2Beğeni
Belimizdeki Amortisör Diskler
Doç. Dr. Mustafa ÇELİK
[SES]http://www.sizinti.com.tr/dosyalar/sesler/64kbps/365/4906.mp3[/SES]
İnsan vücudunda iskeletin direğini oluşturan omurga sistemi, 33 omur kemiğinin üst üste sıralanarak birbirlerine bağlanmasıyla meydana gelen bir sütundur. Bu sütunun temel vazifesi; vücudun üst kısmını oluşturan baş ve göğüs ile karın içi organlarını taşımaktır. Beyinden başlayıp kuyruk sokumuna kadar devam eden bu omur kemiklerinin ortasındaki boşluk (omurga kanalı), içinden geçen omuriliğe sağlam ve emniyetli bir kılıf vazifesi de görür. Başın ve gövdenin hareketlerinde de rol alan omurga, gövde ağırlığının büyük bir kısmını taşıyarak bacaklara aktarır. Sahip olduğu fizyolojik eğrilikler sayesinde ise, âdeta bir süspansiyon vazifesi görüp dengenin sağlanmasında rol aldığı gibi, atlama ve benzeri hareketlerde gövdenin çöküp iç organlara zarar vermesine de mâni olur. Eğer omurga sistemi, omurların çimento benzeri bir maddeyle birbirlerine sıkı sıkıya bağlanması ile meydana gelmiş olsaydı, bu özellikten bahsetmek mümkün olmayacaktı. İşte omurların aralarına, omurganın esneklik kazanması, mâruz kalınan ağırlık karşısında ezilmemesi ve içinden geçen sinirlerin zarar görmemesi için, birer yastık vazifesi üstlenen 'diskler' konulmuştur.
Diskler olmasaydı?
Omurga sistemi; kemikten oluşan omurlar, bunları birer tespih tanesi gibi birbirine bağlayan ligamentler (bağ) ve kaslar ile disklerden meydana gelir. Diskler her yönden gelen basınç kuvvetini emip omur sistemine dengeli bir şekilde dağıtır. Bunlar âdeta bir amortisör vazifesi görmek üzere yaratılmışlardır. Eğer diskler olmasaydı, esneme kabiliyeti olmayan omurlar çabuk kırılacağı gibi, vücut hareketlerinde göze çarpan mükemmeliyetten de bahsedilemeyecekti.
Disklerin yapısı
Omurga sisteminde altısı boyun, on ikisi sırt ve beşi de bel omurlarının arasında olmak üzere yirmi üç adet disk mevcuttur (leğen kemiklerinin eklemlendiği sağrı ve altındaki kuyruk omurları kaynaşarak tek kemik hâlini aldığından bunların aralarına disk konulmamıştır). Şekil ve büyüklükleri omurlarınkine uygun olarak yaratılmış olan diskler, az yük taşıdığı için daha ince olan boyun bölgesinden, en fazla yükü taşıyan bel bölgesine kadar, bulunduğu yere göre 5–12 milimetre arasında kalınlıklara sahiptir. Disklerin orta kısımlarında geniş bir alana yayılan ve hidrofilik proteoglikandan oluşmuş kollagen yapıda yumuşak ve akışkan bir kısım (nükleus pulposus) yer alır. Merkezdeki bu akışkan kısım, sert ve sağlam yapıdaki lifli kıkırdakla (annulus fibrosus) çevrelenmiştir. Halka şeklindeki bu harika yapı, iki omuru bir*birine bağlayan ve birbirlerini 120 derecelik açıyla çaprazlayan 15–20 katlı kollagen liflerden yapılmıştır. Bu sert kısım, yukarıdan aşağıya doğru uzanan ön ve arka bantlarla sarılır. Yapısındaki detaylar incelendiğinde (Şekil-1) disk sistemi; yumuşak kısım, sert kısım ve bantlarla beraber 'kapalı bir sistem' gibi kabul edilebilir. Bu sistemin en önemli vazifesi; yerçekimi ve eğilmeye karşı tampon oluşturmasıdır. Ancak burada akla gelebilecek soru şudur: Sürekli basınca maruz kalan disk dokusu hasar görmez mi? Evet, bilhassa insanın zaman zaman aceleyle veya kendine aşırı güvenmesi sebebiyle gücünü çok aşan yüklerin veya zorlamaların altına girerek vücudun fıtrî yapısına ve hareket kâbiliyetine ters hareket etmesi durumunda diskte bir kısım hasarlar oluşabilir (Şekil-2). Fakat merhameti sonsuz olan Zât, diske böylesi durumlarda bütünlüğünü muhafaza edebilmesi için, kendini tamir etme kabiliyeti vermiştir. Bu yüzden, bu gibi durumlarda hemen bel fıtığı ameliyatına karar vermeden, mâkul bir tamir süresini beklemek daha doğru bir tercih olacaktır.
