İskelet

İskelet ⓘ
Sidney'deki Avustralya Müzesi'nde sergilenen bir at ve insan iskeleti.
Detaylar
Tanımlayıcılar
Yunan	σκελετός
Anatomik terminoloji

İskelet, bir hayvan vücudunu destekleyen yapısal bir çerçevedir. Birkaç farklı iskelet türü vardır: bir organizmanın sabit dış kabuğu olan dış iskelet, vücudun içindeki destek yapısını oluşturan iç iskelet ve sıvı basıncı ile desteklenen esnek bir iskelet olan hidroskelet. Terim Eski Yunanca σκελετός (skeletós) 'kurumuş' kelimesinden gelmektedir. ⓘ

Bir kadın iskeleti şeması ⓘ

İskelet türleri

İki ana iskelet türü vardır: katı ve akışkan. Katı iskeletler iç iskelet (endoskeleton) veya dış iskelet (exoskeleton) olarak adlandırılabilir ve esnek (elastik/hareketli) veya sert (sert/hareketsiz) olarak sınıflandırılabilir. Akışkan iskeletler her zaman iç iskelettir. ⓘ

Dış iskelet

Bir karıncanın dış iskeleti. ⓘ

Dış iskeletler dışsaldır ve eklembacaklılar ve yumuşakçalar (salyangozlar) gibi birçok omurgasızda bulunur; vücudun yumuşak dokularını ve organlarını çevreler ve korurlar. Bazı dış iskelet türleri, böcekler ve kabuklular da dahil olmak üzere birçok eklembacaklıda olduğu gibi, hayvan büyüdükçe periyodik olarak tüy dökme veya ekdiz geçirir. ⓘ

Böceklerin dış iskeleti sadece bir koruma biçimi değil, aynı zamanda kasların bağlanması için bir yüzey, kurumaya karşı su geçirmez bir koruma ve çevreyle etkileşim için bir duyu organı olarak da hizmet eder. Yumuşakçaların kabuğu da çoğu durumda duyu organları içermemesi dışında aynı işlevleri yerine getirir. ⓘ

Dış iskelet, bir hayvanın toplam kütlesine oranla oldukça ağır olabilir, bu nedenle karada dış iskelete sahip organizmalar çoğunlukla nispeten küçüktür. Biraz daha büyük su hayvanları bir dış iskeleti destekleyebilir çünkü ağırlık su altında daha az önemlidir. Pasifik Okyanusu'ndaki son derece büyük bir tuzlu su istiridyesi türü olan güney dev istiridyesi, hem boyut hem de ağırlık bakımından devasa bir kabuğa sahiptir. Syrinx aruanus çok büyük bir kabuğa sahip bir deniz salyangozu türüdür. ⓘ

İç iskelet

Bir yarasanın iç iskeleti. ⓘ

İç iskelet, bir hayvanın mineralize dokudan oluşan iç destek yapısıdır ve omurgalılara özgüdür. İç iskeletlerin karmaşıklığı, sadece destek işlevi görmekten (süngerlerde olduğu gibi), kaslar için bir bağlantı bölgesi ve kas kuvvetlerini iletmek için bir mekanizma olarak hizmet etmeye kadar değişir. Gerçek bir iç iskelet mezodermal dokudan türetilir. Böyle bir iskelet ekinodermlerde ve kordalılarda mevcuttur. ⓘ

Esnek iskeletler

Esnek iskeletler hareket edebilir; böylece iskelet yapısına stres uygulandığında deforme olur ve daha sonra orijinal şeklini geri kazanır. Bu iskelet yapısı bazı omurgasızlarda, örneğin çift kabukluların menteşesinde veya denizanası gibi sölenterlerin mezogleasında kullanılır. Esnek iskeletler faydalıdır çünkü iskeleti bükmek için sadece kas kasılmaları gerekir; kas gevşediğinde iskelet orijinal şekline geri dönecektir. Kıkırdak, esnek bir iskeletin oluşabileceği bir malzemedir, ancak çoğu esnek iskelet proteinler, polisakkaritler ve su karışımından oluşur. Ek yapı veya koruma için, esnek iskeletler sert iskeletler tarafından desteklenebilir. Esnek iskeletlere sahip organizmalar tipik olarak suda yaşar, bu da sert bir iskeletin yokluğunda vücut yapısını destekler. ⓘ

İskeletin görevleri

• Vücudun dik durmasını sağlar.
• İç organları dış etkilerden korur.
• Kan hücreleri üretir.
• Kalsiyum ve fosfor gibi mineralleri depolar.
• İç organlara ve kaslara tutunma yüzeyi sağlar.
• Vücuda genel şeklini verir.
• Kasların yardımıyla vücudun hareket etmesini sağlar. ⓘ

