: Kemiklere göre daha esnek bir yapıya sahiptir. Eklemlerde sürtünmeyi azaltır, bazı organların (burun, kulak kepçesi) yapısını destekler ve kemiklerin büyüme bölgelerinde bulunur.
- Eklemler: Kemiklerin birbirine bağlandığı noktalardır. Hareketi mümkün kılar veya kemikler arasında bağlantı sağlar.
Kemiklerin Yapısı
Kemiklerimiz sadece cansız yapılar değildir; canlı hücreler ve organik-inorganik maddelerden oluşur. Bir kemiğin yapısına yakından bakalım:
- Su (%25): Kemik dokusunun nemli kalmasını sağlar.
- İnorganik Madensel Tuzlar (%45): Başlıca kalsiyum fosfat ve kalsiyum karbonat olmak üzere magnezyum fosfat, sodyum ve demir gibi mineraller kemiğe sertlik kazandırır.
- Organik Maddeler (%30): Kollajen lifler gibi organik maddeler kemiğe esneklik sağlar. Bu sayede kemiklerimiz kolayca kırılmaz.
Canlı kemik hücrelerine osteosit denir. Bu hücreler, osein adı verilen organik bir ara madde salgılarlar. Osteositler, kemik dokusunda lakün adı verilen boşluklarda yerleşmiştir.
Bütün kemiklerin dış yüzeyinde kemik zarı (periost) bulunur. Periost, bağ dokudan yapılmış olup bol miktarda sinir ve kan damarı içerir. Kemiğin beslenmesi, onarımı ve yeni kemik oluşumunda önemli rol oynar.
Yapısal olarak kemik dokusu ikiye ayrılır:
- Sert (Sıkı) Kemik Dokusu: Kemiklerin dış kısmında bulunur ve oldukça yoğundur. İçinde havers kanalları adı verilen boyuna kanallar bulunur. Bu kanallarda kan damarları ve sinirler yer alır. Havers kanallarını birbirine bağlayan yatay kanallara ise volkman kanalları denir. Bu kanallar sayesinde kemik dokusu beslenir ve sinirsel uyarılar iletilir.
- Süngerimsi Kemik Dokusu: Uzun kemiklerin baş kısımlarında ve diğer kemiklerin iç kısımlarında bulunur. İnce kemik lamellerinden oluşmuş, düzensiz boşluklu bir yapıdadır. Bu boşluklarda kırmızı kemik iliği bulunur ve kan hücreleri burada üretilir. Sert kemik dokusuna göre daha yumuşaktır.
Kemik Çeşitleri
Şekillerine göre kemikler dört ana gruba ayrılır:
- Uzun Kemikler: Kol ve bacaklarımızdaki kemikler gibi uzunluğu kalınlığından fazla olan, silindir şeklindeki kemiklerdir. Uç kısımlarına baş, orta kısmına ise gövde denir. Baş kısımlarında süngerimsi kemik dokusu ve kırmızı kemik iliği bulunurken, gövdede sert kemik dokusu ve sarı kemik iliği bulunur. Sarı kemik iliği yağ depolamakla görevlidir. Uzun kemiklerin baş ve gövdesi arasında epifiz plağı adı verilen kıkırdak bir bölge bulunur. Bu bölge kemiğin boyuna uzamasını sağlar ve genellikle 19-23 yaşlarında kemikleşerek boy uzaması durur.
- Kısa Kemikler: El ve ayak bileklerindeki gibi eni, boyu ve kalınlığı लगभग eşit olan kemiklerdir. Sarı ilik kanalı bulunmaz.
- Yassı Kemikler: Kafatası, göğüs, kürek ve kaburga kemikleri gibi yassı ve ince yapılı kemiklerdir. Bu kemiklerde de sarı ilik kanalı bulunmaz ve süngerimsi kemik dokusu daha fazladır. Kırmızı kemik iliği içerirler.
- Düzensiz Şekilli Kemikler: Omurlar ve çene kemikleri gibi belirli bir şekli olmayan, basınca karşı dayanıklı kemiklerdir.
Kemik Oluşumunu Etkileyen Faktörler
Kemik yapımı ve yıkımı hayat boyu devam eden dinamik bir süreçtir. Özellikle büyüme döneminde yapım olayları daha hızlıdır. Kemik oluşumunu etkileyen çeşitli faktörler vardır:
- Hormonlar:
- Kalsitonin (tirokalsitonin): Tiroid bezinden salgılanır ve kandaki kalsiyum seviyesi yükseldiğinde kalsiyumun kemiklere geçmesini sağlar.