Disk vazifesini nasıl icra eder?
Diskin, üzerine gelen basınç kuvvetini dağıtması, ortasındaki akışkan kısmın hareketiyle dengelenir. Vücudun öne eğilmesiyle akışkan kısım arkaya hareket eder. Akışkan kısım içindeki sıvı yastık, omurların birbirlerine yaklaşmasını engeller. Bu uzaklaştırıcı kuvvet, sert kısım ve çevre bantlar tarafından sınırlanır. İstirahat durumunda bütün bu zıt kuvvetler denge hâlindedir. Hareketle denge bozulur; ancak omurga sistemine diskler yoluyla kazandırılan bu esneklik sayesinde, dengeyi bozan kuvvetin tesiri bitince omurga tekrar eski hâline döner (Şekil-3-a).
Kollagen liflerinin dâirevî, enine, boyuna ve çapraz olarak diski her yönden sarması, hayatımız boyunca buraya her yönden kuvvet geleceğini bilen Yaratıcı'mız tarafından takdir edilmiş büyük bir lütuftur. Dikey ve çapraz uyum gösteren elâstik lifler ile daha sağlam kollagen liflerin sayıları ve dizilimleri, diskin hareketlerinin kolaylaştırılmasında ve 'şok emici' mekanizmasında çok önemli rol oynarlar (Şekil-3-b).
Diskin akışkan kısmı, yaşa bağlı olarak değişmekle birlikte, ağırlığının % 70–90'ı arasında su ihtiva etmektedir. Disklerin güçlü bir şekilde fonksiyon görmesi, büyük ölçüde akışkan kısmın elâstikiyetine bağlı olup, su tutma özelliğiyle yakından ilgilidir. Disk içindeki su iki şekilde muhafaza edilir:
Moleküllerin tesiriyle oluşan ozmotik basınç;
Proteoglikan yapısındaki jelâtinsi maddeyle meydana gelen emme gücü.
Diskin yapısındaki su, gün boyu ayakta kalmaktan dolayı ezilen kıkırdaktan yavaşça dışarıya sızar ve diskin kalınlığı azalır. Bu yüzden günün geç vakitlerinde boyumuz, sabahkine nazaran 1,5–2 santim daha kısa olur. Gece yattığımızda, bu su tekrar kıkırdağın yapısına girer ve disk genişler; sabah boyumuz tekrar aynı seviyeye gelir.
Akışkan kısmın su tutma özelliği ozmotik basınçtan ziyade, emme gücüyle devam ettirilir. Disk, mekanik olarak viskoelâstik (içi ağdalı, etrafı katımsı) bir yapı gibi düşünülebilir ve bütünlüğü bozulmadan ağırlıklara büyük ölçüde dayanabilir. Yapılan çalışmalarda gerilme kuvveti; sert kısımda 15–50 kg/cm2, merkezde ise 8–10 kg/cm2 arasında bulunmuştur.
