Biyoloji Ders Notları_9

İSKELET VE KAS SİSTEMLERİ


Canlıların kendilerine özgü şekillerini koruyan ve hareketlerini sağlayan sistemdir. Özellikle omurgalılarda gelişmiş, etkin olan bir sistemdir.
Basit yapılı bitkilerde dikliği ve sertliği turgor basıncı sağlar. İleri yapılı bitkilerde ise iskelet görevini destek dokular üstlenmiştir.


İSKELET SİSTEMİ

Görevleri şunlardır:
a. Vücudun çatısını kurmak
b. Kas sistemiyle birlikte vücudun hareketini sağlar
c. Vücuda diklik ve sertlik sağlar
d. İç organları dış etkilerden korur.
e. İç organlara ve kaslara tutunma yüzeyi sağlar
f. Kan yapımında görev alır.
g. Temel mineralleri depolar.

İki çeşit iskelet sistemi vardır:

1. Dış İskelet : Üzerinde hiç bir vücut örtüsü bulunmaz. Bir hücre veya özel hücre grubunun salgılandığı organik veya inorganik maddelerden oluşur. Dış iskelet vücut için iyi bir koruyucu olup fazla kaybını önler.

2. İç İskelet : Vücudun içinde bulunup çeşitli vücut örtüleriyle örtülüdür. Omurgalıların hepsinde bulunur. Ayrıca omurgalılarda birbirine eklemlerle bağlanmış olan iç iskelet, hareketi kolaylaştırırken büyümeyi fazla sınırlamaz.
Embriyonun mezoderm tabakasından farklılaşarak meydana gelir. Köpek balıklarından iç iskelet kıkırdaktan ibarettir. Diğer omurgalılar da ise embriyo döneminde kıkırdak dokudan oluşan iç iskelet daha sonra kemik dokuya dönüşür.


İNSAN İSKELETİNİN YAPISI

Omurgalıların çoğunda ve insanda iskelet vücudun çatısını oluşturur.
İskeleti oluşturan kemikler organizmaların gereksinimi olan bazı mineralleri depo eder.

Kemikler iki farklı şekilde gelişir:
1. Bağ dokudaki fibroblastların sayısı artarak kemik oluşturan hücrelere (osteoblast) dönüşür. Kafatasının yassı kemikleri, yüz kemikleri ve bugıldak kemiği bu şekilde oluşur.
2. Hiyalin kıkırdağın yıkılıp yerine kemik dokunun geçmesiyle de kemikleşme olur. Omurgalılardaki üye kemikleri ve leğen kemiği bu şekilde oluşur.
Organizmada kemik yapımı sürerken diğer taraftan da kemik yıkımı olur. Büyüme döneminde kemik yapımı yıkımından fazla olduğundan kemikler uzun ve kalınlaşır.
Yaşlıların ise yıkım yapımdan fazla olduğundan kemikler gözenekli bir hal alır ve kolaylıkla kırılabilir.

Kemik Oluşumunu etkileyen faktörler şunlardır:

a) Hormonlar : Hipofizin salgıladığı büyüme hormonu doğrudan etkili olmayıp, karaciğerdeki protein ve karbonhidrat metabolizmasını hızlandırarak gerçekleşir.
b) Vitaminler: D vitamini Ca ve P'un emilerek kemiklerde birikimini sağlar.
c) Mineraller : Ca, Mg, SO4¾, gibi mineraller kemiklerini yapıtaşıdır.



EKLEMLER

İki kemiğin birleştiği yere eklem denir. 3'e ayrılır.

1. Hareketsiz (oynamaz) eklemler : Eklemleşen kemikler çok sıkı şekilde birbirine testere gibi girinti ve çıkıntılarla bağlanmıştır Örneğin kafatası kemikleri

2. Az hareketli eklemler : Omurgadaki bükülme ve doğrulma hareketleri gibi kemikleri kısıtlı hareket etmesini sağlayan eklemlerdir. Örneğin omurgadaki eklemler

3. Hareketli (oynar) Eklemler : Kol ve bacaklarda bulunur. Eklemleri oluşturan kemik uçları bağ dokusunda oluşmuş ortak bir kapsüller çevrilmiştir. Kapsülle eklem arasında sinovial boşluk bulunur. Eklem boşluğunda biriken eklem sıvısı eklem uçlarını kaygan halde bulunmasını sağlar.

KAS SİSTEMİ

Sinir sisteminden sonra vücudun oldukça özelleşmiş dokusu olup hareket sistemini meydana getirir. Ayrıca vücuda desteklik sağlar.
Kasılma özellikleri en önemli özellikleri olup bu sayede kas hücreleri diğer hücrelere göre daha uzundur.
Kas hücrelerinden oluşan kas dokusu,

a. Uyarıları kendi yapısında bir baştan diğer başa kadar iletir.
b. Uyarılara kasılma ve gevşeme şeklinde tepki gösterir.
c. Uyarılara tepki gösterirken kimyasal enerjiyi mekanik enerjiye dönüştürür.

Üç çeşit kas vardır.

1. Düz Kaslar:
¨ Çekirdekleri hücrenin tam ortasındadır.
¨ Hücreleri mekik şeklindedir.
¨ Sarkoplazmada (stoplazma) kasılmayı sağlayan, miyofibril denilen iplikçikler vardır.
¨ İsteğimiz dışında ve yavaş kasılır.
¨ Organların belirli bir gerginlikte kalmasını sağlarlar.
¨ Kan damarları ve iç organların duvarında bulunurlar.

