Kaslar Vücudu Nasıl Hareket Ettirir?

Açılış

Ders 03-47'de iskelet kasını dokusuyla tanıdık: uzun, çizgili, çok çekirdekli lifler. Bedende bu dokudan yapılmış 600'ü aşkın kas vardır ve hepsi aynı tek işi yapar: kısalır. Bir iskelet kası kasıldığında iki ucunu birbirine yaklaştırmaya çalışır; hiçbir kas kendi başına itemez. Kolunu bükmek de, düzeltmek de, bir kitabı yavaşça masaya indirmek de bu tek hareketin farklı birleşimleridir. Kolunu büktüğünde kolun önündeki iki başlı kas (musculus biceps brachii) ve altındaki kol kası (musculus brachialis) kısalır. Düzelttiğinde ise kolun arkasındaki üç başlı kas (musculus triceps brachii) kısalır.

Yalnız çekebilen bir kas, bir kemiği nasıl olur da döndürür? Kolu bükmek ile kolu düzeltmek neden iki ayrı kas ister? Ve elindeki kitabı masaya yavaşça indirirken, çalışan kas hangisidir?

Bu derste ne olacak

Önce bir kasın bir hareket üretmesi için gereken yapıyı göreceğiz: iki kemiğe tutunma ve aralarında bir eklem. Sonra kasın düz çekmesinin eklemde nasıl dönmeye dönüştüğünü, kaldıraç ilkesiyle açıklayacağız. Ardından bir kasın ne yaptığını, eklemin hangi yanından geçtiğine bakarak nasıl okuyabileceğimizi öğreneceğiz. Son olarak kasların neden karşılıklı çiftler hâlinde çalıştığını ve bir hareketi yavaşlatırken de kasıldığını göreceğiz.

Sıfır noktası

Mekanizma

İki tutunma, arada bir eklem

Bir iskelet kası çoğunlukla iki ayrı kemiğe tutunur ve bu iki kemiğin arasında en az bir eklem bulunur. Kas kasıldığında iki tutunma yerini birbirine yaklaştırmaya çalışır. İki kemik bir eklemle birbirine bağlı olduğu için yaklaşma, kemiklerden birinin eklemin çevresinde dönmesiyle gerçekleşir.

Hangi kemiğin döneceğini kas değil, o andaki durum belirler. Kolunu masanın üstünde bükerken üst kol kemiği sabit kalır ve önkol döner; bu durumda kasın üst koldaki ucu başlangıç, önkoldaki ucu sonlanma gibi çalışır. Bir barfiks çubuğuna asılıp kendini yukarı çektiğinde ise önkol çubuğa sabitlenir ve bu kez üst kol, dolayısıyla bütün beden hareket eder. Anatomide başlangıç ve sonlanma adları kasın en sık çalıştığı duruma göre verilir, ama kas her iki yönde de iş görebilir.

Düz çekme, dönen hareket: kaldıraç

Kas lifleri düz bir çizgi boyunca kısalır. Kemiğin hareketi ise eklemin çevresinde bir yay çizer. Bu dönüşümü kaldıraç ilkesi açıklar: eklem dönme merkezidir, kasın tutunma noktası kuvvetin uygulandığı yerdir, uzvun ağırlığı ve elde taşınan yük ise direnci oluşturur.

Kasın döndürme etkisi yalnız kuvvetine değil, moment koluna da bağlıdır. Musculus biceps brachii, önkol kemiğine dirsek ekleminin yalnızca birkaç santimetre ötesinde tutunur. Eldeki yük ise dirsekten otuz santimetreden fazla uzaktadır. Bu düzende kasın kısa bir kısalması elin geniş ve hızlı bir yay çizmesini sağlar; buna karşılık kasın, eldeki yükün ağırlığının birkaç katı büyüklüğünde bir kuvvet üretmesi gerekir. Kolun ve bacağın kaslarının çoğu bu düzende çalışır: kuvvetten vazgeçip hız ve hareket genişliği kazanır.

