GENEL BİYOLOJİ LABORATUVARI II 10

İskelet Sistemi

1. GİRİŞ

Hayvanların çoğunda sert maddeden yapılmış, vücuda destek olan ve vücudun şeklini saptayan bir iskelet vardır. Bu iskelet ya dış yüzeyde oluşmuştur (dış iskelet ya da eksoiskelet) veya vücut içindedir (iç iskelet ya da endoiskelet). Omurgasız hayvanları iskeleti genellikle hipodermisin yapmış olduğu bir dış iskelet şeklindedir. Örneğin eklembacaklıların kitin iskeleti, yumuşakçaların kabukları,  bazı tek hücrelilerin kabukları ya da evcikleri gibi.

Omurgalıların iskeleti ise bir iç iskelettir. Bu organ sistemi, vücudu dik tutar, kasların bağlanması için sert bir dayanak sağlar ve hareket fonksiyonuna katılır. İskeletin diğer bir önemli ödevi de merkezi sinir sistemi ve duyu organları gibi vücudun çok önemli yumuşak organlarını kısmen ya da tamamen örterek zedelenmelerine engel olmaktır. Yüksek omurgalıların bazı kemikleri kan yapımı gibi önemli bir işi de üzerlerine almışlardır.

Omurgalı hayvanlarda iç iskeletten başka vücudun en dışında, sert elemanlardan yapılmış bir dış iskelet de bulunabilir. Balıkların pul örtüsü, kaplumbağaların kabukları, timsahların pul ve kemik plaklardan oluşan zırhları birer dış iskelettir. Bu dış iskeleti derinin derma tabakası meydana getirir ve bazı yazarlar bu iskeleti dermal iskelet olarak da isimlendirmektedirler. Omurgalıların filogenisinde dermal iskeletin yok olmasına doğru bir eğilim vardır. Dermal iskeletin yerini epidermanın meydana getirdiği tüyler ve kıllar almıştır.

 

2. İÇ İSKELET

Omurgalıların iç iskeleti çoğunlukla kemik, kısmen de kıkırdak dokusundan yapılmıştır. İskelette çok sayıda kemik (ya da kıkırdak) birbirleri ile eklemli ya da eklemsiz olarak bağlanarak bir bütün meydana getirirler. İskeleti oluşturan kemikler genel olarak 5 grupta incelenir.

1- Uzun  kemikler
2- Kısa kemikler
3- Yassı kemikler
4- Düzensiz kemikler

 

 

2.1. Kemik yapısı

Kemik, yapısında inorganik madde bulunan tek dokudur. Dıştaki sert katman büyük oranda kollajen proteinlerden ve hidroksiapatitten oluşur.

Şekil 1 Kemik iliği

Kollajen teller gerilmeye karşı direnç sağlar. Kalsiyum ve diğer minerallerden oluşan hidroksipatit, vücudun kalsiyum deposudur ve kemiğin sağlamlığından sorumludur. Kemiğin organik yapısında kalsiyum ve fosforun yanı sıra kalsiyum sülfat, sülfat, sodyum ve magnezyum bulunur. Vücutta bulunan kalsiyumun (yaklaşık 1 kg) %99’u kemikte bulunur.
Yetersiz kalsiyum ve fosfor alımı kemiğin sağlamlığının azalmasına, kolay kırılabilir olmasına ve bazı kemik hastalıklarının oluşmasına sebep olur.

Kemiğin içinde bulunan kemik iliğinin yumuşak ve gözenekli bir yapısı vardır; burada kan hücrelerinin üretildiği hücreler bulunur (Şekil 1). Damarlar kemiklerin içinden geçer ve etrafı sinirlerle çevrilmiştir.

