İskelet Sisteminin Genel Haritası

Açılış

Haftalardır süren yorgunluk, solukluk ve sık geçirilen enfeksiyonlar nedeniyle hematoloji polikliniğine başvuran elli yaşında bir adamın kan tahlilinde beyaz kan hücrelerinin sayısı olağan dışıdır. Hekim, tanı için kemik iliğinden örnek alınması gerektiğini söyler. Adam yüzüstü yatırılır; hekim kalçasının arka üst bölümünde, kalça kemiğinin derinin hemen altında elle hissedilen sert çıkıntısını bulur, bölgeyi uyuşturur ve kalın bir iğneyle kemiğin içine girer. İğnenin ucundan koyu kırmızı, kan gibi bir doku çekilir. Adamın aklına takılan soru basittir: kanı neden damardan değil de kemiğin içinden alıyorlar? Cevap, iskeletin yalnızca bedeni taşıyan bir çerçeve olmamasında ve kemiklerin içinin neden boş olduğunda saklıdır.

İskelet neden tek parça değil de iki yüzü aşkın parçadan oluşur? Bedeni taşıyan bir yapı başka hangi işleri görür? Ve kemiklerin içi neden boştur?

Bu derste ne olacak

Önce iskeletin taşımak ile hareket etmek arasındaki çelişkiyi ve bu çelişkinin iskeleti nasıl parçalara böldüğünü göreceğiz. Sonra bölünmenin yarattığı yeni sorunu, parçaların nasıl bir arada tutulacağını ele alacağız. Ardından iskeletin başlıca işlerini sıralayacağız. Son olarak kemiklerin içinin neden boş olduğunu ve bu boşluğun neden kullanıldığını açıklayacak, bu kurs boyunca soracağımız soruyu kuracağız.

Sıfır noktası

Mekanizma

Taşımak ile hareket etmek

İskeletten iki iş birden beklenir. Bedenin ağırlığını taşımak için sert ve sağlam olmalıdır. Bedenin hareket edebilmesi için ise bükülebilmeli, dönebilmeli, açı değiştirebilmelidir. İki iş birbiriyle çelişir: sert bir şey kolayca hareket etmez, kolayca hareket eden bir şey de yük taşıyamaz.

Baştan ayağa kesintisiz, tek parça sert bir iskelet düşünülürse, bu yapı yükü mükemmel taşır ama hiç hareket etmez. Ne eğilebilir ne dönebilir ne de adım atabilir. Çözüm, iskeletin parçalara bölünmesidir. Yetişkin bir insanın iskeletinde yaklaşık iki yüz altı kemik bulunur. Her kemik kendi başına sert ve taşıyıcıdır; hareket ise kemiklerin kendisinde değil, aralarında, eklemlerde olur.

Bu, daha önce gördüğümüz bir çözümün yeni bir biçimidir. Ders 05-01'de deride birbiriyle çelişen işlerin farklı derinliklere, farklı katmanlara dağıtıldığını gördük. İskelette çelişen işler farklı parçalara dağıtılır: sertlik kemiklere, hareket aralarındaki eklemlere verilir. Hareket bir kemiğin özelliği değil, iki kemik arasındaki ilişkinin özelliğidir.

Bölünmenin açtığı yeni sorun

Bölünme bir sorunu çözer ama yenisini açar. Parçalara ayrılmış bir yapı kendi başına bir arada duramaz; bir kemik yığını iskelet değildir. Parçaların birbirine göre yerini koruması, ama aynı zamanda belirli yönlerde hareket edebilmesi gerekir.

Bu yeni sorunu birkaç yapı birlikte çözer. Eklemleri saran kapsüller ve kemikleri birbirine bağlayan bağlar, parçaları bir arada tutar ve hareketin yönünü ve genişliğini sınırlar. Kemiklere tutunan kaslar ise hem parçaları hareket ettirir hem de hareket etmedikleri sırada eklemleri sıkıştırarak sabit tutar. Eklemlerin ve kasların ayrıntısı bu kursun ilerleyen bölümlerinde ve sonraki kurslarda ele alınacak. Burada kurulan şey bir örüntüdür: bir sorunun çözümü, çoğu zaman yeni bir sorunu doğurur.

İskeletin işleri

İskelet bedenin ağırlığını ve dışarıdan gelen yükleri taşır. Bacak kemikleri ve omurga, ayakta dururken bedenin bütün ağırlığını yere iletir.

İskelet hareketi mümkün kılar. Kaslar kemiklere tutunur ve kemikler birer kaldıraç gibi çalışır: kas kısaldığında kemik bir eklemin çevresinde döner ve kuvvet başka bir noktaya, örneğin elin ya da ayağın ucuna aktarılır.

İskelet korur. Kafatası, cranium, beyni; göğüs kafesi kalbi ve akciğerleri; omurga, columna vertebralis, omuriliği çepeçevre sarar. Koruyan kemikler çoğu zaman yassı ya da kemerli biçimdedir ve içlerinde kapalı bir boşluk oluşturur.

İskelet bir depodur. Bedenin kalsiyumunun ve fosfatının büyük bölümü kemiklerde saklanır. Kandaki kalsiyum düştüğünde kemikten çözülerek kana geçer; arttığında kemiğe geri bağlanır. Kemik bu yüzden sürekli yıkılıp yeniden yapılan, canlı bir dokudur.

