HAYVANLARDA DESTEK VE HAREKET SİSTEMLERİ

ASLI SADE MEMİŞOĞLU

kisi.deu.edu.tr/asli.memisoglu

asli.memisoglu@deu.edu.tr

GİRİŞ

• Hareket, hayvanları diğer canlılardan ayıran özelliklerden biridir

• Hayvanlar enerjilerinin büyük bir bölümünü besin arama, eş bulma ve tehlikeden

kaçmak için hareket ederek harcar.

• Hayvan türlerinde yer değiştirme tipleri çok çeşitlidir.

• Süngerler yer değiştirmez

• siller yardımıyla besinleri kendilerine çeker

GİRİŞ

• Yüzme, sürünme, koşma, zıplama ve uçma gibi hareketlerin hepsinde harekete karşı

gelen yer çekimi ve sürtünmeyi yenmek için enerji harcanır

• Yer değiştirmenin her türlüsü bir iskelet sisteminden destek alındığında

başarılabilir

• Hareket = İskelet + kas sistemi

• İskeletin 3 temel işlevi:

• Destek

• Koruma

• hareket

İSKELET TÜRLERİ

• Hayvanlarda 3 çeşit iskelet yapısı görülür:

1. Hidrostatik iskelet

2. Dış iskelet

3. İç iskelet

1. Hidrostatik iskelet

• Sölenterler, solucanlar ve bazı yumuşakçalarda görülür

• Kasla çevrili bir vücut boşluğunda basınç altında tutulan sıvıdan oluşur.

• Hareketi sağlamak için kaslar kullanılır

• Ör: Halkalı solucan

• Sölom sıvısı hidrostatik iskelet görevi yapar

• Her bölme uzunlamasına ve halkasal kaslardan oluşur

• Bir bölmede halkasal kaslar kasıldığında o bölme daralır ve uzar

• Uzunlamasına kaslar kasıldığında o bölme genişler ve kısalır

• Dönüşümlü kasılan kaslar ile hareket sağlanır

İSKELET TÜRLERİ

• HTTPS://WWW.YOUTUBE.COM/WATCH?V=GCVW466U9UC&FEATURE=YOUTU.BE

2. Dış iskelet:

• Madde depolanmasında rol almaz.

• Ektoderm kökenlidir

• Üzerinde vücut örtüsü bulunmaz

• Mercanlar, yumuşakçalar, eklem bacaklıların iskeleti bu tiptir

• Deriden salgılanan organik, inorganik maddeler veya ikisinin karışımından meydana gelir

• Evcik (Yumuşakçalarda) veya Zırh (Eklem bacaklılarda) şeklindedir

• Evcik şeklinde olanlar büyümeye engel olmazlar büyümeye paralel olarak her yıl yeni ve

büyük ilaveler yapılır

• Evcikler kalsiyum karbonattan yapılmış ağır yapılardır ve harekete engel olurlar

İSKELET TÜRLERİ

• Karada yaşayan eklem bacaklılarda dış iskelet kitin denilen bir polisakkarid yapılmış

olup hafiftir.

• Zırh şeklinde olanlar büyümeye engel olduklarından zaman zaman değiştirilir

• Hareketi sağlayan kaslar dış iskeletin iç yüzeyine bağlıdırlar

• Vücut korunması, desteklenmesi, karasal ortamda yaşayanlarda su kayıbının

önlenmesi, hareketin sağlanmasında rol alır.

İSKELET TÜRLERİ

3. İç iskelet

• Omurgasızlardan süngerler, mürekkep balığı ve derisi dikenlilerde ve omurgalılarda görülür

• Özel hücreler tarafından salgılanan inorganik, organik maddeler veya bunların karışımından meydana gelmiştir

• Üzerlerinde doku veya hücre tabakası bulunur

• Organizmanın büyümesine engel olmaz

• Organizmanın hareketine engel olmaz

• Vücut şeklinin korunması, hareket, depolamada rol alır

• Mezoderm kökenlidir

İSKELET TÜRLERİ

İç iskelet (omurgasızlar)

• Süngerlerde inorganik maddelerde oluşan iğneler (skipül) veya spongin proteininden

oluşan lifler.