Sert iskeletler strese girdiklerinde hareket edemezler ve en çok karasal hayvanlarda yaygın olan güçlü bir destek sistemi oluştururlar. Suda yaşayan hayvanlar tarafından kullanılan bu tür bir iskelet tipi daha çok koruma (midye ve salyangoz kabukları gibi) veya suda yüzmek için gereken kas sisteminin ek desteğine ihtiyaç duyan hızlı hareket eden hayvanlar içindir. Sert iskeletler, kitin (eklembacaklılarda), kalsiyum karbonat (taşlı mercanlar ve yumuşakçalarda) ve silikat (diyatomlar ve radyolaryalılar için) gibi kalsiyum bileşiklerini içeren malzemelerden oluşur. ⓘ

Akışkan iskeletler

Hidrostatik iskelet (hidroskelet)

Hidrostatik bir iskelet, kaslarla çevrili, basınç altında sıvı ile dolu yarı sert, yumuşak bir doku yapısıdır. Vücut sektörlerinin etrafındaki uzunlamasına ve dairesel kaslar, uzunlukları boyunca dönüşümlü uzama ve kasılmalarla harekete izin verir. Ortak örnekler hem iki yaşamlılarda (daha az gelişmiş olanlarda) hem de sölenterlerde bulunur, bu da ortak bir atanın buna sahip olduğunu gösterir. ⓘ

Hücre iskeleti

Hücre iskeleti (cyto- hücre anlamına gelir) hücrelerin şeklini stabilize etmek ve korumak için kullanılır. Hücre şeklini koruyan, hücreyi koruyan, hücresel hareketi sağlayan (kamçı, sil ve lamellipodia gibi yapılar kullanarak) ve hem hücre içi taşımada (örneğin veziküllerin ve organellerin hareketi) hem de hücresel bölünmede önemli roller oynayan dinamik bir yapıdır. "İskelet" olarak adlandırılmalarına rağmen, kelimenin kullanımı genellikle bunlara sahip olan hayvanlarla daha sınırlıdır, örneğin bir bitki hücresi, birlikte bir hidroskeleton olarak adlandırılmasalar bile yapısal bir çerçeve sağlayan hücre duvarına ve içinde sıvı dolu vakuole sahiptir. ⓘ

İskeleti olan organizmalar

Omurgasızlar

Ekinodermlerin ve denizanası ve solucanlar gibi diğer bazı yumuşak vücutlu omurgasızların iç iskeletleri de hidrostatik olarak adlandırılır; coelom adı verilen bir vücut boşluğu coelom sıvısı ile doldurulur ve bu sıvının basıncı organizmanın şeklini değiştirmek ve hareket üretmek için çevredeki kaslarla birlikte hareket eder. ⓘ

Süngerler

Süngerlerin iskeleti mikroskobik kalkerli veya silisli spiküllerden oluşur. Demosponglar tüm sünger türlerinin %90'ını içerir. "İskeletleri" protein spongin, mineral silika veya her ikisinin liflerinden oluşan spiküllerden yapılmıştır. Silika spiküllerinin bulunduğu yerlerde, aksi halde benzer olan cam süngerlerdekinden farklı bir şekle sahiptirler. ⓘ

Echinodermler

Diğer canlıların yanı sıra denizyıldızını da içeren ekinodermlerin iskeleti kalsit ve az miktarda magnezyum oksitten oluşur. Mezodermde epidermisin altında yer alır ve çerçeve oluşturan hücre kümeleri içinde bulunur. Oluşan bu yapı gözeneklidir ve bu nedenle sağlam ve aynı zamanda hafiftir. Her yöne büyüyebilen ve böylece bir vücut parçasının kaybının yerini alabilen küçük kalkerli kemikçikler (kemik plakaları) halinde birleşir. Eklemlerle birbirine bağlanan iskelet parçaları kaslar tarafından hareket ettirilebilir. ⓘ

Omurgalılar

Pithecometra: Thomas Huxley'in 1863 tarihli Evidence as to Man's Place in Nature (İnsanın Doğadaki Yerine Dair Kanıtlar) adlı kitabında maymun iskeletleri ile insan iskeletleri karşılaştırılmıştır. ⓘ

Omurgalıların çoğunda ana iskelet bileşeni kemiktir. Kemikler her hayvan türü için benzersiz bir iskelet sistemi oluşturur. Bir diğer önemli bileşen ise memelilerde çoğunlukla eklem bölgelerinde bulunan kıkırdaktır. Köpekbalıklarını da içeren kıkırdaklı balıklar gibi diğer hayvanlarda iskelet tamamen kıkırdaktan oluşur. İskeletin segmental modeli tüm omurgalılarda (memeliler, kuşlar, balıklar, sürüngenler ve amfibiler) mevcuttur ve temel birimler tekrarlanır. Bu segmental model özellikle omurga ve göğüs kafesinde belirgindir. ⓘ