Bantların gerilme kuvveti yaklaşık 200 kg/cm2'dir. Bu kuvvet disk bozulmasına karşı önemli bir direnç temin eder. Sağlıklı bir disk 20 kg/cm2'lik basınç kuvvetine karşı koyabilir. Bu da, bir diskin 300 kilograma kadar olan kuvvete karşı koyabileceği mânâsına gelmektedir. Bazı hususi durumlarda disk basıncında artışlar olabilmektedir. Meselâ, disk basıncı, yavaş yürüyüşte % 15; öksürme, gövdenin döndürülmesi ve merdiven tırmanma esnasında % 40; ağırlık taşıma sırasında da % 50 artmaktadır.
Ortalama yetmiş yıl boyunca devam etmek üzere ayakta durma, eğilme, doğrulma, yürüme, koşma gibi kabiliyetlerle insanı donatan Sâni-i Zülcelâl, onun omurga sistemini de buna göre yaratmıştır. Her an yük taşıma ve amortisör özelliğini devam ettiren, sürekli kendini tamir edebilen ve (kendisine zarar veren maddelerden ve hareketsizlikten uzak kalındığı, aşırı kilo alma durumunda olduğu gibi hor kullanılmadığı sürece) bir hayat boyu çalışabilen diskler, Allah'ın insana bahşettiği sayısız nimetlerinden sadece biridir.
Kaynaklar
- Inoue H. Three-dimensional architecture of lumbar intervertebral discs. Spine 1981;6:139–146.
- Koeller W, Muir W, Hartman F: Biomechanical properties of human IVD subjected to axial dynamic compression. A comparison of lumbar and thoracici discs. Spine, 1984, 9: 725-733
- Humzah MD, Soames RW: Human intervertebral disc: Structure and function. Anatomical Record 1988, 220: 337-356
- Arıncı K, Elhan A: Anatomi 1. Cilt, 1995. Güneş Kitabevi, Ankara, s:107.
- Urban JPG, Winlove CP. Pathophysiology of the Intervertebral Disc and the Challenges for MRI. JOURNAL OF MAGNETIC RESONANCE IMAGING 2007, 25:419–432
Doç. Dr. Mustafa ÇELİK
[SES]http://www.sizinti.com.tr/dosyalar/sesler/64kbps/365/4906.mp3[/SES]
İnsan vücudunda iskeletin direğini oluşturan omurga sistemi, 33 omur kemiğinin üst üste sıralanarak birbirlerine bağlanmasıyla meydana gelen bir sütundur. Bu sütunun temel vazifesi; vücudun üst kısmını oluşturan baş ve göğüs ile karın içi organlarını taşımaktır. Beyinden başlayıp kuyruk sokumuna kadar devam eden bu omur kemiklerinin ortasındaki boşluk (omurga kanalı), içinden geçen omuriliğe sağlam ve emniyetli bir kılıf vazifesi de görür. Başın ve gövdenin hareketlerinde de rol alan omurga, gövde ağırlığının büyük bir kısmını taşıyarak bacaklara aktarır. Sahip olduğu fizyolojik eğrilikler sayesinde ise, âdeta bir süspansiyon vazifesi görüp dengenin sağlanmasında rol aldığı gibi, atlama ve benzeri hareketlerde gövdenin çöküp iç organlara zarar vermesine de mâni olur. Eğer omurga sistemi, omurların çimento benzeri bir maddeyle birbirlerine sıkı sıkıya bağlanması ile meydana gelmiş olsaydı, bu özellikten bahsetmek mümkün olmayacaktı. İşte omurların aralarına, omurganın esneklik kazanması, mâruz kalınan ağırlık karşısında ezilmemesi ve içinden geçen sinirlerin zarar görmemesi için, birer yastık vazifesi üstlenen 'diskler' konulmuştur.
Diskler olmasaydı?