 


3. İÇ İSKELETİN SINIFLANDIRILMASI

 

      İÇ İSKELET (Şekil 8-9)

Eksen İskeleti                                                          Ekstremite İskeleti

1) Omurga                                              a) Ekstremite taşıyıcıları        b) Ekstremiteler              2) Kaburgalar                                                                                      1) Yüzgeç tipi ekstremite

3) Göğüs kemiği                                                                         2) Kol ve bacak tipi ekstremite

4) Kafa ve solungaç iskeleti

 

 

3.1. Eksen İskeleti

Eksen iskeleti vücutta boydan boya uzanan ve vücudun eksenini oluşturan iç iskelet kısmıdır.

3.1.1. Omurga;

Omurga (Şekil 2) Vücudun dorsalinde (arkada, sırtta) konumlanmış, omurlardan meydana gelmiş, vücudun ağırlığını taşıyan ve destekleyen iskelet bölümüdür. Boşluğunda sinir sisteminin önemli bir parçası olan omurilik (medulla spinalis) koruma altına alınmıştır. Omurgayı meydana getiren omurların sayısı 33 tanedir. Bu sayı erginde 26’dır.

Şekil 2. İnsanda omurga ve göğüs kafesi (arkadan).

Omurga beş bölümde incelenir;

·        Boyun (servikal) bölgesi

·        Göğüs (torasik) bölgesi 

·        Bel (lumbar) bölgesi

·        Kuyruk sokumu (sakral) bölgesi

·        Kuyruk (koksik) bölgesi

Memeli omurgasında (Şekil 3);

Boyun (servikal) bölgesi omurları daima 7 tanedir. Boyun uzunluğu arasındaki fark omur gövdelerinin yüksekliğinden ileri gelir. I. Omur atlas, II. Omur eksen’dir. Atlas omurunda kafatasına ait oksipital kondillerin yerleştiği iki çukur bulunur.

Göğüs (torasik) bölgesi omurlarının sayısı genel olarak 12-13’tür.

Bel (lumbar) bölgesi omurları en kuvvetli omurlardır. Neural ve özellikle transvers uzantılar çok gelişmiştir. Kaburga taşımazlar.

Kalça (sakral) bölgesi omur sayısı 2-9’dur.

Metin Kutusu:  Kaudal (kuyruk) bölgesi omurlarının şekil ve sayıları gruplara göre değişir. Uca doğru küçülürler.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Şekil 3. İnsanda omurga bölgeleri

3.1.2. Kaburgalar (costae) ve Göğüs Kemiği (Göğüs iskeleti)

Göğüs iskeleti, kaburgalar (costae) ve göğüs kemiği (sternum) olmak üzere iki kısımda incelenir. Omurga dışında göğüste 25 tane kemik bulunur. Bunlardan 12 çifti kaburga bir tanesi ise göğüs kemiğidir (Şekil ???).

Göğüs kemiği (sternum) önde ve yassıdır. Tetrapodlarda görülür. Kaplumbağa, yılan ve bazı kertenkelelerde bulunmaz. Memelilerde sternebra denilen kemik parçalarının arka arkaya eklemlenmesinden meydana gelir.

Kaburgalar sağ ve solda 12’şer tanedir. Omurgalılar arasında iki tip kaburga gelişmiştir;

1-Omurga ile bağlantısı olan ve tamamen kemikleşmiş Dorsal (Vertebral) kaburga.

2-Göğüs kemiği ile bağlantısı olan ve kıkırdak haldeki kaburga, Ventral (Sternal) kaburga.

Memelilerde, göğüs bölgesindeki omurlar kaburga taşır. Lumbar ve kaudal omurlar kaburga taşımaz. Kaburgaların hepsi arkada omurga ile bağlantılıdır. Önde ise kaburgaların ilk 7 çifti sternuma bağlanır. 8., 9, ve 10. çift kaburgalar 7. çifte bağlanır. 11. ve 12. çiftlerin uçları boştadır. Kaburgaların sternuma birleştiği yerde kıkırdak doku yer alır. Bu sayede göğüs kafesi elastikiyet kazanır.

