Destek ve Hareket Sistemi Konu Anlatımı

Ders Sarayının sizler için hazırlamış olduğu Destek ve Hareket Sistemi Kapsamlı Konu Anlatımı yazımıza hoş geldiniz. Destek ve Hareket Sistemi yazımızda, kemik, kıkırdak, eklem ve kas doku hakkında genel bilgileri ve duyu organlarının yapısını kapsamlı bir şekilde ele aldık. 

Destek ve Hareket Sistemi yazısını daha iyi anlayabilmeniz için önceki konu anlatımlarından, Sinir Sistemi Detaylı Konu Anlatımı, Endokrin Sistem (Hormonal), ve duyu-organlari,  yazılarımızı da okumanızı tavsiye ederiz. Haydi başlayalım.

Destek ve Hareket Sistemi

Destek ve Hareket Sistemi ile ilgili kazanımlar şöyledir.

11.1.2. Destek ve Hareket Sistemi
Anahtar Kavramlar
eklem, kas, kemik, kıkırdak, tendon
11.1.2.1. Destek ve hareket sisteminin yapı, görev ve işleyişini açıklar.
a. Kemik, kıkırdak ve kas doku açıklanır.
b. Destek ve hareket sisteminin yapısı işlenirken görsel ögeler, grafik düzenleyiciler, e-öğrenme nesnesi ve uygulamalarından yararlanılır.
c. Kemik ve kas çeşitleri açıklanır.
ç. Kıkırdak ve eklem çeşitleri ile vücutta bulunduğu yerlere örnekler verilir. Yapılarına girilmez.
11.1.2.2. Destek ve hareket sistemi rahatsızlıklarını açıklar.
Kırık, çıkık, burkulma, menisküs ve eklem rahatsızlıklarının araştırılması ve paylaşılması sağlanır.
11.1.2.3. Destek ve hareket sisteminin sağlıklı yapısının korunması için yapılması gerekenlere ilişkin çıkarımlarda bulunur.
Destek ve hareket sisteminin sağlığı açısından sporun, beslenmenin ve uygun duruşun önemi tartışılır.

Destek ve Hareket Sistemi Genel Özellikleri

İnsanları bitkiler ve mantarlar ayıran en önemli özelliklerden biri aktif olarak yer değiştirebilmeleridir.

İnsanlar ve diğer omurgalı hayvanlarda iç iskelet ve etrafını saran kaslar yardımıyla aktif olarak yer değiştirir.

Destek ve hareket sistemi; kemik, kıkırdak, kas ve bağ dokulardan oluşur.

KEMİK DOKU

İnsanda iskelet sistemini oluşturan kemikler embriyo döneminde kıkırdaktan oluşur; ilerleyen dönemlerde kemikleşmeye başlar. Kemik doku, kemik hücreleri (osteosit) ve ara maddesinden (osein) oluşmuştur.

Oseinin organik kısmı protein yapıdaki kolajen liflerden; inorganik kısmı ise kalsiyum fosfat, kalsiyum karbonat, kalsiyum florür, potasyum ve magnezyumdan meydana gelir. Organik maddeler kemiğin esnek olmasını sağlar. Bir insanın bebeklikten yaşlılığa doğru organik madde oranı azalırken inorganik madde oranı artar ve kemikler daha fazla sertleştiği için kemiklerin kırılganlıkları artar. Onarım ve iyileşmeleri zorlaşır.
Osteosit hücreleri, osteoblast denilen genç kemik hücrelerinin olgunlaşmasıyla oluşur.

Osteositler, kemik doku içinde lakün adı verilen boşluklarda yer alır. Kemik doku içinde, ayrıca osteoklast adı verilen hücreler de bulunur. Bunlar, kemik doku içinde kanallar açarak yıpranmış kemik doku hücrelerinin yıkımını sağlayan hücrelerdir. Osteoklastlar tarafından yıkılan kemik doku hücrelerinin yerini osteoblastlardan farklılaşan yeni kemik hücreleri alır. Sürekli devam eden bu kemik yıkımı ve yapımı, kemiğin üzerine yerleşen kuvvetlerin ayarlanmasını ve kemiğin yeniden şekillenmesini sağlar.

A. Yapısına Göre Kemikler

1. Sert (sıkı) kemik doku

Kemiklerin dış kısmında bulunan sert tabakadır. İçinde kan damarları ve sinirlerin bulunduğu boyuna uzanan havers kanallarına sahiptir. Havers kanallarını birbirine bağlayan enine kanallara ise volkman kanalları adı verilir.