Omurga sistemi; kemikten oluşan omurlar, bunları birer tespih tanesi gibi birbirine bağlayan ligamentler (bağ) ve kaslar ile disklerden meydana gelir. Diskler her yönden gelen basınç kuvvetini emip omur sistemine dengeli bir şekilde dağıtır. Bunlar âdeta bir amortisör vazifesi görmek üzere yaratılmışlardır. Eğer diskler olmasaydı, esneme kabiliyeti olmayan omurlar çabuk kırılacağı gibi, vücut hareketlerinde göze çarpan mükemmeliyetten de bahsedilemeyecekti.
Disklerin yapısı
Omurga sisteminde altısı boyun, on ikisi sırt ve beşi de bel omurlarının arasında olmak üzere yirmi üç adet disk mevcuttur (leğen kemiklerinin eklemlendiği sağrı ve altındaki kuyruk omurları kaynaşarak tek kemik hâlini aldığından bunların aralarına disk konulmamıştır). Şekil ve büyüklükleri omurlarınkine uygun olarak yaratılmış olan diskler, az yük taşıdığı için daha ince olan boyun bölgesinden, en fazla yükü taşıyan bel bölgesine kadar, bulunduğu yere göre 5–12 milimetre arasında kalınlıklara sahiptir. Disklerin orta kısımlarında geniş bir alana yayılan ve hidrofilik proteoglikandan oluşmuş kollagen yapıda yumuşak ve akışkan bir kısım (nükleus pulposus) yer alır. Merkezdeki bu akışkan kısım, sert ve sağlam yapıdaki lifli kıkırdakla (annulus fibrosus) çevrelenmiştir. Halka şeklindeki bu harika yapı, iki omuru bir*birine bağlayan ve birbirlerini 120 derecelik açıyla çaprazlayan 15–20 katlı kollagen liflerden yapılmıştır. Bu sert kısım, yukarıdan aşağıya doğru uzanan ön ve arka bantlarla sarılır. Yapısındaki detaylar incelendiğinde (Şekil-1) disk sistemi; yumuşak kısım, sert kısım ve bantlarla beraber 'kapalı bir sistem' gibi kabul edilebilir. Bu sistemin en önemli vazifesi; yerçekimi ve eğilmeye karşı tampon oluşturmasıdır. Ancak burada akla gelebilecek soru şudur: Sürekli basınca maruz kalan disk dokusu hasar görmez mi? Evet, bilhassa insanın zaman zaman aceleyle veya kendine aşırı güvenmesi sebebiyle gücünü çok aşan yüklerin veya zorlamaların altına girerek vücudun fıtrî yapısına ve hareket kâbiliyetine ters hareket etmesi durumunda diskte bir kısım hasarlar oluşabilir (Şekil-2). Fakat merhameti sonsuz olan Zât, diske böylesi durumlarda bütünlüğünü muhafaza edebilmesi için, kendini tamir etme kabiliyeti vermiştir. Bu yüzden, bu gibi durumlarda hemen bel fıtığı ameliyatına karar vermeden, mâkul bir tamir süresini beklemek daha doğru bir tercih olacaktır.
Disk vazifesini nasıl icra eder?
Diskin, üzerine gelen basınç kuvvetini dağıtması, ortasındaki akışkan kısmın hareketiyle dengelenir. Vücudun öne eğilmesiyle akışkan kısım arkaya hareket eder. Akışkan kısım içindeki sıvı yastık, omurların birbirlerine yaklaşmasını engeller. Bu uzaklaştırıcı kuvvet, sert kısım ve çevre bantlar tarafından sınırlanır. İstirahat durumunda bütün bu zıt kuvvetler denge hâlindedir. Hareketle denge bozulur; ancak omurga sistemine diskler yoluyla kazandırılan bu esneklik sayesinde, dengeyi bozan kuvvetin tesiri bitince omurga tekrar eski hâline döner (Şekil-3-a).
Kollagen liflerinin dâirevî, enine, boyuna ve çapraz olarak diski her yönden sarması, hayatımız boyunca buraya her yönden kuvvet geleceğini bilen Yaratıcı'mız tarafından takdir edilmiş büyük bir lütuftur. Dikey ve çapraz uyum gösteren elâstik lifler ile daha sağlam kollagen liflerin sayıları ve dizilimleri, diskin hareketlerinin kolaylaştırılmasında ve 'şok emici' mekanizmasında çok önemli rol oynarlar (Şekil-3-b).
