Kurs 08 Genel Tekrarı

Açılış

Bir sandalyeden ayağa kalkmak birkaç saniye sürer ve hiç düşünmeden yapılır. Oysa bu hareketin içinde bu kursta gördüğümüz hemen her şey çalışır. Uyluğun önündeki kaslar dizi açar, kalçanın arkasındaki kaslar kalçayı açar ve uyluğun arkasındaki iki eklemli kaslar, adları dizi bükmekle anılsa da, bu sırada kasılır. Kaldıraçlar kuvveti ve hızı paylaştırır, kas iğcikleri ve tendon organları her kasın boyunu ve kuvvetini bildirir, omurilik bu bilgiyle kasılmayı ayarlar. Amerikalı fizyolog Warren Lombard 1903'te bu harekette birbirinin karşıtı sanılan kasların birlikte çalıştığını fark etmiş ve bunu bir çelişki olarak tartışmıştı. Bu derste kursun konularını bu tek hareketin çevresinde yeniden bir araya getireceğiz.

Kursun birbirinden ayrı görünen bölümleri tek bir hareketin içinde nasıl birleşir? Hepsini bağlayan temel kısıt nedir? Ve Lombard'ın çelişkisi, kursun araçlarıyla nasıl çözülür?

Bu derste ne olacak

Önce bütün kursun dayandığı tek kısıtı, kasın yalnız çekebildiğini, yeniden kuracağız. Sonra kasın yapısından mimarisine, rollerinden kaldıraçlarına, denetiminden inceleme sırasına kadar bölümleri bu kısıtın sonuçları olarak sıralayacağız. Ardından ayağa kalkma hareketini ve Lombard'ın çelişkisini bu araçlarla çözeceğiz. Son olarak kursun araçlarının birbirine nasıl bağlandığını özetleyeceğiz.

Sıfır noktası

Mekanizma

Tek kısıt

Ders 08-01'de iskelet kasının yalnız kısalabildiğini ve hiçbir kasın itemediğini gördük. Kursun geri kalanı bu kısıtın sonuçlarıyla doludur. Kas yalnız çekebildiği için iki kemiğe tutunmak zorundadır; aradaki eklem bu yaklaşmayı bir dönmeye çevirir. Kas kendini geri uzatamadığı için her hareketin tersini yapacak bir karşı kas, yer çekimi ya da dış bir kuvvet gerekir. Kasın ne yapacağı da kasın kendisinden değil, çekme çizgisinin eklemin hangi yanından geçtiğinden anlaşılır.

Yapı ve mimari

Kasın ürettiği kuvvet kemiğe tendon ve aponevrozla iletilir. Kas lifleri tendonun kolajen liflerine kıvrımlı bir zar yüzeyiyle bağlanır ve kas en sık bu birleşkede yırtılır. Her lifin kasılma emri, sinir ile kasın buluştuğu kavşakta kimyasal bir sinyalle verilir. Lifleri bağ dokusu kılıfları katman katman sarar ve kuvveti tendona taşır.

Liflerin dizilişi kasın hız ile kuvvet arasındaki yerini belirler. Lifleri uzun eksene paralel uzanan kaslar uzun bir mesafe boyunca kısalabilir; lifleri tendona açıyla bağlanan tüylü kaslar aynı hacme daha çok lif sığdırır ve daha büyük kuvvet üretir. Kasların Latince adları bu yapının izlerini taşır: musculus deltoideus biçimini, musculus sternocleidomastoideus tutunma yerlerini, musculus flexor digitorum profundus işini ve derinliğini söyler.

Roller ve kasılma türleri

Aynı kas bir harekette agonist, başka bir harekette antagonist olabilir; roller kasın değil hareketin özelliğidir. Sinerjistler agonistin yan hareketini karşılar, sabitleyiciler agonistin başladığı kemiği tutar. Kas kısalarak, uzayarak ya da boyunu koruyarak kasılabilir; bir yükü yavaşça indirirken hareketin tersini yapan kas uzayarak kasılır ve inişi frenler. İki eklemi geçen kaslar iki eklemde birden kısaldığında yeterli kuvvet üretemez; bu aktif yetersizlik hem bir sınır hem de muayenede bir araçtır.

Kaldıraçlar ve tork

Bir kasın eklemdeki etkisi, kuvveti ile çekme çizgisinin eksene dik uzaklığının, moment kolunun, çarpımıdır. Uzuv kaslarının çoğu eklemin yakınına tutunur; küçük bir moment koluyla çalışır, kuvvetten vazgeçer ve uzvun ucuna hız ve hareket genişliği kazandırır. Eklem açısı değiştikçe hem moment kolu hem de kasın boyu, dolayısıyla uzunluk–gerilim ilişkisindeki yeri değişir. Bu yüzden bir kasın gücü tek bir sayı değil, eklem açısına göre değişen bir eğridir.

