İNSAN BEDEN YAPISI VE FİZYOLOJİSİ

Kemik doku, sürekli olarak yapım ve yıkım olayları devam eden dinamik bir dokudur. Yapım ve yıkım sürecinden kemik hücreleri sorumludur. Kemik dokusunda 4 tip hücre belirlenebilir: 1. Osteoprogenitör hücre: Periostun iç katında ve Havers kanallarında bulunurlar. Osteoprogenitor hücreleri, olgun kemik hücrelerine farklılaşmaktadırlar. Bu hücreler, kemikler büyürken, kemiklerde zedelenme veya kırık olduğunda tamir etmek için bölünürler ve osteoblast hücrelerini oluştururlar. 2. Osteoblast: Kemik matriksin organik maddesini sentezler. Organik madde, osteoblastı çevreledikçe, yüzeydeki aktif osteoblastlar salgı işlevini üstlenir. Hapsolan osteoblastlar, osteositlere dönüşür. Organik madde kalsiyum fosfat gibi minerallerin çökmesi ile 8-10 gün içerisinde kireçli bir hâl alır. 3. Osteosit: Kemiğin esas hücreleridir. Gelişimlerini tamamlamış olduklarından sentez yapamazlar. Uzantıları vardır ve bu uzantılar sayesinde birbirleri ile ilişki kurarlar. Osteositlerin kalsiyumun kemiklerden kana verilmesi ve kalsiyum konsantrasyonunu düzenleme gibi önemli metabolik rolleri de vardır. Paratiroid bezden salgılanan parathormon etkisiyle kalsiyum iyonunun kemikten kana geçişinde aktif rol oynar. Hücrelerin ölmesi hâlinde ise matrikste yıkım meydana gelir. 4. Osteoklast: Kemikte yıkımı yapan hücrelerdir. 20-100 mikrometre çapında, çok büyük, ve 2-50 arası sayıda çekirdeği olan, çok çekirdekli hücrelerdir. Yıkım işlevleri nedeniyle makrofaj türü olarak da kabul edilirler. Normalde kemik yüzeyinin %1’inden az bir bölümünde etkindirler. Osteoklastlar içerdikleri kollagenaz ve diğer proteolitik enzimlerle kemiği eritmektedirler. Eritici enzimlerle yıkılan kemik dokusu, uzantılar aracılığıyla hücre içine alınmaktadır. Parathormon ve kalsitonin yardımı ile kalsiyum metabolizmasında da rol oynar.

ATP’nin yıkılma hızı dinlenme durumundan, aktif kasılmaya geçmiş bir kas lifinde olduğu gibi bir anda, bu kadar çok yükselmez. Kasılmanın başlangıcında kas lifi içinde bulunan çok küçük miktardaki depolanmış ATP, sadece birkaç kasılma için yeterli olur. Bu nedenle kas lifi kasılmaya devam edecekse, ATP moleküllerini kasılma sırasındaki yıkılma hızına uygun bir şekilde metabolizma ile üretmelidir. Kas lifi üç şekilde ATP üretebilir: 1. Kreatin fosfat depolarından: Kreatinfosfat (CP), kreatin ve fosfata parçalanarak, fosfatını ADP’ye verir. Bu şekilde ATP üretimi çabuk olmasına rağmen kasılmayı ancak saniyelerle sürdürebilir. CP + ADP C + ATP 2. Mitokondride oksijenli solunum: Orta şiddetteki kas aktivitesinde kas kasılması için kullanılan ATP’nin çoğu oksijenli solunumdan sağlanır. Glukoz, hücre içinde önce piruvata, ortamda yeterli oksijen varlığında, mitokondride su ve karbondioksite kadar indirgenir ve net 38 ATP elde edilir.3. Sitoplazmada oksijensiz solunum: Halter kaldırma, 100 m koşu, atletizm gibi hızlı kas aktivitesi gerektiren durumlarda enerji, oksijensiz solunum ile sağlanır. Ancak bu sayede en fazla 1 dk kas kasılması sürdürülebilir. Bu yolla hücre içinde oluşan piruvat mitokondriye gitmez ve laktik asite indirgenir ve net 2 ATP kazanılır. Reaksiyon çok hızlıdır (Şekil 2.13).