Diskin akışkan kısmı, yaşa bağlı olarak değişmekle birlikte, ağırlığının % 70–90'ı arasında su ihtiva etmektedir. Disklerin güçlü bir şekilde fonksiyon görmesi, büyük ölçüde akışkan kısmın elâstikiyetine bağlı olup, su tutma özelliğiyle yakından ilgilidir. Disk içindeki su iki şekilde muhafaza edilir:
Moleküllerin tesiriyle oluşan ozmotik basınç;
Proteoglikan yapısındaki jelâtinsi maddeyle meydana gelen emme gücü.
Diskin yapısındaki su, gün boyu ayakta kalmaktan dolayı ezilen kıkırdaktan yavaşça dışarıya sızar ve diskin kalınlığı azalır. Bu yüzden günün geç vakitlerinde boyumuz, sabahkine nazaran 1,5–2 santim daha kısa olur. Gece yattığımızda, bu su tekrar kıkırdağın yapısına girer ve disk genişler; sabah boyumuz tekrar aynı seviyeye gelir.
Akışkan kısmın su tutma özelliği ozmotik basınçtan ziyade, emme gücüyle devam ettirilir. Disk, mekanik olarak viskoelâstik (içi ağdalı, etrafı katımsı) bir yapı gibi düşünülebilir ve bütünlüğü bozulmadan ağırlıklara büyük ölçüde dayanabilir. Yapılan çalışmalarda gerilme kuvveti; sert kısımda 15–50 kg/cm2, merkezde ise 8–10 kg/cm2 arasında bulunmuştur.
Bantların gerilme kuvveti yaklaşık 200 kg/cm2'dir. Bu kuvvet disk bozulmasına karşı önemli bir direnç temin eder. Sağlıklı bir disk 20 kg/cm2'lik basınç kuvvetine karşı koyabilir. Bu da, bir diskin 300 kilograma kadar olan kuvvete karşı koyabileceği mânâsına gelmektedir. Bazı hususi durumlarda disk basıncında artışlar olabilmektedir. Meselâ, disk basıncı, yavaş yürüyüşte % 15; öksürme, gövdenin döndürülmesi ve merdiven tırmanma esnasında % 40; ağırlık taşıma sırasında da % 50 artmaktadır.
Ortalama yetmiş yıl boyunca devam etmek üzere ayakta durma, eğilme, doğrulma, yürüme, koşma gibi kabiliyetlerle insanı donatan Sâni-i Zülcelâl, onun omurga sistemini de buna göre yaratmıştır. Her an yük taşıma ve amortisör özelliğini devam ettiren, sürekli kendini tamir edebilen ve (kendisine zarar veren maddelerden ve hareketsizlikten uzak kalındığı, aşırı kilo alma durumunda olduğu gibi hor kullanılmadığı sürece) bir hayat boyu çalışabilen diskler, Allah'ın insana bahşettiği sayısız nimetlerinden sadece biridir.
Kaynaklar
- Inoue H. Three-dimensional architecture of lumbar intervertebral discs. Spine 1981;6:139–146.
- Koeller W, Muir W, Hartman F: Biomechanical properties of human IVD subjected to axial dynamic compression. A comparison of lumbar and thoracici discs. Spine, 1984, 9: 725-733
- Humzah MD, Soames RW: Human intervertebral disc: Structure and function. Anatomical Record 1988, 220: 337-356
- Arıncı K, Elhan A: Anatomi 1. Cilt, 1995. Güneş Kitabevi, Ankara, s:107.
- Urban JPG, Winlove CP. Pathophysiology of the Intervertebral Disc and the Challenges for MRI. JOURNAL OF MAGNETIC RESONANCE IMAGING 2007, 25:419–432