2.Süngerimsi kemik doku:

Uzun kemiklerin baş kısımlarında, kısa ve yassı kemiklerin içinde bulunur. Gözenekli bir yapıya sahiptir ve bu gözeneklerin içinde kan hücrelerinin yapıldığı kırmızı kemik iliği bulunur.

B) Şekillerine Göre Kemikler

a) Uzun kemik

Uzun kemik denildiğinde akla ön kol, dirsek, pazu, kaval, baldır, uyluk kemikleri gelmektedir. Kemiğin baş ve gövde kısımları arasında kıkırdak doku yapısında epifiz plağı bulunur. Bu plak büyüme dönemlerinde kemik boyunun uzamasını sağlar. Uzun kemiklerin gövdesinde yer alan kemik kanalında sarı kemik iliği yer alır.

Uzun kemiklerin baş kısımları, süngerimsi kemik yapıdadır ve içindeki boşluk kırmızı kemik iliği ile doludur. Kemiklerin etrafını saran zara periost adı verilir. Periost, bol miktarda kan damarı ve sinir taşır. Bu sayede yeni kemik hücrelerinin oluşumu, kemiğin kalınlaşması ve onarılması sağlanır.

b) Yassı kemikler

Yassı kemikler kalınlığı boy uzunluğundan az olan kemiklerdir. Kafatası, kürek, kalça ve kaburga kemikleri yassı kemiklerdendir. Bu kemiklerin en dışında periost, periostun altında sıkı kemik ve iç kısmında süngerimsi kemik bulunur.

DİKKAT: Sarı kemik iliği sadece uzun kemiklerde bulunurken kırmızı kemik iliği tüm kemiklerde bulunur.

c. Kısa kemiklere:

Bu kemiklere el ve ayak bileklerindeki kemikler örnektir. Boyu ve genişliği hemen hemen eşit olan kemiklerdir. Yapıları, yassı kemiklere benzer.

d. Düzensiz Kemikler:

Düzensiz şekilli kemiklerin belirli bir şekli yoktur. Bazı yüz kemikleri ve omur kemikleri, bu tarz kemiklere örnek verilebilir. Yapıları yassı ve kısa kemiklere benzer.

Kemik Gelişimini Etkileyen Faktörler

İnsanda kemik yapımı ve yıkımı sürekli devam eden bir süreçtir. Genç yaşlarda kemiklerde yapım olayları fazlayken yaşlanmaya bağlı olarak yıkım olayları yapım olaylarından daha fazla gerçekleşmeye başlar.

KIKIRDAK DOKU

Kıkırdak doku, kıkırdak hücreleri ve bunların salgıladığı hücreler arası maddelerden oluşur. Kemiklerin birleşim yerlerinde, kulak kepçesinde, burunda ve östaki borusunda bulunur. Kıkırdak doku hücresine kondrosit ara maddesine ise kondrin denir.

Ara maddede protein yapılı lifler bulunur. Kıkırdak dokunun ara maddesi jel şeklinde olduğu için kemik dokudan daha esnektir. Kıkırdak doku ara maddesinde kan damarı bulunmaz. Kıkırdak doku hücreleri, kıkırdak dokunun etrafını saran bağ dokudaki damarlardan salınan maddelerin difüzyonuyla beslenir. Bu nedenle zedelenen kıkırdak dokunun onarımı uzun süre alır.

Kıkırdak doku üç çeşitten oluşur.

1. Hiyalin kıkırdak:

Yapısında kollajen lifler olduğundan basınca dayanıklıdır. Embriyo dönemindeki iskelet hiyalin kıkırdak yapısındadır. Ayrıca soluk borusunda, burunda, bronşlarda, kemik eklem yerlerinde ve kaburga uçlarında hiyalin kıkırdak bulunur.

2. Elastik kıkırdak:

Bükülme özelliği fazladır. Kulak kepçesi, östaki borusu gibi kısımlarda bulunur.

3. Fibröz kıkırdak:

Ara maddesi fazla, fakat hücresi az bir kıkırdak doku çeşididir. Basınç ve çekmeye karşı dayanıklıdır. Omurlar arası disklerde bulunur.

EKLEMLER

Kemiklerin birbiriyle birleşme yerine eklem denir. Hareket şekline göre oynamaz eklemler, yarı oynar eklemler ve oynar eklemler olmak üzere üç çeşit eklem vardır.

A) Oynar eklem

Kol ve bacak kemikleri arasında bulunan ve vücudun hareketini kolaylaştıran eklemlerdir.

Kemiklerin birbirlerine bakan yüzeyleri, sürtünmenin ve aşınmanın engellenmesi için eklem kıkırdağı ile örtülüdür. Eklem bölgelerindeki kemikler, ligament adı verilen bağlarla birbirine bağlanır.