Kemikler vücudu desteklemenin yanı sıra hücresel düzeyde kalsiyum ve fosfat deposu olarak da görev yapar. ⓘ

Balık

Balığın içindeki destek yapısını oluşturan iskelet ya (Chondrichthyes)'de olduğu gibi kıkırdaktan ya da (Osteichthyes)'de olduğu gibi kemikten yapılmıştır. Ana iskelet elemanı, hafif ancak güçlü olan eklemli omurlardan oluşan omurga sütunudur. Kaburgalar omurgaya bağlanır ve uzuvlar ya da uzuv kemerleri yoktur. Sadece kaslar tarafından desteklenirler. Balığın ana dış özellikleri olan yüzgeçler, kaudal yüzgeç (kuyruk yüzgeci) hariç, omurga ile doğrudan bağlantısı olmayan ışın adı verilen kemikli veya yumuşak dikenlerden oluşur. Gövdenin ana kısmını oluşturan kaslar tarafından desteklenirler. ⓘ

Kuşlar

Kuş iskeleti uçuş için son derece uyarlanmıştır. Son derece hafiftir, ancak yine de kalkış, uçuş ve iniş streslerine dayanacak kadar güçlüdür. Temel adaptasyonlardan biri, kemiklerin pygostyle gibi tek kemikçikler halinde kaynaşmasıdır. Bu nedenle, kuşlar genellikle diğer karasal omurgalılardan daha az sayıda kemiğe sahiptir. Kuşlar ayrıca dişlerden ve hatta gerçek bir çeneden yoksundur, bunun yerine çok daha hafif olan bir gaga geliştirmişlerdir. Birçok yavru kuşun gagasında, amniyotik yumurtadan çıkışlarını kolaylaştıran yumurta dişi adı verilen bir çıkıntı bulunur. ⓘ

Deniz memelileri

Kaliforniya deniz aslanı ⓘ

Deniz memelilerinin suda hareketini kolaylaştırmak için arka ayaklar ya balinalar ve denizayılarında olduğu gibi tamamen kaybolmuş ya da pinnipedlerde (foklar) olduğu gibi tek bir kuyruk yüzgecinde birleşmiştir. Balinalarda boyun omurları tipik olarak kaynaşmıştır, bu da yüzme sırasında esnekliği dengeyle takas eden bir adaptasyondur. ⓘ

İnsanlar

İskelet Çalışması, 1510 civarı, Leonardo da Vinci ⓘ

İskelet, bağlar, tendonlar, kaslar ve kıkırdak tarafından desteklenen ve tamamlanan hem kaynaşmış hem de tek tek kemiklerden oluşur. Organları destekleyen, kasları sabitleyen ve beyin, akciğerler, kalp ve omurilik gibi organları koruyan bir iskele görevi görür. Dişler, kemiklerde yaygın olarak bulunan dokulardan oluşmamasına rağmen, genellikle iskelet sisteminin bir üyesi olarak kabul edilir. Vücuttaki en büyük kemik üst bacaktaki femur, en küçüğü ise orta kulaktaki stapes kemiğidir. Yetişkin bir insanda iskelet, toplam vücut ağırlığının yaklaşık %13,1'ini oluşturur ve bu ağırlığın yarısı sudur. ⓘ

Kaynaşmış kemikler arasında pelvis ve kafatası kemikleri bulunur. Tüm kemikler doğrudan birbirine bağlı değildir: Her orta kulakta kemikçik adı verilen ve yalnızca birbirleriyle eklemleşen üç kemik vardır. Boyunda bulunan ve dil için bağlantı noktası görevi gören hyoid kemik, kaslar ve bağlar tarafından desteklendiği için vücuttaki diğer kemiklerle eklemleşmez. ⓘ

Yetişkin insan iskeletinde 206 kemik vardır, ancak bu sayı pelvik kemiklerin (her iki taraftaki kalça kemikleri) her iki tarafta bir veya üç kemik (ilium, ischium ve pubis) olarak sayılmasına, kuyruk sokumu veya kuyruk kemiğinin bir veya dört ayrı kemik olarak sayılmasına ve kafatası sütürleri arasındaki değişken wormian kemiklerinin sayılmamasına bağlıdır. Benzer şekilde, sakrum genellikle kaynaşmış beş omur yerine tek bir kemik olarak sayılır. Ayrıca, genellikle tendonlarda bulunan değişken sayıda küçük sesamoid kemikler de vardır. Her iki taraftaki diz kapağı veya patella, daha büyük bir sesamoid kemik örneğidir. Patella sabit olduğu için toplamda sayılır. Kemik sayısı bireyler arasında ve yaşla birlikte değişir - yeni doğan bebeklerde 270'ten fazla kemik bulunur ve bunların bazıları birbirine kaynar. Bu kemikler, apendiküler iskeletin bağlı olduğu uzunlamasına bir eksen olan aksiyal iskelet şeklinde organize edilmiştir. ⓘ