Kasın yolu hareketi söyler

Bir kas yalnız geçtiği eklemleri hareket ettirebilir. İki ucu aynı kemiğe tutunan ya da hiçbir eklemi geçmeyen bir kas, o eklemde hiçbir hareket üretemez. Bu ilke, bir kasın işini ezberlemek yerine yolundan okumayı sağlar.

Hareketin yönünü ise kasın eklemin hangi yanından geçtiği belirler. Dirseğin önünden geçen musculus biceps brachii ve musculus brachialis kasıldığında önkol öne doğru çekilir ve dirsek bükülür. Dirseğin arkasından geçip dirsek kemiğinin çıkıntısına, olecranon'a, tutunan musculus triceps brachii kasıldığında önkol arkaya çekilir ve dirsek düzelir. Aynı eklemin iki yanından geçen iki kas, aynı biçimde kısalarak ters iki hareket üretir.

Bazı kaslar birden fazla eklemi geçer. Musculus biceps brachii dirseğin yanında omuz eklemini de geçer ve omzu da öne kaldırabilir. Baldırın yüzeyindeki musculus gastrocnemius hem dizin hem ayak bileğinin arkasından geçer; bu yüzden hem dizi büker hem de topuğu kaldırır.

Karşılıklı çiftler ve eksantrik kasılma

Kas itemediği için, bir hareketi geri almanın iki yolu vardır. Ya dış bir kuvvet, çoğunlukla yer çekimi, kemiği geri getirir ya da eklemin öteki yanından geçen bir kas kasılır. Bu yüzden iskelet kasları çoğu eklemde karşılıklı gruplar hâlinde dizilir: dirseği bükenlerin karşısında düzeltenler, dizi düzeltenlerin karşısında bükenler bulunur.

Yer çekimi işe karıştığında durum ilginçleşir. Elindeki bir kitabı masaya yavaşça indirirken dirsek düzelir, ama bu hareketi kolun arkasındaki kas yapmaz; yer çekimi önkolu zaten aşağı çeker. Çalışan kas yine kolun önündeki bükücülerdir: gerilim üretirler ama boyları uzar ve inişi frenlerler. Bu tür kasılmaya eksantrik kasılma denir. Merdivenden inerken uyluğun önündeki dört başlı kasın, musculus quadriceps femoris'in, dizin bükülmesini frenlemesi de aynı ilkeyle çalışır.

Kendin dene

Toparlayalım

• İskelet kası yalnız kısalır; iki tutunma yerini birbirine yaklaştırır ve hiçbir kas itemez.
• Kas genellikle iki kemiğe tutunur; aradaki eklem yaklaşmayı bir dönmeye çevirir.
• Hangi ucun hareket edeceğini kas değil, o anda hangi kemiğin sabitlendiği belirler; origo ve insertio en sık duruma göre adlandırılır.
• Kasın döndürme etkisi kuvvetine ve moment koluna bağlıdır; uzuv kaslarının çoğu kuvvetten vazgeçip hız ve hareket genişliği kazanır.
• Bir kas yalnız geçtiği eklemleri hareket ettirir; eklemin hangi yanından geçtiği hareketin yönünü belirler.
• Karşılıklı kas grupları birbirinin hareketini geri alır; musculus biceps brachii dirseği büker, musculus triceps brachii düzeltir.
• Bir yükü yavaşça indirirken hareketin tersini yapan kas uzayarak kasılır ve inişi frenler.

Bu derste kasın kemiğe "tutunduğunu" söyledik ama bu tutunmanın nasıl olduğunu açmadık. Kas dokusu yumuşak ve kanlıdır, kemik ise serttir; aralarındaki bağlantı ayrı bir dokuyla kurulur. Bir sonraki derste kasın kemiğe kimi yerde yuvarlak bir kirişle, kimi yerde yassı bir yaprakla nasıl bağlandığını ve bu iki biçimin neden farklı işlere yaradığını göreceğiz. Kas, Tendon ve Aponevroz.