1. * 5651 Sayılı Kanun'a göre TÜM ÜYELERİMİZ yaptıkları paylaşımlardan sorumludur.
    * Telif hakkına konu olan eserlerin yasal olmayan şekilde paylaşıldığını ve yasal haklarının çiğnendiğini düşünen hak sahiplerinin İLETİŞİM bölümünden bize ulaşmaları durumunda ilgili şikayet incelenip gereği 1 (bir) hafta içinde gereği yapılacaktır.
    E-posta adresimiz

Düğme iliklemenin biyomekaniği!

Konusu 'Genel Sağlık Bilgileri' forumundadır ve Suskun tarafından 21 Haziran 2011 başlatılmıştır.

  1. Suskun

    Suskun V.I.P V.I.P

    Katılım:
    16 Mart 2009
    Mesajlar:
    23.242
    Beğenileri:
    276
    Ödül Puanları:
    6.230
    Yer:
    Türkiye
    Banka:
    2.052 ÇTL
    [​IMG]
    :)İlikleme özürlüler:)


    Belki her sabah, hiç dikkat etmeden yapıyorsunuz. Ellerinizi ustaca kullanarak gömleğinizdeki veya pantolonunuzdaki düğmeleri birer birer ilikliyorsunuz. Eğer geçmişte bu işte kullandığınız parmaklarınızdan birisi yaralandıysa, parmağınızı kırdı ve ya incittiyseniz, yahut el kaslarını zedelediyseniz hareketin ne kadar zor hale geldiğini farketmişsinizdir. Peki, sağlıklı bir insanın düğme iliklerken yaptığı hareketlerin karmaşıklığını, devreye soktuğu biyolojik donanımları, harcadığı enerji ve kullandığı bilgiyi derinlemesine düşündünüz mü hiç?


    "düğme iliklemenin biyomekaniği"...



    Düğme iliklemek, ilk öğrenildikten sonra tamamına yakını otomatik olarak yapılan karmaşık hareketlerden birisidir. Özellikle daha önceden giydiğiniz bir elbise söz konusu ise, düğme iliklerken neredeyse hiç düşünmezsiniz. Şimdi, tamamen otomatik olarak yaptığınız bir "bildik düğme ilikleme işlemi"nin safhalarına bakalım:

    Akıl durduran planlar

    Gömleğinizi üzerinize geçirdikten sonra elleriniz kendiliğinden iliklenmesi gereken ilk düğmeye doğru gider. Bu iş için beyinde önceden belirlenmiş bir hareket planı, beynin üst-ön bölgelerinde yer alan ve motor korteks adı verilen çeşitli bögeler tarafından uygulamaya sunulur. Bu bölgelerden bir kısmı hareketin "ilk planını" yapar, bir başkası bilişsel durumunuzla hareket arasındaki ilişkiyi denetler, bir başkası bunu kas sistemine uyarlayarak emirlere dönüştürür (hatta bazısı ruh durumunuza göre hareketlerinizi etkiler... sinirliyken düğmenizi koparttığınız oldu mu hiç mesela?). Bu işlemleri yaparken tek başlarına da çalışmazlar; beynin derinliklerinde bulunan ve "bazal ganglionlar" olarak bilinen bir dizi karmaşık organ ile aralarındaki yoğun haberleşme ağı sayesinde, hareketin ilk planının olabildiğince kusursuz olarak çıkarılabilmesi sağlanır.

    [​IMG]
    Beynimizin derinliklerine gömülmüş bir başka hareket planlama merkezi: Bazal ganglionlar.​



    Fakat sözkonusu iş (düğme ilikleme) hemen buradan başlatılmaz. Bu hareketin başlatılabilmesi için öncelikle vücudumuzdaki her bir kasın ne durumda olduğu, vücudumuzun genel denge durumu ve özellikle de kol kaslarımızın ve eklemlerimizin pozisyonları bilinmelidir. Öyle ya; kolumuzun nerede olduğunu bilmezsek, onu nereye doğru ve nasıl hareket ettirebileceğimizi nasıl bileceğiz?
    [​IMG]
    Orkestra şefi: Beyincik