Kemikleri inceleyen bilim dalına osteoloji denir.

İskeletin görevleri, şu şekilde sıralanabilir:

1. Vücudu destekler, korur ve kasların oluşturduğu kuvvet aracılığıyla hareketi sağlar. Vücudu yerçekimine karşı destekler.
2. Vücudun yumuşak organlarını korur. Kafatasının kaynaşmış kemikleri beyni hasarlara karşı, omurga omuriliği, göğüs kafesi ise
kalp ve akciğerleri yaralanmalardan korur.
3. Bazı kemiklerin iliği kan hücrelerini üretir.
4. Kalsiyum ve fosfor gibi mineralleri depolar.

Uzun bir kemiğin eklemlerinin bulunduğu bölgeye epifiz, iki epifiz arası bölgeye ise diyafiz adı verilir. Epifiz bölgesi kemiğin oluşumunda rol oynar. Epifiz kısmının dışı ince sert kemikle örtülü olup, içi süngerimsi kemik dokusundan yapılmıştır.

Yassı kemik: Sternum (göğüs kemiği) gibi uzunluk ve genişliği kalınlığından fazla olan kemiklerdir.

Uyarılabilen hücrelerin aktif oldukları dönemde bazı iyonların hücre içine ve dışına hareketleri sonucu zarda gelişen bir dizi potansiyel değişimine aksiyon potansiyeli denir.

Repolarizasyon sonrası zar potansiyelinin dinlenimdeki durumundan daha da negatif değerlere inmesine hiperpolarizasyon denir. Genellikle sinir hücrelerinde potasyum kanallarının yavaş kapanması sonucu, zar dinlenim potansiyeline ulaştığı sırada bazı potasyum kanalları hâlâ açıktır. Bu nedenle hücre biraz daha potasyum kaybederek zar potansiyelinin daha da negatifleşmesine neden olur.

Bütün bir kas kitlesi epimisyum olarak isimlendirilen bağ doku ile sarılıdır.

Kas hücresini saran sarkolemma, yer yer hücre içine doğru katlanmalar yaparak özel kanallar oluşturur. Bu kanallara transvers tubüller ya da kısaca T tubülleri adı verilir. T tubüllerinin iç kısımları hücreler arası sıvı ile doludur ve sarkoplazmik retikulum ile dik açı oluşturmaktadır. Böylece hücreler arası sıvının ve dolayısıyla iyonların hücre içine akması sağlanır. Bir T tubül ve iki tarafındaki sarkoplazmik retikulum kesesine (sisterna) triat denir. Kese kalsiyum depolar.

İskelet kasında kasılmayı sağlayan proteinlerden başka, yapısal proteinler de vardır: Titin molekülleri, aktin ve miyozin filamentlerini
yerlerinde tutan bir iskelet görevi yapar.

Kasılma sırasında, kas boyunda bir kısalma meydana geliyorsa, yani bir yük belirli mesafeye taşınıyorsa, bu tür kasılmaya izotonik kasılma denir. Örneğin, yerde duran bir çantayı kaldırmak.

İnsan iskelet sistemi kemikler, kıkırdak ve bağ dokudan oluşur. İskelet, vücut ağırlığının % 20’sini meydana getirir. Bedenimizdeki canlı kemikler, diğer dokularda olduğu gibi oksijen kullanırlar ve metabolizmaları sonucunda artık ürünler üretirler. Kemik, besin maddelerini tüketen, kan desteğine ihtiyaç duyan ve mekanik stres ile şeklini değiştiren aktif dokular içerir. Kemikleri inceleyen bilim dalına osteoloji denir. Kemikler, iskelet olarak isimlendirilen sağlam bir çatı oluşturur. Yenidoğan iskeletinde yaklaşık 270, erişkinde ise 206 kemik bulunmaktadır.