Denetim

Sinir sistemi kasın kuvvetini, devreye soktuğu motor ünitelerin sayısıyla ve bu ünitelerin sinyal sıklığıyla ayarlar; küçük üniteler önce, büyükleri sonra devreye girer. Kas iğcikleri kasın boyunu ve boyundaki değişimin hızını, tendon organları kasın kuvvetini, eklem algılayıcıları daha çok hareketin sınırlarını bildirir. Ders 08-32'de gördüğümüz refleks arkı bu bilginin bir kısmını beyne uğramadan kasa geri döndürür. Bu bilgi kaybolduğunda kaslar güçlü kalsa da hareket sürerken yapılması gereken düzeltmeler bozulur.

İnceleme sırası

Kursun son bölümü bu araçları tek bir inceleme sırasında topladı. Bir kas adı, yapısı, iki tutunma yeri, geçtiği eklemler, siniri ve bölmesiyle incelenir; yaptığı iş bunlardan türetilir. Bir hareketten geriye gidildiğinde birkaç aday kas bulunur ve bunlar eklem konumuyla birbirinden ayrılır. Kol ve bacakta bir sinirin adı bir bölüm aralığı verir; bir kasın bölmesi, siniri ve işi aynı gelişim kökünü taşır. Ders kitabından farklı bir kasla karşılaşıldığında aynı sıra yeniden işletilir ve farkın önemi sonucuna bakılarak değerlendirilir.

Ayağa kalkmak ve Lombard çelişkisi

Ayağa kalkarken kalça ve diz birlikte açılır. Kalçayı açan kaslar arasında musculus gluteus maximus ve arka uyluk kasları, dizi açan kaslar arasında musculus quadriceps femoris'in dört başı bulunur. Arka uyluk kasları ile musculus rectus femoris iki eklemlidir: arka uyluk kasları kalçayı açarken dizi bükmeye çalışır, musculus rectus femoris dizi açarken kalçayı bükmeye çalışır. İkisi birlikte kasıldığında birbirini iptal etmeleri beklenebilir. Lombard'ın çelişkisi budur.

Çözüm, Ders 08-25'te gördüğümüz moment kolu ilkesinden gelir. Arka uyluk kaslarının moment kolu kalçada dizdekinden, musculus rectus femoris'inki ise dizde kalçadakinden daha büyüktür. Bu yüzden arka uyluk kasları kalçada, musculus rectus femoris dizde baskın etki yapar ve iki kas birlikte iki eklemi de açar. Aynı birlikte kasılma, iki kasın boyunu hareket boyunca daha az değiştirir ve kuvvetin bir eklemden ötekine aktarılmasına yardım eder. Tek bir hareket, kursun yapı, rol, kaldıraç ve denetim bilgisini birlikte gerektirir.

Kendin dene

Toparlayalım

• İskelet kası yalnız çekebilir; bu kısıt kursun bütün konularının kaynağıdır.
• Kuvvet tendonlarla iletilir; liflerin dizilişi kasın hız ile kuvvet arasındaki yerini belirler.
• Roller harekete göre değişir; iki eklemli kaslar aktif yetersizliğe düşebilir.
• Bir kasın eklemdeki etkisi kuvvet ile moment kolunun çarpımıdır ve eklem açısıyla değişir.
• Kasılma motor ünitelerle ayarlanır; kas iğcikleri, tendon organları ve refleks arkı kasın durumunu sürekli izler.
• Bir kas adı, yapısı, tutunma yerleri, eklemleri, siniri ve bölmesiyle incelenir; işi bunlardan türetilir.
• Lombard çelişkisinde iki eklemli kaslar farklı moment kollarıyla iki eklemi birlikte açar.

Bu derste kursun araçlarını tek bir hareketin çevresinde yeniden bir araya getirdik. Bu araçları ayrı ayrı bilmek, onları bir soru karşısında sırayla kullanabilmekle aynı şey değildir. Bir sonraki ders bir hareket verip onu yapan kasları, baskın olanı ve gereken kuvveti tek bir akışta bulmayı isteyecek; bir hata yapıldığında da hatanın akışın hangi adımında olduğunu ayırt etmeyi. Biyomekanik Akıl Yürütme Sınavı.