    İşte bu işi büyük oranda "beyincik" (cerebellum) denen organımız ayarlar. Beynin arka-alt bölümünde yer alan beyincik, vücudun bütün kaslarından, eklemlerinden ve deri üzerindeki gerilmeyi algılayan mikroskobik organcıklardan milyonlarca sinir teli ile bilgi alarak, tüm vücudun nasıl bir pozisyonda olduğunu inceden inceye her an hesaplayan bir organdır. Yaptığı iş, derin düşünüldüğünde inanılmazdır: Milyonlarca ayrı noktadan gelen "durum" verilerini şimşek hızıyla işleyerek, tüm vücudumuzun pozisyonuna dair an be an güncellenen bir "hareket bilgisayarı" gibi çalışır. Aldığı bu bilgiyi ise ilginç bir amaçla kullanır: Beyinde hazırlanan hareket planı beyinciğe gelir; burada vücudun o anki durumu ile karşılaştırılarak, istenen hareketin ne kadarlık bir eforla yapılabileceği hesaplanır. Örneğin, kolumuz normalden daha kıvrık duruyorsa, düğmeye erişmek için kasları normalden daha az kasmak yeterli olacaktır. Beyinciğin bu karmakarışık hesaplama sistemi sadece harekete başlarken değil, hareketlerin tüm aşamalarında seri bir şekilde devrede kalır ki, bütün hareketlerimizi yumuşak ve amaca uygun bir şekilde gerçekleştirebilelim. Yol kısaca şöyledir: hareket planı beyinden beyinciğe gider, "duruma" göre düzeltilir, tekrar beyine gönderilir ve oradan da kaslara gitmek üzere omuriliğe gönderilir. Beyinciği hasarlı olan insanların dengede duramadıklarını, yürüme ve konuşma bozuklukları çektiklerin, ardıık ve seri hareketleri yapamadıklarını duymuş olabilirsiniz. İşte beyincik bu kadar önemli bir organdır.

    Kas orkestrası

    İnsan kolunda, omuz ve el kasları hariç, yirmiden fazla ayrı kas bulunur. Sadece eller için ise bir bu kadar daha kas vardır. Her biri milyonlarca kasılabilen uzun hücrelerden oluşan bu kaslar, merkezi sinir sisteminden gelen emirlerle kasılarak eklemleri hareket ettirirler ve son derece karmaşık hareketleri yumuşak bir biçimde yapabilmemizi sağlarlar. Düğme ilikleme işlemi sırasında neredeyse kolumuzdaki bütün kasları kullanırız (inanmazsanız bir dahaki sefere kendinizi yakında izleyin). Ayrıca ellerin ve kolların her hareketi vücudun ağırlık merkezini az ya da çok değiştireceği için, vücudun geri kalan bölümünden de sürekli bilgiler alınarak, öncelikle beyincik tarafından vücudumuzu dengede tutan sırt ve bacak kasları gibi kaslar üzerinde de sürekli ince ayarlamalar yapılır. Böylece hem bütün vücudumuzun dengesini koruyabiliri hem de bu karmaşık hareketleri kolayca gerçekleştirebiliriz.

    Kaslar sadece kasılıp kısalarak kemikleri hareket ettirmekle kalmazlar; aynı zamanda ne kadar kasıldıklarını ve ne hızda kasılmakta olduklarını da sürekli olarak merkeze (beyin ve beyinciğe) bildirirler. Bu sayede, kaslarınızın uzunluğunda meydana gelen her bir değişme, an be an takip edilerek, hareketlerin amaçlanan doğrultuda gerçekleştirilebilmesi garanti edilir.

    Ellerimiz düğmeye ilk temas ettiğinde bir çok şey bir anda gerçekleşir. Öncelikle, parmaklarımızdaki dokunma duyusu algılayıcıları, teması algılayarak özel sinirlerle merkezi sinir sistemine, yani omurilik ve beyine bu bilgileri gönderirler. Bu sayede beklenen "temas"ın sağlandığı anlaşılır ve hızla hareketin diğer aşamalarının planlanmasına geçilir. Ayrıca, parmaklar teması sağladıklarında, kasların uzunluğunda da (parmakların belli belirsiz bükülmelerine bağlı olarak) "beklenmeyen" bir değişim gerçekleşir. Kaslar, bu değişikliği yine yıldırım hızıyla beyine bildirirler ve böylece hareketin yeni safhalarının devreye sokulması için ilave sinyaller devreye sokulur. Yine parmak eklemlerimizde bulunan eklem açısı algılayan, derideki gerilmeyi algılayan bir çok algılayıcı da yardımcı verilerle hareket planlama merkezlerini sürekli veri bombardımanına tutarlar.