İnsan iskeletinin tam olarak gelişmesi 20 yıl sürer ve kemikler kan hücreleri üreten ilik içerir. ⓘ

Erkek ve kadın iskeletleri arasında bazı genel farklılıklar vardır. Örneğin erkek iskeleti genellikle kadın iskeletinden daha büyük ve ağırdır. Kadın iskeletinde kafatası kemikleri genellikle daha az köşelidir. Kadın iskeleti ayrıca daha geniş ve daha kısa göğüs kemiğine ve daha ince bileklere sahiptir. Erkek ve kadın pelvisi arasında, kadının hamilelik ve doğum yetenekleriyle ilgili önemli farklılıklar vardır. Kadın pelvisi erkek pelvisine göre daha geniş ve daha sığdır. Kadın pelvisleri ayrıca genişlemiş bir pelvik çıkışa ve daha geniş ve daha dairesel bir pelvik girişe sahiptir. Kasık kemikleri arasındaki açının erkeklerde daha keskin olduğu bilinmektedir, bu da daha dairesel, daha dar ve neredeyse kalp şeklinde bir pelvisle sonuçlanır. ⓘ

Parçalar

Kemik

Kemikler, omurgalıların iç iskeletinin bir parçasını oluşturan sert organlardır. Vücudun çeşitli organlarını hareket ettirmek, desteklemek ve korumak, kırmızı ve beyaz kan hücreleri üretmek ve mineralleri depolamak için işlev görürler. Kemik dokusu yoğun bir bağ dokusu türüdür. Kemikler, karmaşık bir iç ve dış yapıya sahip çeşitli şekillere sahiptir, aynı zamanda hafif, ancak güçlü ve serttirler. Kemik dokusunu oluşturan doku türlerinden biri mineralize dokudur ve bu sertlik ve bal peteği benzeri üç boyutlu bir iç yapı kazandırır. Kemiklerde bulunan diğer doku türleri arasında ilik, endosteum ve periosteum, sinirler, kan damarları ve kıkırdak yer alır. ⓘ

Memelilerde iskelet dışı kemikler

Öncelikle deri altı dokularda ayrı ayrı oluşan bu kemikler arasında başlıklar (boynuzların, boynuzların ve kemikçiklerin kemik çekirdeği gibi), osteoderm ve os penis/ os klitoris bulunur. ⓘ

Kıkırdak

Embriyonik gelişim sırasında kemik gelişiminin öncüsü olan kıkırdak, etrafında kas gibi etler oluştuktan sonra çoğunlukla kemiğin yerini alır. Kıkırdak, kemikler arasındaki eklemler, göğüs kafesi, kulak, burun, dirsek, diz, ayak bileği, bronşiyal tüpler ve intervertebral diskler dahil olmak üzere birçok bölgede bulunan sert ve esnek olmayan bir bağ dokusudur. Kemik kadar sert ve katı değildir ancak kastan daha sert ve daha az esnektir. ⓘ

Kıkırdak, Tip II kolajen (tip I kolajen de içeren fibrokartilaj hariç) liflerinden oluşan büyük miktarda hücre dışı matris, proteoglikanlar açısından zengin bol miktarda zemin maddesi ve elastin lifleri üreten kondrosit adı verilen özelleşmiş hücrelerden oluşur. Kıkırdak, bu üç ana bileşenin göreceli miktarlarına göre farklılık gösteren elastik kıkırdak, hiyalin kıkırdak ve fibrokartilaj olmak üzere üç tipte sınıflandırılır. ⓘ

Diğer bağ dokularının aksine, kıkırdak kan damarları içermez. Kondrositler, eklem kıkırdağının sıkıştırılması veya elastik kıkırdağın bükülmesiyle oluşan pompalama hareketinin yardımıyla difüzyon yoluyla beslenir. Bu nedenle, diğer bağ dokularına kıyasla kıkırdak daha yavaş büyür ve onarılır. ⓘ

Ligament

Bağ, kemiği diğer kemiğe bağlayan kauçuksu bir doku parçasıdır. Genellikle kasları kemiğe bağlayan benzer bir yapı olan tendon ile karıştırılır. ⓘ

Tendon

Tendon, kası kemiğe bağlayan lastik bant benzeri bir dokudur. Kemiği kemiğe bağlayan benzer bir doku olan bağ ile karıştırılmamalıdır. ⓘ