Kol ve bacak kemikleri arasında bulunan ve vücudun hareketini kolaylaştıran eklemlerdir. Kemiklerin birbirlerine bakan yüzeyleri, sürtünmenin ve aşınmanın engellenmesi için eklem kıkırdağı ile örtülüdür. Eklem bölgelerindeki kemikler, ligament adı verilen bağlarla birbirine bağlanır.

B) Yarı oynar eklem:

Sınırlı oranda hareket edebilen eklemlerdir. Birbirine bağlanan kemikler arasında sürtünmeyle aşınmayı engelleyen kıkırdak doku yapısındaki disk bulunur. Boyun ve omurlar arasındaki eklemler bu tür eklemlerdir.

C) Oynamaz eklem:

Oynamaz eklem ile birbirine bağlanan kemiklerde hareket söz konusu değildir. Kafatası kemikleri bu eklem çeşidi ile birbirine bağlanır.

KAS SİSTEMİ

Vücudun hareket etmesinde ve şeklinin korunmasında iskelet sistemi ile birlikte kas sistemi de görev alır. Vücudumuzun toplam ağırlığının yaklaşık yarısını kaslarımız oluşturur. Kas hücrelerinin hücre zarına sarkolemma, sitoplazmasına sarkoplazma, endoplazmik retikulumlarına sarkoplazmik retikulum adı verilir. Kas hücreleri yüksek enerjiye ihtiyaç duyduklarından çok sayıda mitokondrileri vardır.

Kas sistemi vücutta dört temel görevi yerine getirir:

• Hareket: Kaslar kemikler ile birlikte vücudun yer değiştirme ve diğer hareketlerinin gerçekleştirilmesini sağlar.

• Vücutta madde taşınması: Kalp kası vücutta dolaşan kanın pompalanmasını sağlar. İskelet kasları damarlara basınç uygulayarak kanın ve lenf sıvısının taşınmasında rol oynar.

• Vücut şeklinin oluşması: Kemiklerin etrafını saran kaslar vücut şeklinin oluşmasını sağlar.

• Vücut sıcaklığının düzenlenmesi: Soğuk havalarda üşüdüğümüzde istemsiz olarak titremeye başlarız. Titreme olayı ile kaslarda hareket, dolayısıyla oksijenli solunum artar. Buna bağlı olarak da vücut sıcaklığında artış olur ve böylece vücut sıcaklığı korunmuş olur.

Vücutta iskelet kası (çizgili kas), düz kas ve kalp kası olmak üzere üç çeşit kas dokusu vardır.

1. İSKELET KASLARI (ÇİZGİLİ KASLAR)

Kas çeşitleri içinde en büyük kütleye sahip olan iskelet kası, vücutta bulunan toplam kas kütlesinin yaklaşık %80’ini oluşturur.

İskelet sistemindeki kemiklerin etrafını saran bu kaslar beyin kontrolünde, istemli olarak çalışırlar. İskelet kası, tüm kas boyunca uzanan kas liflerinden oluşur.

Her kas lifi ise çok sayıda miyofibrilden meydana gelmiştir. Miyofibriller ise yan yana uzanan protein yapılı aktin ve miyozin filamentlerinden meydana gelir. Bu filamentler dizilişlerinden dolayı mikroskopta açık ve koyu bölgeler oluştururlar. Bu yüzden çizgili kas olarak adlandırılırlar.

DİKKAT: Aktin ve miyozin tüm kas çeşitlerinde bulunur.

Çizgili kas hücreleri çok çekirdekli hücrelerdir, hızlı çalışırlar ve gerektiğinde laktik asit fermantasyonu ile enerji üretebilirler. Bu hücreler oksijen depolayabilen ve demir içeren miyoglobin pigmenti taşıdıklarından kırmızı renkte görünürler.

Dikkat: Kas hücrelerinin oluşumu embriyonik dönemde tamamlanır. Yetişkinlik döneminde çizgili kaslar bölünme yeteneğini kaybeder.

2.DÜZ KASLAR

Mekik şeklinde, tek çekirdekli hücrelerden oluşurlar. Mikroskopta bantlı yapıda görünmediklerinden düz kas olarak adlandırılırlar.

Düz kaslar yavaş çalışırlar. Çalışmaları otonom sinir sistemi ile kontrol edildiğinden istemsiz çalışırlar.

Solunum, sindirim, dolaşım, üreme ve boşaltım sistemlerini oluşturan organların yapısında düz kaslar bulunur.