 

            3.1.3. Kafa ve solungaç iskeleti

            Eksen iskeletinin ön ucu olan kafa iskeleti beyni, kafa sinirlerinin köklerini, işitme, denge ve koku alma organları gibi yumuşak organları tamamen örterek korur. Kafa iskeletinde çok sayıda kemik vardır. Aşağı omurgalılarda ve özellikle balıklarda bu sayı en fazla, memelilerde en azdır. Örneğin insan kafa iskeletinde 28 kemik bulunduğu halde ilkel kemikli balıklarda bu sayı 150’dir. Kafa iskeleti suda yaşayan omurgalılarda solungaç iskeleti ile, karada yaşayanlarda da dil ve gırtlak iskeleti ile yakından ilişkilidir. 

           

            3.2. Ekstremite İskeleti (Appendıcular İskelet)

Balıklar ve suda yaşayan diğer omurgalıların çift yüzgeçleri ile kara omurgalılarının ön ve arka ekstremiteleri ve bunların taşıyıcıları ekstremite iskeletini meydana getirirler.

 

3.2.1. Ekstremite taşıyıcıları

Ön ekstremite taşıyıcısı omuz kemeri (pektoral kemer), arka ekstremite taşıyıcısı da kalça kemeridir (pelvik kemer). Pektoral kemer balıklarda solungaç bölgesinde, tetrapodlarda ise omuz hizasındadır. Bu kemer tetrapodlarda kaslar ve kirişler ile göğüs kemiğine bağlıdır. Kalça kemeri anüsün ön tarafında bulunur ve omurganın kalça omurlarına bağlıdır.

 

3.2.1.1. Omuz kemeri (Pektoral kemer) (Şekil 4)

Genel olarak omuz kemerinin yapısına katılan kemikler şunlardır; korakoid, kürek kemiği (scapula), köprücük kemiği (clavicula) (Şekil 4). Omuz kemeri tetrapodlarda göğüs kemiği ile bağlanır, omurga ile hiçbir ilgisi yoktur.

            Korakoid: Memelilerde skapulanın ventral ucunun ön kısmındadır.

Köprücük kemiği (clavicula): Memelilerde göğüs kemiğinin öndeki parçası ile skapulanın uzantısı arasındadır. Kedilerde kaslar içine gömülü çubuklar şeklindedir. Sternum ve kürek kemiği ile eklem yapar. 15-17 cm uzunluğunda, 2-3 cm genişliğinde olup herhangi bir travmada kolay kırılabilir bir kemiktir.

Kürek kemiği (scapula): Bütün memeli gruplarında vardır. Üçgen şekilli yassı iki  kemiktir. Ön ve arka olmak üzere iki yüzü vardır. Ön yüzde omur kaslarının bağlandığı noktalar vardır. Geniş kısmı omurgaya dönüktür.

 

Şekil 4. İnsanda omuz kemeri (önden görünüş)

3.2.1.2. Kalça kemeri (Pelvik kemer) (Şekil 5)

Arka ekstremiteleri taşıyan kalça kemeri omuz kemerinden farklı olarak sadece kıkırdak kemiklerden yapılmıştır. Tetrapodlarda başlıca 3 kemikten ibarettir; ilium, iskium ve pubis. Memelilerde ilium en büyük kemik çif ti olup sakrumla kaynaşır. İskium ventralde yer alır. Pubis ise anteriorde ventral konumludur. Bu üç kemiğin birleştiği yerde acetabulum çukuru vardır. Buraya arka ekstremitelerin femur kemiği yerleşir. Kalça kemeri balıklar hariç diğer omurgalılarda omurgaya bağlanır. Bu bağlantı ilium ile omurganın kalça omuru/omurları arasında olur.

 

 

Şekil 5. İnsanda kalça kemeri (dişi birey)

 


3.2.2. Ekstremiteler

Balıklar hariç diğer omurgalılarda ön ve arka olmak üzere iki çift ekstremite vardır. Balıklarda çift ekstremitelere karşılık çift yüzgeçler ve ayrıca tek yüzgeçler bulunur.