İSKELET TÜRLERİ

İç iskelet (omurgasızlar)

• Derisi dikenlilerin deri altında sert

plakalardan oluşan bir iç iskeletleri vardır

• Magnezyum karbonat veya kalsiyum

karbonat kristallerinden oluşur

• Protein liflerle birbirine bağlanmıştır

• Deniz yıldızında daha gevşek, deniz

kestanesinde daha sıkıdır

İSKELET TÜRLERİ

İç iskelet - Omurgalılar

• Hareketi sağlayan kaslar dış yüzeye tutunmuştur

• İnorganik maddelerin (Ca vb.) depolanmasında rol alır

• Bazı dokuların (kan) oluşumunda rol alır

• Organizma ile beraber büyüme gösterir

• Vücutta hayati organların korunması, şeklin oluşması ve hareketin gerçekleşmesinde

rol alır.

• Kıkırdaklı balıklar ve omurgalı embriyolarında kıkırdaktan oluşur

• Kıkırdaklı balıklar hariç diğer omurgalı erginlerinde kemikten oluşur

• Eklem yerlerinde kıkırdak yapı korunmuştur

İSKELET TÜRLERİ

İç iskelet (omurgalılar)

• Kıkırdaklı balıklarda iskeletin tümü kıkırdak yapıdadır

• Kafatası, omurga ve kaburgalardan oluşan eksen iskeleti ve yüzgeç iskeletlerinden oluşur

• Köpek balığı, vatoz

• Pullar ve yüzgeç ışınları dış iskelet olarak değerlendirilir

İSKELET TÜRLERİ

İç iskelet (omurgalılar)

• Kemikli balıklarda pullar, kemik plakalar ve yüzgeç ışınları dış iskelet.

• Kafatası, omurga ve kaburgalardan oluşan eksen iskeleti ve yüzgeç

iskeletleri iç iskelet

• Kafatası omurgaya hareketsiz biçimde bağlıdır

İSKELET TÜRLERİ

İç iskelet (omurgalılar)

• Göğüs kemiği (sternum) ilk kez iki yaşamlılarda ortaya çıkmıştır.

• Kaburgalar iyi gelişmemiştir

• Kaburgaların uç kısmı göğüs kemiği ile bağlantılı değildir

• Sürüngenlerde kaburgalar gelişmiş ve göğüs kemiği ile bağlantılıdır

İSKELET TÜRLERİ

KurbağaTimsah

Kaburgalar sternuma birleşmez Kaburgalar sternuma birleşir

İç iskelet (omurgalılar)

• Kuşlarda kemikler daha ince yapılıdır

• Uzun kemiklerin içlerinde hava keseleri vardır

• Uçmayı kolaylaştırır

• Sert kabuklu yumurtanın yumurtlanmasınıkolaylaştırır

• Diğer omurgalılarda bulunan bazı kemikler kuşlarda yoktur

• Dişler yoktur

• Kaburgalar göğüs omurları ve göğüs kemiğine bağlıdır

• Göğüs kemiği göğüs bölgesini korumak ve uçma kaslarının bağlanmasını sağlamak amacı ile büyüktür

İSKELET TÜRLERİ

Geniş göğüs kemiği

İç iskelet (omurgalılar-insan)

• Dört çeşit kemik

1. Uzun kemikler

2. Kısa kemikler

3. Yassı kemikler

4. Düzensiz şekilli kemikler

İNSAN İSKELETİ

1. Baş iskeleti

2. Gövde iskeleti

3. Üyeler iskeleti

olarak üç grupta incelenir

İNSAN İSKELETİ

2. Gövde iskeleti

3. Üyeler iskeleti

İnsan

Kablumbağa

Balina

Yarasa

KEMİK OLUŞUMU

• Sürekli yapım (osteoblast) ve yıkım (osteoklast).

• Büyüme döneminde yapım yıkımdan fazla olduğundan

kemikler uzar

• Uzun kemiğin baş kısmı ile gövdesi arasında kıkırdak

dokudan oluşan ve kemiğin uzunlamasına büyümesini

sağlayan büyüme bölgesi bulunur

• epifiz plağı denir

• 19-23 yaşından sonra kemikleşir

• İnsanda boydaki uzamanın bu yaşlardan sonra

durmasının sebebi budur.