- Parathormon: Paratiroid bezinden salgılanır ve kandaki kalsiyum seviyesi düştüğünde kemiklerden kana kalsiyum geçişini sağlar.
- Büyüme Hormonu (STH): Hipofiz bezinden salgılanır ve kemiklerin uzamasını sağlar. Yetersiz salgılanması cücelik (nanizm), aşırı salgılanması ise devlik (jigantizm) durumuna yol açabilir.
- Timus Bezi Hormonu: Embriyonik dönemde iskeletin oluşumunda rol oynar.
- Mineraller: Kalsiyum, fosfor, magnezyum ve potasyum gibi mineraller kemiklerin sertleşmesi için gereklidir.
- Vitaminler:
- D Vitamini: Bağırsaklardan kalsiyum emilimini artırır ve kalsiyumun kemiklerde birikmesini sağlar. Eksikliğinde raşitizm (çocuklarda) ve osteomalazi (yetişkinlerde) gibi kemik yumuşaması ve eğilmeleri görülebilir. Güneş ışığı, derideki provitamin D’yi aktif D vitaminine dönüştürür.
- A Vitamini: Kemik büyümesi için önemlidir. Eksikliğinde büyüme yavaşlayabilir.
- C Vitamini: Kemik yapısında bulunan kollajen liflerin üretimi için gereklidir. Eksikliğinde kemik gelişimi olumsuz etkilenebilir.
- Güneş Işığı: Derideki provitamin D’yi aktif D vitaminine çevirerek dolaylı yoldan kemik sağlığını destekler.
- Genetik Faktörler: Kemiklerin büyüklüğü, şekli ve yoğunluğu gibi özellikler genetik olarak belirlenir.
- Kıkırdaklar
Kıkırdak doku, kemiklere göre daha esnek ve basınca dayanıklı bir bağ dokusu çeşididir. Kıkırdak hücrelerine kondrosit, ara maddesine ise kondrin denir. Kıkırdakta kan damarları ve sinirler bulunmaz. Besin ve oksijen ihtiyacı bağ dokusundan difüzyon yoluyla karşılanır.
Embriyonik dönemde oksijen seviyesine bağlı olarak bağ dokusundan kıkırdak veya kemik dokusu oluşabilir. Düşük oksijen konsantrasyonunda genellikle kıkırdak oluşumu gözlenir.
Kıkırdak hücreleri, kondron (izogen grup) adı verilen yapılar içinde, kapsüllerle çevrili olarak bulunabilir. Kıkırdak dokunun yenilenme yeteneği sınırlıdır. Bir hasar durumunda önce bağ dokusu oluşur, bu doku zamanla kıkırdak dokuya dönüşebilir.
Üç temel kıkırdak çeşidi bulunur:
- Hiyalin Kıkırdak: En yaygın kıkırdak türüdür. Cam görünümlü, yarı saydam bir matriksi vardır. Hareketli eklemlerde (eklem kıkırdağı), burunda, gırtlakta ve soluk borusunda bulunur. Ayrıca kemiklerin büyüme bölgelerinde de yer alır. Mikroskop altında bakıldığında hücrelerin ikili veya üçlü gruplar halinde (izogen gruplar) olduğu görülebilir.
- Elastik Kıkırdak: Kulak kepçesi, östaki borusu ve bazı gırtlak kıkırdaklarında bulunur. Yapısında elastik lifler içerdiği için daha esnektir. Bu sayede bu yapıların şekli bozulsa bile tekrar eski haline dönebilir.
- Fibröz Kıkırdak (Fibrokartilaj): Omurlar arası disklerde, diz ekleminde menisküslerde ve bazı tendon-kemik bağlantı noktalarında bulunur. Yoğun kollajen lifleri içerdiği için basınca ve çekmeye karşı oldukça dayanıklıdır. Hiyalin kıkırdak ile yoğun bağ dokusu arasında bir özellik gösterir.
- Eklemler
İskeleti oluşturan kemiklerin birbirine bağlandığı bölgelere eklem denir. Eklemler, vücudun hareket etmesini sağlar veya kemikler arasında sağlam bir bağlantı kurar. Üç ana eklem çeşidi vardır:
- Oynar Eklemler: Kol ve bacaklarımızdaki gibi geniş hareket yeteneğine sahip eklemlerdir. Bu eklemlerde kemiklerin uçları kıkırdakla kaplıdır ve eklem boşluğu adı verilen bir boşluk bulunur. Bu boşlukta sürtünmeyi azaltan sinoviyal sıvı bulunur. Oynar eklemler, ligament adı verilen bağ dokusu şeritleriyle birbirine bağlanır. Ligamentler, kemikleri birbirine bağlayarak eklemin stabilitesini sağlar. Tendonlar ise kasları kemiklere bağlayan yapılardır ve hareketin gerçekleşmesinde rol oynarlar. Unutmayın, ligament kemiği kemiğe, tendon ise kası kemiğe bağlar.