İskelet üretir. Kemiklerin iç boşluklarındaki kırmızı ilik, kan hücrelerinin üretildiği yerdir. Taşıyıcı bir yapı aynı zamanda bir üretim yeri olarak kullanılır.

Kemiğin içi neden boş

Uzun bir kemiğe, örneğin uyluk kemiğine, eğilme kuvveti uygulandığında malzemenin her yeri aynı ölçüde zorlanmaz. Kemik bükülürken bir yüzeyi uzar, karşı yüzeyi kısalır. Zorlanma en çok bu dış yüzeylerdedir; merkeze doğru gidildikçe azalır ve tam ortada neredeyse sıfıra iner. Ortadaki malzeme ne uzar ne kısalır; eğilmeye karşı direnç açısından neredeyse hiçbir iş yapmaz, yalnızca ağırlık ekler.

Bu yüzden ortası boşaltılabilir. Üstelik aynı miktarda malzeme daha geniş bir boru biçiminde dağıtıldığında, dış yüzey merkezden daha uzağa düşer ve eğilmeye karşı direnç artar. İçi boş bir boru, aynı ağırlıktaki dolu bir çubuktan daha dirençlidir. Uzun kemiklerin gövdesi, diaphysis, bu yüzden kalın duvarlı bir borudur ve ortasında bir boşluk, cavitas medullaris, bulunur.

Bu boşluk boş kalmaz. Kemik iliği burayı doldurur. Böylece tek bir mekanik olgu iki soruyu birden cevaplar: kemiğin içi neden boştur ve kan hücreleri neden kemiğin içinde üretilir.

Klinik bağ: ilik nerede

Bebeklikte bütün kemiklerin iliği kırmızıdır ve kan yapar. Yaş ilerledikçe uzun kemiklerin gövdelerindeki ilik yerini yağ dokusundan oluşan sarı iliğe bırakır. Yetişkinde kırmızı ilik çoğunlukla gövdenin yassı ve kısa kemiklerinde, kafatasında, omurlarda, göğüs kemiğinde, sternum, kaburgalarda ve kalça kemiğinde, os coxae, ve uzun kemiklerin uç bölümlerinde, epiphysis, kalır.

Açılıştaki adamdan örnek alınan yer bu yüzden kalça kemiğinin arka üst bölümüdür. Bu bölge kırmızı ilikten zengindir, derinin hemen altında elle bulunabilir ve çevresinde iğneyle zarar görebilecek büyük damar ve sinir yoktur. Kalça kemiğinin üst kenarı, crista iliaca, ve onun arkadaki çıkıntısı, bu işlem için en sık kullanılan yerdir. İlik örneğinin incelenmesi, kan hücrelerinin üretim yerinde neler olduğunu gösterir: üretimin azalıp azalmadığını, olağan dışı hücrelerin çoğalıp çoğalmadığını. Kandan alınan bir örnek ise yalnızca üretilip dolaşıma çıkmış hücreleri gösterir.

Kursun sorusu

Kemiğin içinin neden boş olduğunu, ezberlenmiş bir bilgiyle değil, kemiğin karşılaştığı kuvvete bakarak açıkladık. Bu kurs boyunca aynı soruyu tekrar tekrar soracağız: bu yapı hangi kuvvetle karşılaşıyor ve biçimi o kuvvetten nasıl türüyor? Bir kemiğin biçimini ezberlemek yerine, üzerine gelen yükten, onu hareket ettiren kaslardan ve koruduğu yapılardan çıkarmaya çalışacağız.

Kendin dene

Toparlayalım

• İskelet taşımak için sert, hareket etmek için hareketli olmalıdır; çelişki iskeleti yaklaşık iki yüz altı kemiğe böler.
• Kemikler sert ve taşıyıcıdır; hareket kemiklerin arasındaki eklemlerde olur.
• Bölünme, parçaların bir arada tutulması sorununu doğurur; kapsüller, bağlar ve kaslar bu sorunu çözer.
• İskelet taşır, hareketi mümkün kılar, cranium ve columna vertebralis gibi yapılarla korur, kalsiyum depolar ve kan hücresi üretir.
• Eğilmede zorlanma dış yüzeylerde en yüksektir; uzun kemiğin diaphysis'i bu yüzden içi boş bir borudur.
• Cavitas medullaris, kan hücrelerini üreten medulla ossium ile dolar.
• Yetişkinde kırmızı ilik sternum, omurlar, kaburgalar, os coxae ve epiphysis bölgelerinde kalır; ilik örneği çoğunlukla crista iliaca yakınından alınır.
• Bu kursun sorusu, bir yapının karşılaştığı kuvvetin onun biçimini nasıl belirlediğidir.

Bu derste iskeletin neden bölündüğünü ve kemiklerin içinin neden boş olduğunu gördük. Bir sonraki derste bölünmenin en büyük ölçekteki hâline bakacağız: iskeletin bedeni taşıyıp içindekileri koruyan eksen bölümü ile uzanıp hareket eden uzuvlar bölümü olarak ikiye ayrıldığını, bu iki bölümün biçiminin işlerinden nasıl türediğini ve uzuvları gövdeye bağlayan iki kuşağın neden birbirinden bu kadar farklı olduğunu göreceğiz. Aksiyal ve Appendiküler İskelet.