Kemik oluşumuna etki eden faktörler

• Hormonlar: TSH (Tiroid uyarıcı hormon, hipofiz bezi salgılar),

kalsitonin (tiroid bezi salgılar),

parathormon (paratiroid bezi salgılar)

somatotropin (hipofiz bezi)

testosteron (testisler)

• Mineraller: kalsiyum, fosfor, potasyum

• Vitaminler: A, C, D

• Kalıtım

• Spor

• Güneş ışınları (D vitamini)

• Beslenme (vitamin ve mineraller)

KEMİK OLUŞUMU

• Kandaki kalsiyum seviyesi tiroid

ve paratiroid bezlerinin salgıladığı

hormonlarla ayarlanır

• Kanda Ca artarsa tiroid bezi

kalsitonin salgılar, kalsitonin

osteoblastları uyarır ve kemik

yapımı olur

• Ca seviyesi düşerse paratiroid

bezi parathormaon salgılar,

parathormon osteoklastları uyarır

ve kemik yıkımı ile kana Ca verilir

• Somatotropin: Hipofiz bezi tarafından salgılanır

• Büyüme hormonu

• Karaciğerde karbonhidrat, protein metabolizmasını

hızlandırır (dolaylı etki)

• Testosteron: Kemik ve kas gelişimini uyarıcı

KEMİK OLUŞUMU

• A ve C vitaminleri kollajen liflerin sentezinde gereklidir.

• D vitamini D2 veya D3 şeklinde besinlerden alınır veya güneş ışınlarıyla deride

üretilir

• Kalsiyum ve fosfor emilimi için gereklidir

• Vitamin D2 bitkilerde, en çok mantarda

• Vitamin D3 balıkta, süt ürünlerinde, en çok somonda bulunur

KEMİK OLUŞUMU

EKLEMLER

• İskeleti oluşturan kemik yapıların birbirleri ile bağlandığı ve kemikler arası

hareketin gerçekleşmesini sağlayan yapılardır.

• 3 çeşittir: 1) Oynamaz eklemler

2) Yarı oynar eklemler

3) Oynar eklemler

1. Oynamaz eklemler

• Aralarında bulunan bağ dokusu aracılığı ile birbirlerine dişli yüzeylerle hareket

etmeyecek şekilde bağlanmışlardır.

• Örnek: kafatası kemikleri, kalça kemerini oluşturan kemikler, alt çene kemiği hariç

yüz kemikleri.

EKLEMLER

2. Yarı oynar eklemler

• Aralarında bulunan kıkırdak yastıklar sayesinde kısıtlı harekete sahip eklemlerdir.

• Örnek: Omurlar, el ve ayak bilek kemikleri

EKLEMLER

3. Oynar eklemler

• Aralarında yer alan özel eklem yapısı ile geniş açılar oluşturacak şekilde hareket

edebilen eklemlerdir.

• İki kemiğin ucunu saran eklem kapsülü bulunur.

• Eklem bölgelerinde eklem sıvısı denen sinovial sıvı bulunur.

• Eklemde birleşen iki kemik ligamentler ile bir arada tutulur

• bağ doku

• Kaslar eklem noktalarında kemiklere tendonlar ile bağlanır

• Bağ doku

• Örnek: Omuz, kalça, parmak kemikleri arasındaki eklemler, diz, dirsek eklemleri.

EKLEMLER

Tendonlar kasları

kemiğe bağlar

Ligamentler

kemiği kemiğe

bağlar

Kıkırdak

Bilya başlı eklem

Eğerli eklem

Döner

eklem

Elips eklem

Menteşe eklem

Düzlemsel eklem

KASLARIN KASILMA MEKANİZMASI

• Beyin, karaciğer, dalak, böbrek, pankreas, kılcal damarlar, akciğerler gibi organların

yapısında kas bulunmaz.

• Çizgili, düz, kalp kası kasılma için aynı mekanizmayı kullanır:

• Kayan filament modeli

• Kasların en küçük kasılma birimine sarkomer denir

• Aktin ve miyozinden oluşan düzenli tekrar yapan birimler

• Aktin ve miyozin ipliklerinin birbiri üzerinde kaymaları

Kasılma sırasında görülen fiziksel değişimler:

• Z çizgileri ve aktin iplikleri birbirine yaklaşır

• Sarkomerin boyu kısalır

• H bandı önce daralır sonra kaybolur

• I bandı daralır

• A bandı, aktin ve miyozin ipliklerinin boyunda

değişim olmaz

• Kasın boyu kısalır, eni genişler fakat hacmi

değişmez.