 

Tetrapodların ekstremiteleri (Şekil 6-7)

Karada yaşayan bütün omurgalıların ekstremite iskeletlerinin yapısında genel bir şema vardır. En tipik olarak bu ekstremiteler 5 parmak içerir ve bu yüzden de pentadactyl ektremite ismini alır. Tipik bir pentadactyl ekstremitede birbiri ile eklemleşen 3 bölge vardır. Bu 3 bölge ve içerdiği kemikler ön ver arka ekstremitelerde esas itibari ile aynıdır fakat farklı isimler alırlar.

 

1) Omuz kemeri ya da kalça kemerine bağlı olan proksimal bölge: Burası sadece bir kemikten yapılmıştır; Ön ekstremitede humerus, arka ekstremitede femur.

Humerus (kol ya da pazu kemiği) vücudun üst kısmına ait en uzun kemiktir. Üstte kürek kemiği, altta ise önkol kemikleri ile eklem yapar. Femur (uyluk kemiği) iskeletin en uzun, en kalın ve en sağlam kemiği olup kalça kemiği ve tibia ile eklem yapar.

2) Birinci kısımla eklemleşen orta bölge: Burası iki kemik içerir. Bu kemikler ön ekstremitede radius ve ulna, arka ekstremitede tibia ve fibuladır.  

Radius (ön kol kemiği) ön kolun dış yan tarafında bulunan kemiktir. Ulnaya paralel uzanır fakat daha kısadır. Ulna (dirsek kemiği) üst ucu kalın, alt ucu incedir.
             Tibia (kaval kemiği) vücudun en uzun ikinci kemiğidir. Tibianın üst ucu alt uca göre daha incedir. İnce fakat çok sağlam bir kemiktir. Fibula (baldır, kamış kemiği) yaklaşık olarak tibia ile aynı boyda fakat daha ince olan bacak kemiğidir.


            3) Distal bölge: Ön ekstremitede el, arka ekstremitede ayak. En fazla kemik içeren ekstremite bölgesi burasıdır. Üç alt kısmı vardır;

a) Bilek (Ön ekstremitede carpus, arka ekstremitede tarsus): Tipik birpentadactyl ekstremitede bilek 10 kemikçik içerir. Bunlar el bileğinde radiale, ulnare, intermedium, iki adet sentrale ve beş adet karpaledir. Ayak bileğinde ise sırasıyla tibiale, fibulare, intermedium, iki adet sentrale ve beş adet tarsale kemikleridir.

b) Avuç (Ön ekstremitede metacarpalia, arka ekstremitede metatarsalia): Bu bölge hem elde hem de ayakta 5 uzun kemikten yapılmıştır.

Metin Kutusu:  c) Parmak: Her bir avuç kemiği ile eklemleşen beş adet parmak vardır. Her bir parmak iskeleti birbiri ile eklemleşen birkaç kemikçikten oluşur. Her iki ekstremitede de phalange adını alır.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Metin Kutusu:  Şekil 6. İnsanda ön ekstremite kemikleri.

Metin Kutusu:

 

Şekil 7. İnsanda arka ekstremite kemikleri

Kalça kemiği (os coxae)

Kalça kemiği kanadı (os ilii), oturga kemiği (os ischii) ve çatı kemiğinin (os pubis) ergenlik çağında birleşmesi ile oluşur.

 

Leğen kemiği (pelvis)

Arkada sakrum ve koksik, yanlarda ise kalça kemiklerinin aralarında eklemleşmesinden meydana gelir. geniş olan üst parçasına pelvis major (büyük pelvis), alt  parçasına ise pelvis minör (küçük pelvis) denir.

Pelvis çapları önemlidir. Çünkü doğum sırasında uterus ve karın kaslarının kasılması sonucu aşağıya itilen çocuğun dışarıya çıkabilmesi için önce küçük pelvisten geçmesi gerekir. Erkek pelvisi ile kadın pelvisi arasında farklılıklar vardır. Kadın pelvisi daha geniş, yüksekliği daha az, sakrum daha kısa ve geniştir.

