Ünite 2: Hareket Sistemi

Giriş

İnsanlar omurgalı canlılardır. Omurgamız merkez olmak üzere, kemikler ve eklemler bedenimizin çatısını oluştururlar. Kemik ve eklemlerin hareketi kaslarımızın oluşturduğu kuvvet sayesindedir. Vücudumuzda iskelet, düz ve kalp kası olmak üzere üç tür kas bulunmaktadır. Düz kaslar, sindirim, üreme gibi işlemlerde etkin rol oynar. Kasılma süreçleri oldukça uzun olabilmekte ve az enerjiyle uzun süre kasılabilmektedir. Kalp kası (miyokard), kalbimizin duvarlarında bulunur. Kasılıp gevşemeleri sonunda kalp atışlarımızın oluşumunu ve kan dolaşımını sağlar.

Kemik Dokusu ve Görevleri

İnsan iskelet sistemi kemikler, kıkırdak ve bağ dokudan oluşur. İskelet, vücut ağırlığının % 20’sini meydana getirir. Bedenimizdeki canlı kemikler, diğer dokularda olduğu gibi oksijen kullanırlar ve metabolizmaları sonucunda artık ürünler üretirler. Kemik, besin maddelerini tüketen, kan desteğine ihtiyaç duyan ve mekanik stres ile şeklini değiştiren aktif dokular içerir. İskeletin görevleri, şu şekilde sıralanabilir:

• Vücudu destekler, korur ve kasların oluşturduğu kuvvet aracılığıyla hareketi sağlar. Vücudu yerçekimine karşı destekler.
• Vücudun yumuşak organlarını korur. Kafatasının kaynaşmış kemikleri beyni hasarlara karşı, omurga omuriliği, göğüs kafesi ise kalp ve akciğerleri yaralanmalardan korur.
• Bazı kemiklerin iliği kan hücrelerini üretir.
• Kalsiyum ve fosfor gibi mineralleri depolar.

Uzun bir kemiğin eklemlerinin bulunduğu bölgeye epifiz, iki epifiz arası bölgeye ise diyafiz adı verilir. Epifiz bölgesi kemiğin oluşumunda rol oynar. Epifiz kısmının dışı ince sert kemikle örtülü olup, içi süngerimsi kemik dokusundan yapılmıştır. Diyafiz bölümü ise sert kemik dokusundan oluşur. Kemik iliği diyafizin ortasındadır. Diyafizdeki, kemik iliği boşluğu ve süngerimsi kemikteki boşlukların etrafı ince bir bağ dokusuyla çevrilidir.

Kemik çeşitleri;

• Uzun kemik
• Kısa kemik
• Yassı kemik
• Havalı kemik
• Düzensiz kemik
• Sesamoit kemik

Kemik doku, sürekli olarak yapım ve yıkım olayları devam eden dinamik bir dokudur. Yapım ve yıkım sürecinden kemik hücreleri sorumludur. Kemik dokusunda 4 tip hücre belirlenebilir:

• Osteoprogenitör hücre
• Osteoblast
• Osteosit
• Osteoklast

Kemikler iskeleti oluştururken eklem adı verilen özel bağlantılar ile bağlanırlar. Eklemler şekil ve görev açısından farklılıklar göstermektedir. Eklemlerin yapı ve işlevi ile ilgilenen bilim dalı artrolojidir. Kemiklerin hareketi, eklemler aracılığıyla sağlanmaktadır. Kemiğin eklem yapan yüzünü kıkırdak doku tabakası örtmektedir.

Eklemlerin Sınıflandırılması

• Oynamaz Eklemler
• Yarı Oynar Eklemler
• Oynar Eklemler

Hücre Zarının Elektriksel Özellikleri

Bütün canlı hücrelerde, hücrenin içi ve dışı arasında, iyon dağılımı farklılıklarından ötürü bir elektriksel yük farkı bulunur. Hücre içi ve dışı arasında potansiyel farkı oluşturur ve dinlenim zar potansiyeli adını alır. Vücudumuzdaki bütün hücrelerin içi eksi, zarın hemen dışı ise artı yüklerle yüklenmiştir.

Uyarılabilen hücrelerin aktif oldukları dönemde bazı iyonların hücre içine ve dışına hareketleri sonucu zarda gelişen bir dizi potansiyel değişimine aksiyon potansiyeli denir.

Kas Fizyolojisi

Kaslar, kas lifleri olarak isimlendirilen özelleşmiş hücrelerden oluşmaktadır. Ana görevi kasılmadır. Kemiklere, iç organlara ya da kan damarlarına bağlanan kaslar, hareketten sorumludurlar. Neredeyse vücudun tüm hareketi, kas kasılmasının bir sonucudur.

İskelet Kasları: Hareket sistemi, iskeleti oluşturan kemikler, eklemler ve gücü sağlayan kaslardan meydana gelir. İskelet kasları, genellikle sıkı bağ dokusundan oluşan tendon ile kemiklere tutunurlar. Vücut sıcaklığını sürdürebilmek için ısı üretimi, kas metabolizması sonucu açığa çıkan bir üründür. Vücutta üretilen ısının %85’i kas kasılmasının sonucudur. Kasları inceleyen bilim dalına miyoloji denir.