KASLARIN KASILMA MEKANİZMASI

Kasılma sırasında görülen kimyasal

değişimler:

• Çizgili kaslar sinir sisteminden gelen motor

nöronlar ile uyarılır

• Kas hücresi uyarılır

• Sarkoplazmik retikulumdan kalsiyum salınır

• Kalsiyum aktine bağlanarak bir dizi tepkime

başlatır

KASLARIN KASILMA MEKANİZMASI

Sarkoplazmikretikulumdadepolanmış kalsiyum (Ca+2) iyonları serbest bırakılır

Motor nörondan asetilkolin salgılanır

Kalsiyum aktinebağlanır ve kayma başlar

Kalsiyum sarkoplazmikretikuluma aktif taşımayla geri alınır

• HTTPS://WWW.YOUTUBE.COM/WATCH?V=PA9PX_JO7OU

Kaslarda enerji kaynakları(sırası ile)

• ATP

• Kreatin fosfat

• Glikojen

• Glikoz

• Laktik asit

• Yağ asitleri

• Protein

KASLARIN KASILMA MEKANİZMASI

ATP ve kreatin

fosfatglikoliz

Oksidatif

fosforilasyon

Eşik şiddeti: Kasın kasılması için gereken uyarı belli bir şiddetin üzerinde olmalıdır

• Bu şiddetin altındaki uyarılara tepki vermez

• Bu şiddetin üzerindeki uyarılara aynı derecede tepki verir = Ya hep ya hiç prensibi

• Uyarılan bir kasın bir kez kasılıp gevşemesine kas sarsı denir.

• Üç evre gözlenir:

1. Gizli evre: Uyarıldığı an ile kasıldığı an arasında geçen süre

2. Kasılma evresi: Kasın boyunun kısaldığı evre.

3. Gevşeme evresi: kas boyunun eski haline geldiği evre.

KASLARIN KASILMA MEKANİZMASI

Fizyolojik tetanos:

• Kas kasılma evresinden sonra tekrar uyarılıncaya kadar dinlenir

• Kısa aralıklarla sık sık uyarılırsa tam gevşeyemez ve bir süre sonra sürekli kasılı

kalır.

Kas tonusu:

• İnsan baygın olmadığı sürece kasları hafif kasılı durumdadır.

• Bu hızlı tepki gösterebilmeyi sağlar

Kasın gevşemesi için de enerji gereklidir

• Sarkoplazmik retikuluma kalsiyumun geri alımı aktif taşıma ile olur

• Kasılan kaslar enerjiden yoksun kalırsa gevşeyemez

KASLARIN KASILMA MEKANİZMASI

KAS PERFORMANSI1. Kas lifi çeşidi

• İki çeşit kas lifi farklı yapıda miyozin üretir

• Bu da farklı hızda ATP yıkımı demektir.

• Kırmızı kas lifi: Fazla mitokondri ve damarlanma, oksidatif fosforilasyon kullanır

• Uzun süre egzersize dayanıklı

• Maraton koşucuları

• Beyaz kas lifi: Az mitokondri ve damarlanma, glikoliz kullanır

• Daha yüksek kasılma kapasitesi

• Kısa sürede yorulur

• Halterciler, kısa mesafe koşucuları

• Bazı lifler her ikisinden özellikler gösterir ve uzun egzersizle oksidatif veya kuvvet

egzersiziyle glikolitik kasa dönüştürülebilir

• Fakat genetik yapı en önemli belirleyici faktör

2. Egzersiz

• Anaerobik egzersizler (ağırlık kaldırma) kas gücünü artırır

• Aerobik egzersizler (yürüyüş) dayanıklılığı artırır

• Kas gücü: bir kasın uygulayabileceği en büyük kuvvet

• Dayanıklılık: Uygulanan kuvvetin devam ettirilebildiği süre

3. Enerji depoları

• Dayanıklılığı belirler

• Normalde kandaki glikoz ve yağ asitleri kullanılır

• Uzun süreli egzersizde kastaki glikojen depoları kullanılır

• Biterse kas yorgunluğu oluşur

• Glikojen miktarı beslenmeye bağlıdır

• Yüksek karbonhidrat ile artar

• Yüksek yağ ile azalır

KAS PERFORMANSI

KAS VE İSKELETİN BİRLİKTE ÇALIŞMASI

• İskelet kasları genelde çiftler halinde çalışır

• Açıcı kas

• Bükücü kas

• Bu kaslar birbirine zıt çalışır = antagonist

• Bazı kaslar aynı anda kasılıp gevşer

• Karın ve sırt kasları

• KURBAĞA VÜCUDUNUN 20 KATI UZAKLIĞA ZIPLAYABİLİR

• İNSAN EN FAZLA 5 KATI????