3. KALP KASI

Sadece kalpte bulunan kalp kası, tek veya iki tane çekirdeğe sahip hücrelerden oluşur. Kalp kası hücreleri bol miktarda mitokondriye sahiptir.

Mikroskop altında dallanmış ve tıpkı çizgili kaslarda olduğu gibi bantlı bir yapı gösterirler. Çalışmaları ise düz kaslarda olduğu gibi istemsizdir. Embriyonik dönemin 4. haftasında çalışmaya başlayan kalp kası ömür boyu çalışmaya devam eder.

ÇİZGİLİ KASIN KASILMASI (HUXLEY’İN KAYAN İPLİKLER HİPOTEZİ)

İskelet kasının, mikroskopta koyu ve açık renkli bantlaşmalar gösterdiği için çizgili kas olarak adlandırıldığından söz etmiştik. Bu bantlaşmaların sebebi, kasın yapısındaki aktin ve miyozin proteinlerinin düzenli bir şekilde dizilmiş olmalarıdır.

Bantlarda tekrarlanan her bir parça, kasın kasılma birimidir ve sarkomer adını alır. Sarkomerin sınırlarını

Z çizgilleri oluşturur. İnce olan aktin proteinleri bu Z çizgilerine bağlıdır.

Kalın olan miyozin proteinleri ise aktin proteinlerinin tam üstüne gelmez ve sadece aktin proteinlerinden oluşan I bandı oluşur. Bir miyozin boyuna karşılık gelen bölüme ise A bandı adı verilir. A bandının ortasında sadece miyozin proteinlerinden oluşan, koyu renkli olarak görünen bölgeye ise H bandı adı verilir.

Çizgili kasa kasılma emri geldiğinde aktin ve miyozin proteinleri birbiri üzerinde kaymaya başlar ve iki Z çizgisi birbirine doğru hareket eder, yani sarkomer kısalmaya başlar. Aktin proteinleri birbirine yaklaşacağından I bandı daralır ve H bandı kaybolur. Miyozin proteininin boyu değişmeyeceğinden A bandının boyu da değişmez.

Dikkat edilecek olursa her iki proteinin de boyu kısalmadan birbirlerinin üzerinde kayarak kasılmayı gerçekleştirirler.

Kasılma sırasında kasın boyu kısalırken kalınlığı artmakta, fakat hacmi ve kütlesi değişmemektedir.

Kasların Kasılması Sırasında Meydana Gelen Kimyasal Olaylar

Çizgili kasın kasılmasını kontrol eden motor nöronların akson uçları çizgili kaslar ile sinaps yapar Motor nöron boyunca taşınan impuls, motor nöronun akson ucuna geldiğinde;

• Akson ucundan nörotransmitter madeolarak asetilkolin salgılanır.  Asetilkolin  kas hücrelerinde reseptörlere bağlanır ve kas hücre zarının Na+ geçirgenliğini artırır.
• Kas hücre zarından içeri giren  sodyum iyonları, hücrede elektriksel bir değişime neden olur ve aksiyon potansiyelini başlatır.
• Aksiyon potansiyeli sinir hücresinde olduğu gibi kas hücresinde de kas lifi boyunca yayılır.
• Kas endoplazmik retikulumda  (sarkoplazmik retikulum) depolanan Ca+2 iyonları serbest kalarak aktin ve miyozin ipliklerinin arasına dağılır.
• Kalsiyum iyonlarının sitoplazmaya geçmesi, ATPaz enziminin çalışmasını uyarır; açığa çıkan enerji sayesinde aktin iplikler miyozin iplikler tarafından çekilir ve kasılma gerçekleşir.
• Kasılma sonrası  kalsiyum iyonları endoplazmik retikulumların içine aktif taşıma ile tekrar taşınır ve gevşeme gerçekleşir.

İSKELET KASININ KASILMA MEKANİZMASI

Bir kas lifine motor nöronla uyarı taşındığında yani kas lifi uyarıldığında tıpkı sinir hücrelerinde olduğu gibi “ya hep ya hiç” şeklinde bir kasılma söz konusu olur. Peki, sinir sistemi istemli olarak daha büyük bir kasılmayı nasıl gerçekleştirmektedir? Bu durum, kasa bir uyarı verildikten sonra kasta tepki bitmeden ikinci bir uyarı verilerek sağlanmaktadır. İkinci uyarıyı alan kas lifi, iki uyarının yaratacağı toplam gerilmeyi gerçekleştirecek şekilde kasılır. Kasa verilen uyarı sıklığı arttıkça kasın verdiği toplam tepki artar. Kasa, gevşemesi için yeterli süre bırakılmadan uzun süre ve sık aralıklarla uyarı verilecek olursa uzun süreli tek bir kasılma gerçekleşir. Bu şekildeki kasılmaya tetanos adı verilir.