Bir iskelet kası, yüzlerce hatta binlerce kas lifinin demet şeklinde bağ doku ile sarılması sonucu oluşur. Bütün bir kas kitlesi epimisyum olarak isimlendirilen bağ doku ile sarılıdır. Epimisyumun parçaları kası bölmeler hâline getirmek için kasın içine doğru uzanır. Her bir bölmede bir demet kas lifi vardır. Her bir demet kas lifi fasikül olarak isimlendirilir. Fasikül çevresini saran bağ dokuya perimisyum denir. Fasiküllerin içinde bulunan kas liflerinin etrafı da endomisyum denen bağ doku ile sarılıdır

İskelet kasında kasılmayı sağlayan proteinlerden başka, yapısal proteinler de vardır: Titin molekülleri, aktin ve miyozin filamentlerini yerlerinde tutan bir iskelet görevi yapar. Sarkomerdeki Z çizgisini M çizgisine bağlar. Aktinin proteini, aktinleri Z çizgisine bağlar. Desmin ise Z çizgilerini hücre zarına bağlayan proteindir. Normalde hücre zarı altında bulunan distrofin proteini, aktin filamentini zarın dış yüzündeki glikoproteinlere (distroglikan) bağlar. Distrofin-glikoprotein kompleksi kasa esneklik ve güç verir. Tüm yapısal proteinler, filamentleri düzgün bir sıralanma içinde tutarak, her bir sarkomerdeki kasılmanın, tüm kasın oluşturduğu kuvvete katılmasını sağlar.

İskelet Kaslarında Kasılma

Her bir iskelet kas lifinin kasılabilmesi için motor sinirinden uyarı alması gerekir. Motor sinir beyin veya omurilikten gelen uyarıları kaslarımıza taşır. Sinir hücresi ile iskelet kas lifi arasında kurulan bağlantıya sinir-kas kavşağı denir.

Kramp: Kasların aşırı yorulması, elektrolit dengesinin bozulması sonucunda yeterli enerjiyi üretememesi sonucu kasılan kas gevşeyemez. Bu patolojik duruma kramp denir.

Yorgunluk: Egzersiz sırasında enerjinin tükenmesi, metabolik artıkların birikmesine bağlı olarak kasta yorgunluk meydana gelir. Yorgunluk ile kasta oluşan gerim azalır, kısalma hızı düşer ve daha yavaş gevşer.

Kasılma sırasında, kas boyunda bir kısalma meydana geliyorsa, yani bir yük belirli mesafeye taşınıyorsa, bu tür kasılmaya izotonik kasılma denir. Örneğin, yerde duran bir çantayı kaldırmak. Bir kas boyunu değiştirmeden, sadece gerimini arttırıyor ise bu kasılmaya izometrik kasılma denir. Çok ağır bir cismi kaldırmaya çalışıp kaldıramadığımızda yaptığımız kasılma izometrik kasılmaya örnek olarak verilebilir. Kasın boyunu uzatarak kasılmasına ise eksentrik kasılma denir.

Sağlıklı iskelet kaslarına sahip olabilmek için düzenli egzersiz son derece önemlidir. Kaslar uzun süre kullanılmadıklarında güç kaybına uğrar. Buna atrofi denir. Bu durumda kastaki kasılabilir proteinlerin yıkılma hızı, yapım hızından fazladır. Oysa 6-10 hafta boyunca hergün, sadece birkaç dakika güçlü kasılma yaptırdığımız kas kitlesi hipertrofiye uğrar. Hipertrofi, kas kitlesinin büyümesi demektir.

Düz Kaslar: Düz kaslar, iskelet kasına göre çok daha küçük, mekik şeklinde hücrelerden oluşur. Düz kas hücreleri tek çekirdeklidir ve tüm yaşamları boyunca bölünebilme yeteneğine sahiplerdir. Özellikle doku hasarı gerçekleştiğinde salınan bazı faktörler, bu hücrelerin bölünmesini uyarabilir. Düz kaslar, kasılma için gerekli olan, çok miktarda aktin ve biraz da miyozin filamentlerini içerirler.

Üreter: böbrek ile idrar torbası arasında bulunan ve yaklaşık 25-30 cm uzunluğunda olan ve kas liflerinden oluşan boru şeklindeki kanallardır. Her iki böbrek tarafında da birbirinden bağlantısız olarak bulunur. Boşaltım sistemine bakınız. Bronşçuk: Solunum sisteminin hava ileten borucuklarıdır. Solunum sistemine bakınız.

Düz kasları çok genel olarak 2 grup altında toplamak mümkündür. Bunlar:

1. Çok birimli düz kaslar: (iris kasları, piloerektör kaslar vb)
2. Tek birimli düz kaslar (Viseral kaslar): (mide, bağırsak, üreter, damarlar gibi)

Kalp yetmezliği: Kalp kaslarının zayıflamasıdır. Kalp çalışmaya devam eder, ama yeterli miktarda kanı dokulara ulaştıramaz. Mutlaka tedavi edilmelidir. Kalbe dönen kan miktarı azaldığı için kalp yeterince kasılamaz ve kanı pompalayamaz. Kalp yetmezliği tedavisinde, dijital glikozit grubu ilaçlar kullanılmaktadır. Bu ilaçlar, hücre zarında bulunan Na+/K+ ATPaz pompasını baskılar. Bu baskılama, hücre içinde Na birikimine neden olarak, Na’un hücre içine girişine engel olurken karşılığında aynı taşıyıcı proteine tutunan kalsiyum da hücre dışına atılamayacaktır. Hücre içinde biriken kalsiyum, kalbin kasılma gücünü arttıracaktır.

Kalp kası dinlenim zar potansiyeli -90 milivolt kadardır. Hızlı depolarizasyon, voltaj kapılı Na+ kanallarının açılması ve hızla hücre içine Na+ girişi ile meydana gelir. Na+ kanallarının kapanması ile küçük bir repolarizasyonun ardından, plato dönemi ortaya çıkar. Platonun oluşmasında yavaş Na+ /Ca+2 kanalları rol oynar. Hücre içine bu kanallardan Ca+2 ve biraz da Na+ girişi ile depolarizasyon devam ettirilir.