İçindekiler
Dış yapılara karşı iç yapılar
Eklembacaklılar ve omurgalılar en hareketli çok hücreli hayvanlardır. Her iki grubun da bir çift hareketli eklemi vardır (bazen bacaklar ve kanatlar). Bunların hiçbiri, kaslarının mekanik direnci için hidrostatik iskelet sistemine güvenmez. Bunun yerine katı, mafsallı bir iskelet geliştirdiler. Bu iskelette kaslar, bir ucu iskeletin bir kısmına, diğer ucu ise farklı bir kısmına bağlı olacak şekilde düzenlenmiştir. Böylece kas kasıldığında, iskelet iki bağlantı noktası arasında esner. Eklembacaklıların ve omurgalıların iskelet ve kas sistemleri birçok açıdan çarpıcı benzerlikler göstermektedir. Ancak bu iki büyük hayvan grubu, çok farklı atalardan evrimleşmiştir. Böylece bu iki grubun iskelet ve kas kasları, çarpıcı benzerliklerinin yanı sıra önemli farklılıklar da sergiler.
İki hayvan grubu aynı problemler için birçok benzer adaptasyon geliştirmiş olsalar da, bu adaptasyonlara çok farklı şekillerde ulaşmışlardır. Eklembacaklıların ve omurgalıların iskelet sistemleri arasındaki en belirgin fark, eklembacaklıların bir iskelete (içindeki tüm kasları ve organları kaplayan sert bir vücut örtüsü) sahipken, omurgalıların bir iç iskelete (organizmanın içinde kasların bağlandığı bir çatı) sahip olmasıdır.
Her iki iskelet türü de kas kasılması için destek sağlamanın yanı sıra hayvanlara yapısal destek sağlamak ve oluşturmak için önemlidir. Bu, destek için su bulunmayan karasal bir ortamda yaşayan hayvanlar için özellikle önemlidir. Bu bakımdan iskelet sistemleri, kara bitkilerinin büyümesi için çok önemli bir faktör olan ahşaba benzer. Epidermis tarafından salgılanan hücresel olmayan bir maddeden oluşan dış iskelet, aynı zamanda vücudun daha yumuşak kısımları için koruyucu bir kalkan ve karasal eklembacaklılarda aşırı su kaybını önleyen mumsu bir bariyer görevi görür. Dış iskelet, vücut büyümesi açısından zorluklar yaratır. Bu nedenle, vücudun büyümesine izin vermek için periyodik olarak atılır ve değiştirilir. Ayrıca, herhangi bir dış iskelet sisteminin mekanizmaları, bir hayvanın potansiyel boyutu üzerinde sınırlı bir etkiye sahiptir.
Bir hayvanın ağırlığı, boyutunun (uzunluk x genişlik x yükseklik) bir fonksiyonu olduğundan, hayvanın doğrusal boyutlarının iki katına çıkarılması, ağırlığını 8 kat (yani 23) artırır. Örneğin, bu ekstra ağırlığı desteklemek için, eklembacaklıların silindirik dış iskeletinin kalınlaşması, ağırlaşması ve orantısız bir şekilde uzaması gerekir. Sonuç olarak, ıstakoz gibi tüm büyük eklembacaklılar suda yaşar. Ağırlıklarının gerektirdiği desteğin çoğu, içinde yaşadıkları suyun kaldırma kuvveti ile sağlanır. Aynı kısıtlamalar, daha az ölçüde, omurgalılar için geçerlidir.
Hayvanın hassas iç organlarına destek ve koruma sağlayan iç iskelet, iri hayvanlarda orantısız kilo alabilecek kadar güçlü olmalıdır. Fillerin kemikleri antiloplardan daha kalındır ve en büyük memeliler olan balinalar, büyük eklembacaklılarda olduğu gibi suda yaşar. Ancak iç iskeletin iki avantajı vardır: Dış iskeletten daha güçlü malzemelerden yapılmıştır ve dışarıdan sarılmak yerine ona bağlı kasların içine gömülüdür. Dış iskeletin duvarları tarafından kısıtlanmayan kaslar, nispeten büyük boyutlu bir vücudu destekleyecek kadar büyüyebilir. Genç hayvanlarda, dış iskelet ve iç iskelet aşağı yukarı aynı derecede etkilidir ve çok genç hayvanlarda dış iskelet muhtemelen daha etkilidir.
Omurgalılarda İskelet ve Kas Sistemi: Omurgalıların iskeletleri temel olarak daha önce bahsedilen iki tip bağ dokusundan, yani kemik ve kıkırdaktan oluşur. Kıkırdak kalıcıdır. Ancak kemikler kadar sert veya kırılgan değildir. Tüm omurgalı embriyolarında iskeletin birincil bileşenidir ve bazı yetişkin omurgalılarda, özellikle köpek balıklarında, vatozlarda ve yayın balıklarında kıkırdaklı iskelet yaşam boyunca devam eder. Ancak çoğu omurgalıda, gelişme ilerledikçe kıkırdağın yerini yavaş yavaş kemik alır. Buna karşılık, kaburgaların uçları, eklem yüzeyleri, gırtlak duvarı (larenks), trakea (trakea), dış kulak ve burun gibi hem sertliğin hem de esnekliğin istendiği yerlerde bazı kıkırdaklar korunur.