    [​IMG]
    İki beyin yarımküresini bağlayan corpus callosum
    İki elimizle yaptığımız düğme ilikleme işleminde sağ ve sol beyin bölgeleri arasında yoğun bir koordinasyona gereksinim vardır. Bilindiği gibi beynin sol yanı vücudun sağ yanını; sağ yarısı ise vücudun sol yanını yönetir. Eğer sağ elimizi kullanıyorsak (yani sağlak isek), sol beyin yarımküremizde bulunan motor korteks bölümü düğme ilikleme işinin büyük bölümünü üstüne alır. Bu arada diğer elimizi de yardımcı olarak kullanacağımız için onun da eşgüdümlü olara kontrol edilmesi gerekir. Bu noktada, iki beyin yarımküresi arasında iletişimi sağlayan sinir yolları devreye girer (gerçi onlar sürekli iş başındadır ama, anlatım açısından böyle düşünmek daha kolay!). Bunlardan en önemlisi, "nasırsı cisim" (corpus callosum) denen sinir yoludur. Bu yol, milyarlarca sinir hücresi uzantısından oluşur ve her iki yarımküre arasındaki iletişimi sağlar. İnanılmaz bir veri trafiğine sahip olan bu "sinir otobanı" sayesinde iki elimizi de eşgüdüm halinde kullanmamız mümkün olur.

    Biz bu hareketleri yaparken kaslarımızın kasılmasını sağlayan şey merkezi sinir sisteminden, yani beyinden gelen emirlerdir. Fakat bu emirleri getiren sinirler kaslara doğrudan ulaşmazlar; onun yerine omuriliğimizde bulunan ve "alfa motor sinirler" denen sinir hücrelerine kadar gelirler. Bu hücrelerin gövdeleri omuriliğin içindedir. Uzantıları ise buradan çıkar, sinir kablolarının içinde uzanarak kaslarımıza kadar giderler. Yani beynimizden kaslarımıza gidene kadar sinir sinyalleri bir kaç hücreyi atlamak durumundadır. Her bir atlama işlemi de "sinaps" denen hücreler arası geçiş noktaları aracılığıyla gerçekleşir ve süreç inanılmaz derecede karmaşıklaşır (ayrıntılar şurada). Bu hücreler arası aktarım, kaslara giden emirlerin yolda biraz gecikmesine sebep olsa da, her seviyede istendiği gibi denetlenmesine de imkan verir. Mesela bir kas kasılacağı zaman, kasılma emrinin hem kasa çok kısa bir süre için gönderilmesi ve ardından kesilmesi sağlanmalıdır (yoksa kas katılıp kalır), hem de bir kasa sinyal giderken, o kasın zıddı yönde hareket eden kasların gevşetilmesi gerekir. Mesela parmağı bükecek kası kasarak parmağı bükmek istiyorsak, parmağı açacak olan kasa giden sinirlerin sinyal göndermesini engellemememiz gerekir. İşte bu işlemlerin büyük çoğunluğu omurilikteki refleks devreleri aracılığıyla kendiliğinden gerçekleşir ve buradaki devreler de oldukça karışıktır.

    Duruma göre güç üretmek

    Kaslardan bahsetmişken, gözden kaçırmamamız gereken bir husus daha var. Biliyorsunuz, parmak kaslarımız, mesela, hem ağır bir valizi taşıyabiliyor; hem de minicik bir pırlanta parçasını nazikçe kavrayabiliyor. Bu kadar farklı güçler üreten kasların aynı kaslar olduğuna inanmak güç! Fakat gerçekten de bu kaslar aynı kaslar. Üstelik, kas hücrelerinin bir de özellikleri var ki evlere şenlik! Bir kas hücresini bir kez uyardınız mı, kas hücresi ne kadar kasılabilirse o kadar kasılıyor; yani arası yok; ya hiç kasılmıyor, ya da sonunakadar kasılıyor! Bu durum fizyoljide "hep ya da hiç prensibi" diye bilinir. Peki nasıl oluyor da aynı kas hem bu kadar güçlü, hem de bu kadar nazik kasılabiliyor?