 

Diz kapağı kemiği (Patella):

Tabanı yukarda olan bir üçgen gibidir. Ön yüzü deri altından hissedilir.

Metin Kutusu:  Şekil 8. İnsanda iç iskelet kemikleri.

 

Metin Kutusu:  Şekil 9 Kedi iskeleti

 

 

4. KAPLUMBAĞA İSKELETİ (Şekil 10-11-12);

Kaplumbağaların en tipik özellikleri vücutlarının epiderme ve dermadan oluşmuş keratin ve kemik bir kabuk (bağa) içerisinde olmasıdır. Kabuk 2 materyalden yapılmıştır; 1- Üstte epidermadan meydana gelen keratin plaklar ve 2- Bunların altında dermadan meydana gelen kemik plaklar. Kabuğun üst kısmına karapaks, alt parçasına da plastron adı verilir. Bunlar genellikle yanlardan da birbirleriyle kaynaşırlar. Keratin ve kemik plakların tertip sıraları birbirine uymaz. Karapakstaki keratin plaklara şu adlar verilir (Şekil 10);

Vertebral plaklar                   Ortada uzanan tek halde 5 adet plak

Kostal plaklar                        Vertebral plakların iki yanında çift halde dizilirler

Marjinal plaklar                    Kenarda karapaksın kenarını kuşatan plaklardır ve 11 çifttir. Öndeki tek plağa nukal plak (pygal), arkada kuyruğun üzerine rastlayan plağa da supracaudal plak denir. Bu plak tek veya çifttir.

Karapakstaki kemik plaklar da vertebral, kotsal ve marjinal plaklar adını alır.

 

Plastrondaki keratin ve kemik plaklara da önden arkaya doğru şu adlar verilir;

Keratin plaklar                      Adet                           Kemik plaklar                       Adet

Gular                                       (2)                               Epiplastron                              (2)

İntergular                                 (1)                               Endopalstron                           (1)

Humeral                                  (2)                               Hipoplastron                            (2)

Pektoral                                  (2)                               Hypolastron                             (2)

Abdominal                               (2)                               Ksifiplastron                            (2)

Femoral                                   (2)

Anal                                        (2)

 

Metin Kutusu:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Şekil 10.Kaplumbağada karapakstaki keratin plaklar

Metin Kutusu:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Şekil 11.Kaplumbağada plastrondaki keratin plaklar

 

REPTİL OMURGASI

            Reptil omurgası 5 bölgeye ayrılır

a)      Boyun (servikal) bölge: 8 omur ihtiva eder.

1. Atlas: Halka şeklinde, gövdesi yoktur. Gövde taslağı gelişme esnasında eksen omurunun gövdesi ile kaynaşmış ve bu omurda (eksen) odontoid uzantı denilen bir çıkıntı meydana getirir. Odontoid uzantı atlas ortasındaki boşluğa yerleşir. Böylece atlas ve ona bağlı olan kafatası, eksen üzerinde sağa ve sola dönebilir. Atlas bir ya da iki çukuruna kafatasının iki çıkıntısı (oksipital kondil) yerleşir.

2. Eksen: Gövdede odontoid uzantı ihtiva eder. Bu uzantı atlas ortasındaki boşluğa yerleşir. Böylece atlas ve ona bağlı olan kafatası eksen üzerinde sağa sola döner. Geriye kalan 6 omurla da boyun oldukça kolay hareket eder.

b) Göğüs (torasik) bölge: 10 omur ihitva eder. I.omur hariç diğerleri karapaksla kaynaşmıştır.

c) Bel (lumbar) bölge: Gruplara göre değişir.

d) Kalça (sakral) bölge: 2-3 omur ihtiva eder.

e) Kuyruk (Kaudal) bölge: 16-30 arasında değişir. İlk omur hariç diğerleri serbesttir.

Metin Kutusu:

 

 

                                                      

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Şekil 12. Kaplumbağa iskeleti