- Yarı Oynar Eklemler: Omurlar arasındaki diskler ve göğüs kafesindeki bazı bağlantılar gibi sınırlı hareket yeteneğine sahip eklemlerdir. Omurlar arasındaki kıkırdak diskler, omurganın esnekliğini ve darbelere karşı dayanıklılığını sağlar.
- Oynamaz Eklemler: Kafatası kemikleri arasındaki gibi hiç hareket etmeyen veya çok az hareket eden eklemlerdir. Bu eklemlerde kemikler birbirine sıkıca bağlanmıştır.
Kas Sistemi
Kas sistemi, vücudumuza hareket yeteneği kazandıran temel sistemdir. Kaslar, kasılıp gevşeyerek hareketi sağlarlar. Omurgalılarda kas sistemi genellikle sinir sisteminin kontrolü altındadır, ancak kalp kası gibi bazı kaslar otonom olarak da çalışabilir.
Kas hücrelerine kas lifi denir. Kas hücrelerinin sitoplazmasına sarkoplazma, hücre zarına sarkolemma, endoplazmik retikulumuna ise sarkoplazmik retikulum adı verilir. Kas hücrelerinde enerji ihtiyacı yüksek olduğu için çok sayıda mitokondri (sarkozom) bulunur.
Sarkoplazmada kasılmayı sağlayan ipliksi yapılar bulunur. Bu yapılara miyofibril denir. Miyofibriller, aktin ve miyozin adı verilen protein filamentlerinden oluşur. Bu filamentlerin birbirleri üzerinde kayması sonucu kas kasılması gerçekleşir. Bu olaya kayan filamentler hipotezi denir.
Fen liseleri taban puanları ve yüzdelik dilimleri için sayfamızı takip ediniz.
Vücudumuzda üç temel kas çeşidi bulunur:
- Çizgili Kas (İskelet Kası): İskelete bağlı olarak çalışan ve vücudun istemli hareketlerini sağlayan kaslardır. Uzun, silindirik ve çok çekirdekli hücrelerden oluşurlar. Mikroskop altında düzenli aralıklarla açık ve koyu bantlaşmalar gösterirler. Bu nedenle çizgili kas olarak adlandırılırlar. Somatik sinir sistemi kontrolünde istemli olarak çalışırlar. Hızlı kasılırlar ancak çabuk yorulurlar. Oksijen yetersizliğinde laktik asit fermantasyonu ile ATP üretebilirler.
- Düz Kas: İç organların (mide, bağırsaklar, kan damarları vb.) yapısında bulunur ve istemsiz hareketleri kontrol eder. Mekik şeklinde, tek çekirdekli hücrelerden oluşurlar. Mikroskop altında bantlaşma görülmez, bu nedenle düz kas olarak adlandırılırlar. Otonom sinir sistemi tarafından istemsiz olarak kontrol edilirler. Yavaş ve düzenli kasılırlar, çabuk yorulmazlar. Genellikle sadece oksijenli solunum yaparlar.
- Kalp Kası: Sadece kalbin yapısında bulunur. Yapısal olarak çizgili kasa benzer şekilde bantlaşmalar gösterir, ancak hücreleri dallanmıştır ve genellikle tek çekirdeklidir. Otonom sinir sistemi tarafından kontrol edilir ve istemsiz çalışır. Ritmik ve sürekli kasılma özelliğine sahiptir. Çok sayıda mitokondri içerir ve yorulmaya karşı oldukça dirençlidir. Otonom sinir sisteminden uyarı almadan da kasılıp gevşeyebilir.
Sevgili öğrenciler, destek ve hareket sistemi vücudumuzun temel işlevlerini yerine getirmesinde hayati bir rol oynar. İskeletimiz bizi ayakta tutar, organlarımızı korur ve hareket için bir temel oluşturur. Kaslarımız bu hareketi mümkün kılar ve eklemlerimiz de kemikler arasındaki bağlantıyı sağlayarak bu hareketin gerçekleşmesine olanak tanır. Umarım bu konu anlatımı, bu önemli sistemi anlamanıza yardımcı olmuştur. Başarılar dilerim!