    Bunun cevabı yine merkezi sinir sisteminde. Kaslarımızın her birine, kasın büyüklüğüne ve yaptığı işin inceliğine bağlı olarak sinirler bağlanmıştır. İnce işler yapması gereken (parmak kaslarımız gibi) kaslarda neredeyse her kas hücresine bir sinir hücresi bağlıyken, daha kaba işlere adanmış (sırt veya kalça kaslarımız gibi) kaslarda ise bir sinir hücresi yüzlerce kas hücresine aynı anda bağlıdır. Bunu, büyük bir askeri birlikle 10 kişilik bir "özel tim" arasındaki farka benzetebilirsiniz; birlik daha kalabalıktır, ama özel timin esnekliği ve ince iş becerikliliği daha yüsektir.

    Dolayısıyla bir sinir hücresi çok sayıda kası uyardığında bir anda büyük bir kasılma gücü ortaya çıkar. Parmaklarda ise durum çok daha hassastır: Parmakları "bekleyen" yük miktarına göre parmaklara giden sinirlerin sadece bir kısmı uyarılır; dolayısıyla parmak kaslarımızın sadece bir kısmı kasılır. Kasılan kas az olduğundan üretilen güç de azdır ve parmaklar nazikçe işlerini sürdürebilirler. Düğme iliklerken de ihtiyacımız olan şey budur; kasların minik ve kesin hesaplanmış kasılmalar yapmaları (yeni bir gömlek aldığınızda zor iliklenen düğmelerle karşılaştıysanız, o durumda da ihtiuaca göre parmak kaslarınızın gücünün artırılmabileceğini de müşahade etmişsinizidir). Teknik olarak bir sinir hücresi ve uyardığı kas lifelere "motor birim" diyoruz. Ne kadar motor birim kasılırsa o kadar fazla güç üretilir ve bunun esas kontrol yeri de merkezi sinir sistemimizdir...
    [​IMG]
    Kaslara emir götüren bir motor sinir ve kas hücreleryile bağlanarak meydana getirdiği "motor birim"​
    Artık "ilikliyoruz"!


    Düğme ve ilik bölümü elle tutulduktan sonra en fazla iki saniyede meydana gelen o "ilikleme" olayının geri kalanını anlatmak, yazarak gerçekten çok zor yapılabilecek bir iş. Zira eşzamanlı olarak milyonlarca sinirsel komutun yukarı-aşağı aktığı inanılmaz bir süreçtir aslında olan biten. Daha önce belki de yüzlerce kez yaptığımız için, hareketin bu karmaşık yapısı sinir sistemimizde (özellikle beyincikte) bir "hareket kalıbı" olarak depolanmış durumdadır. Bize sadece bu hazır programı devreye sokmak kalır. Bir kez devreye girdi mi binlerce kasılma ve gevşeme ile parmaklarımız düğmeyi ustaca kavrar, iki ucu bir araya getirir, düğmeyi ilik kısmına bastırır, içine geçtiğini "hisseder", iliğin dışta kalan kısmını düğmenin etrafından geçirir ve düğme ilikleme işlemi sona erdiğinde hemen bir sonraki düğmeye doğru eller hareket eder (ve dikkat ederseniz daha bu paragrafa yazmadığım bir çok şeyin de olduğunu kendiniz görebilirsiniz). Bu aşamaların her birini sayfalar boyunca anlatmak mümkün olsa bile, tahayyül etmek çok zordur. Fakat biz, özellikle beyincik bölgesinde depolanan bu hareket bilgisi sayesinde bu karmakarışık işleri hiç düşünmeden çok büyük bir kolaylıkla yaparız.
     

Sayfayı Paylaş