Bazı kemikler kısmen süngerimsidir. Etraflarında sert bir çubuk ağı ve kemik iliği dolu vakuoller vardır. Diğer kemikler daha sağlamdır ve katı kısımları mikroskobik boşluklarla sürekli bir kütle oluşturur. Kol ve bacaktakiler gibi uzun kemiklerin gövdeleri, büyük bir merkezi ilik boşluğunu çevreleyen sert kemikten oluşur. Erişkinlerde uzun kemik gövdelerinin girintilerindeki ilik esas olarak sarı yağlı tiptedir. Öte yandan, kaburgaların yassı kemiklerinde, kafatasında ve uzun kemiklerin uçlarında bulunan ilik kırmızı tiptedir ve kan hücrelerinin üretiminde aktiftir. Bu iki ilik tipi arasında net bir ayrım yoktur ve bir arada bulunabilirler. Aslında, en yaygın kırmızı kemik iliği yaklaşık %70 oranında yağ içerir.
İskelet kemiği, Havers sistemleri adı verilen yapısal birimlerden oluşur. Bu birimlerin her biri düzensiz silindiriktir ve mikroskobik bir Havers kanalı etrafında eşmerkezli daireler halinde düzenlenmiş sert bir inorganik matris katmanlarından oluşur. Bu kanal boyunca kan damarları ve sinirler bulunur.
Düzensiz osteositler, rijit matriks tabakalarının birbiriyle temas ettiği yüzeyler boyunca küçük oyuklarda dağılmıştır. Osteoblastlar ve kan damarları arasındaki madde alışverişi, Havers kanallarında skleral matrisin katmanları arasında uzanan kanallar (küçük kanallar) aracılığıyla gerçekleşir.
Omurgalı iskeleti iki bileşene ayrılır:
(1) eksenel iskelet. Kafatası, vertebral kolon (omurga) ve bağlı torakstan oluşan ana uzunlamasına kısımdır.
(2) apendiküler iskelet. Ek kemikleri (yüzgeçler, bacaklar ve kanatlar) ve bunlara bağlı pektoral ve pelvik kuşakları içerir.
Bazı kemikler birbirine hareketsiz eklemler veya bağlarla bağlanır. Örneğin, birlikte kafatasını oluşturan birçok küçük kemik. Ancak diğerleri, hareketli eklemler ve bağlarla bir arada tutulur. Kemiklere tendonlarla bağlanan iskelet kasları, hareket eden bu eklemlerde iskeleti esneterek etkilerini gösterirler. Burulmaya neden olan kuvvet her zaman kasılan kasın uyguladığı çekme kuvvetidir; Kaslar aktif olarak itemez. Eğildikten veya ters yönde esnedikten sonra doğrultulması çeşitli kasların kasılması ile sağlanmalıdır.
Bir kas, aralarında bir veya daha fazla eklem bulunan iki kemiğe bağlıysa, o kasın kasılması genellikle iki kemikten yalnızca birinin hareket etmesine neden olur; Diğeri, diğer kaslar tarafından nispeten sabitlenir. Esasen hareketsiz olan kemiğe bağlı bir kasın ucuna (genellikle uzuvların kaslarının proksimal ucu) orijin denir. Hareket edebilen kemiklere tutunan kasın ucuna genellikle kolun insersiyonu (bacak kaslarının distal (distal) ucu) denir. Hareket edebilen kemikler, eklemde bir dayanak noktası olan bir kaldıraç sistemi görevi görür. Bazen bir kas, aynı kemiğe veya farklı kemiklere bağlı birden fazla orijine veya insersiyona sahip olabilir. Herhangi bir kasın kasılmasıyla üretilen etki, esas olarak, başlangıçlarının ve eklemelerinin tam konumuna ve bunlar arasındaki eklem tipine bağlıdır.
Aslında, normal koşullar altında izole kaslar kasılmaz. Sinir sistemi, zıt gruplar halinde çalışan tüm kaslara impulslar gönderir. Bir kas grubu güçlü bir kasılma gerçekleştirdiğinde, karşıt bir grup daha zayıf bir gerilim uygulayarak hareketin ayarlanmasına neden olur. Ayrıca, bilinen kontrol ilkesi, antagonistik kasın gerekirse hareketi tersine çevirebilmesini sağlar. Ayrıca diğer kaslar (sinerji) hareketi yönlendirebilir ve sınırlayabilir. Bu nedenle, bir kasın hareketini, kökenlerini ve girdilerini anlamak için, düşmanların ve işbirlikçilerin konumları, hareketleri ve ilişkileri bilinmelidir. İzole bir kasın fizyolojisini anlamanın değeri sınırlıdır, çünkü adım atmak gibi en basit hareketler bile birçok kası içeren karmaşık, koordineli bir aktiviteyi içerir. Farklı eklem türleri ve kas eklemlerinin birçok düzenlemesi, makaraların, kaldıraçların ve kaldıraçların mekanik ilkelerini kullanır ve biyomühendislik ve biyomekanik ile ilgilenenler için çekici bir çalışma konusu haline getirir.
kaynak:
https://www.sciencedirect.com
yazar: bronzlaştırıcı tonik
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]