Uyarı alan bir kasın kasılıp eski hâline geri dönmesine kasıl sarsı veya kas sarsı adı verilir. Uyarı gelen bir kasın kasılmaya başlamasına kadar geçen süreye gizli evre denir. Gizli evrenin ardından kasılma ve gevşeme evreleri gerçekleşir. Kas, bu evrelerinin tamamında ATP üretimine ve tüketimine devam eder.

NOT : İskelet kaslarının, uyarı almadığı zaman içinde bile bir miktar kasılı durmasına kas tonusu adı verildiğini ve kas tonusunun orta beyin tarafından kontrol edildiğini hatırlayanız.

Kasılmada Kullanılan Enerji Kaynakları

Kasılma ve gevşeme sırasında kas hücrelerinin enerji ihtiyacı vardır. Bu enerji sırasıyla aşağıdaki şekilde elde edilir:

Kasılmada enerji ilk olarak hücrede hazır oalrak bulunan ATP den sağlanır. Tüm hücreler ATP’yi aynı şekilde kullanır. Diğer hücrelerde olduğu gibi kas hücrelerinde de ATPaz enzimi kullanılarak ATP parçalanır ve yapısındaki enerji kullanılır.

Kaslar kasılma ve gevşeme sırasında mevcut ATP’yi hızlı bir şekilde  tüketirler ve daha fazla enerjiye ihtiyaç duyarlar. Bu enerji ihtiyacı kaslarda depolanan kreatinfosfat ile sağlanır. Kas hücresinde mevcut ATP’nin 4-5 katı kreatinfosfat molekülü bulunur. Enerji ihtiyacı duyan kas hücreleri, kreatinfosfat moleküllerini parçalar ve bu sırada açığa çıkan fosfat ile ADP, ATP’ye dönüşür.

Kasın enerji ihtiyacı kreatin fosfattan yeteri miktarda karşılanmaz ise kaslarda depolanan glikojen parçalanmaya başlar ve glikoz açığa çıkar. Glikoz öncelikle O2’li solunum ile parçalanır. Daha fazla enerjiye ihtiyaç olması durumunda ise glikoz aynı zamanda laktik asit fermantasyonu ile de parçalanır ve enerji (ATP) üretimi gerçekleştirilir.

Laktikasit fermantasyonu sonucunda açığa çıkan laktik asit, kana karıştığında beyni uyarır ve yorgunluk hissi oluşur. Açığa çıkan laktik asit, dinlenme anında karaciğerde tekrar prüvata dönüştürülerek O2’li solunumda kullanılabilir veya önce glikoza dönüştürülüp sonrasında glikojene çevrilerek depolanabilir. Çok fazla açığa çıkması durumunda ise idrarla atılır.

İSKELET-KAS İLİŞKİSİ

İskelet kasları kemiklere lifli bağ dokudan oluşan kas kirişleri (tendon) adı verilen yapılarla bağlanır. Vücudumuzun hareketini sağlayan birçok iskelet kası, çiftler hâlinde ve zıt yönlü olarak hareket eder. Örneğin dirseğimizden kolumuzu hareket ettirebilmek için kolun iç kısmındaki kasların (kapatıcı kas) kasılması, dış kısmındaki kasların (açıcı kas) ise gevşemesi gerekir.

Bu şekilde birbiriyle zıt çalışan kaslara antagonist kaslar denir. Tam tersi olup aynı anda kasılıp aynı anda gevşeyen kaslara ise sinerjist kaslar denir. Karın ve sırt bölgesindeki kaslar sinerjist kaslara örnek verilebilir.

Destek ve Hareket Sistemi Konu Anlatımı yazısının sonuna geldik. Destek ve Hareket Sistemi Konu Anlatımı yazımızda Biyoloji dersinin 11. sınıf konularından önemli bir konu olan Destek ve Hareket Sistemi ile ilgili bütün bilgileri kapsamlı ve detaylı şekilde sizlerle paylaştık.

Destek ve Hareket Sistemi konusu ile ilgili daha detaylı görseller için tıklayınız. Destek ve Hareket Sistemi Kapsamlı Konu Anlatımı yazımızın dışında 11. sınıf düzeyindeki diğer konu anlatımı yazılarımıza buradan ulaşabilirsiniz. Sitemizdeki bütün Biyoloji konu anlatımı yazılarına ulaşmak için burayı ziyaret edebilirsiniz.