2. Çizgili Kaslar (İskelet Kası)
¨ Hücreleri uzun ve silindir şeklindedir.
¨ Çekirdek hücrenin kenarında yer alır.
¨ Miyofibrillerin dizilişi açık ve koyu bantlar meydana getirir.
¨ İsteğimize bağlı ve hızlı kasılırlar.
¨ Kol ve bacak kaslarıdır.

Çizgili Kasların Yapısı

Mikroskopta bantlı bir yapı gösterirler.
Işığı az kıran açık renkli bölgelere izotrop bölge (I. bandı), ışığı çift kıran koyu renkli bölgelere anizotrop bölge (A bandı) denir. I bandını ortasındaki koyu renkli ince çizgiye Z bandı denir.
İki Z şeridi arasına sarkomer adı verilir. Sarkomer kasılma birimidir.
Miyoflament, kas liflerinde kasılma yeteneğini veren en küçük birimdir. İki çeşit miyoflament vardır. Kısa ve kalın olanına miyozin, uzun ve ince olanına aktin denir.
Aktin ve miyozin protein yapılıdır. İkisinin oluşturduğu yapı yada aktomiyozin denir.
A bandında miyozin ipliklerinin olduğu için A band koyu renkli olur.
I bandında ince çubuklar olduğu için ışığı tek kırar.
A bandının ortasında, aktin çubuklarının karşı karşıya geldikleri; fakat belirli bir aralık bıraktıkları görülür. Stoplazma bakımından zengin, daha açık renkli görünen ve yalnız miyozin çubuklarını içeren bu kısma H bandı denir.


Çizgili Kasların Kasılması

Huxleyin kayan iplikler hipotezine göre kasılma, aktin ipliklerin miyozin iplikler üzerinde kaymasıyla gerçekleşir. Kasılma sırasında A bandının boyu değişmezken I bandı kısalır ve H bandı görünmez olur. Bu şekilde miyozin ipliklerinin uçlarının I bandına yaklaşması veya iki Z çizgisinin birbirine yaklaşmasıyla kasın boyu kısalır. Gevşeme anında ise kas önceki özelliğine kavuşur.
Aktin ve Miyozin iplikler arasında oluşan çekim kuvvetleri ve ara köprüler böyle bir kaymanın nedenidir.

Kasılmanın Kimyasal Açıklaması

Uyartıları kaslara taşıyan motor sinirlerin uç kısmında bulunan keseciklerde bulunan asetilkolin, uyartının gelmesiyle sinir ve kas hücresini ayıran boşluğa (sinaps boşluğu) dökülür.
Asetilkolin, kas hücrelerinin E. Ret. da depolanan Ca++ iyonlarının aktin ve miyozin iplikler arasına dökülmesini sağlar. Bu sırada miyozin üzerinde bulunan ATP az enzimi aktifleşerek ATP'yi hidroliz eder ve sonuçta ADP ile enerji açığa çıkar. Kasılma sırasında glikojin, O2 keratin fosfat ve ATP'nin azaldığı buna karşılık aynı anda CO2, laktik asit, ADP ve İnorganik fosfatın arttığı görülür.
Kasın gevşemesi, hücre arasındaki Ca++ iyon derişiminin azalması ile gerçekleşir. ATP kullanılarak Ca++ nın sarkoplazmik retikuluma pompalanmasıyla sağlanır.
Harcanan ATP'nin tekrar yerine konması için kreatin fosfat kullanır. Kreatin fosfattan yüksek enerjili bir fosfat koparak ADP'ye katılır. Böylece ATP yeniden ve çabuk elde edilir.
Yani,
Kreatin fosfat + ADP = Kreatin + ATP
ATP eldesinin diğer bir yoluda kastaki glikojinin glikoza, glikozunda glikoliz ile ATP'ye dönüşmesidir.
Kasta harcanan enerjinin önemli bir kısmı ısı şeklinde açığa çıkar.
A...... kalındığında kas proteinleri yavaş yavaş parçalanır. Aynı durum sinirleri köreltilmiş ya da hareketleri önlenmiş kastada görülür.

3. Kalp Kası

Yapısı çizgilidir. Çekirdekleri kas liflerinin ortasında yer alır. Bu nedenle her kas lifi kas hücresi gibidir.
Çizgili yapıda olmasına karşın hareketi istemsizdir. Oksijene gereksinimi fazladır.
Otonom sinir sistemi tarafından denetlenir. Kalbe uyartı getiren sinirler kesilse bile kalp kası kasılmasını sürdürür.

Kas Sarsılması
Bir kasa kısa süreli bir uyaran etki ettiğinde kas önce kasılır. Sonra gevşer ve eski halini alır. Bu olaya kas sarsılması denir.


a-b Bekleme Evresi : Kasın uyarıldığı an ile kasılmaya başladığı an arasındaki süredir (0,005 sn)
b-c Kasılma Evresi : Kasılma için uyarıldığı an ile gevşemeye başladığı an arasındaki süredir (0,04 sn)
c-d Gevşeme evresi : Kasın, kasılmadan önceki halini alıncaya kadar geçen süredir (0,05 sn)

Fizyolojik Tetanoz

Sık uyartı kasların en fazla kasılmasına fizloyojik tetanoz denir.



ÖRNEK

Yukarıdaki çizili kas şemasında gösterilen A, I, Z ve H bantlarının boylarında aşağıdaki değişmelerden hangisi gerçekleştiği sırada, kalsiyum iyonları (Ca++) aktin ve miyozin ipliklerinin arasında bulunur?
A) H bandının görünmez hale gelmesi
B) A bandının uzaması
C) I bandının uzaması
D) A bandının kısalması
E) Z bantlarının birbirinden uzaklaşması
(1993/ÖYS)