Kemik ve eklemler, osteloji, eklemler, kafatası, havsala, pelvis
İskelet, kısmen birlikte gelişmiş ve birbirlerine sağlam doku veya hareketli eklemlerle bağlanmış kemikler ağıdır. İskelet, belkemiğini içeren, bedenin etrafında geliştiği bir çerçevedir. Kemik hareketlerini sağlayan kaslar iskelete bağlıdır. Bu nedenle iskelet, eklemler ve kas sisteminin oluşturduğu bütün bedenin destek ve hareket sistemi denir. Kemiklerin iç kısmı ilik ile doludur. Kırmızı iliği kan hücreleri üretir. Kemikler başlangıçta çok yumuşak olup sonradan tuz birikimiyle sertleşen özel bağ dokusundan oluşurlar.
Çok hücreli hayvanların hemen hepsinde iskelet bulunur, iskeletleri olmasaydı bütün hayvanlar, beden sertlikleri beden sıvılarına basınç yapabilme olanaklarıyla bağlantılı olan yumuşakçalar sınıfından denizanası veya solucanlara benzerlerdi. Böcekler, ıstakozlar ve örümcekler gibi eklem bacaklılar sınıfından hayvanlarda, yumuşak bedenlerini koruyup kas bağlantılarını sağlayan bir tür zırh görevi olan dış iskelet vardır. Eklem bacaklılar karmaşık hareketleri yapabilirler, kolları ve çeneleri yürüme, yakalama ve çiğneme işlevlerini yeterince yerine getirebilir. İskelet ise kaslar kasıldığında karşı basınç oluşturacak yeteneğe sahiptir. Kol ve bacaklar, kas gücü ve karşı basınç etken olunca, kaldıraç gibi çalışırlar. Bu nedenle, insanların yumuşakçalardan çok daha değişik hareketler yapma yetenekleri vardır. İskelet ve kaslar, uyumlu hareket etme özelliklerinden dolayı bedenin destek ve hareket sistemi diye adlandırılırlar. Omurgalı hayvanlar ve insanlar iç iskeletin sağladığı bütün olanaklardan sistemli olarak yararlanırlar. Bütün omurgalıların yapısı benzer olmakla birlikte değişik gelişimler görülür; çeşitli omurgalılar farklı ortamlara (hava, su, kara) ve yaşam koşullarına (kazma, tırmanma, koşma) uyum sağlamışlardır. Bu farklılıklar iskeletlerde değişiklikler yaratmıştır. Yine de bütün omurgalılar, belkemiği, kaburgalar ve kafatasından oluşan bir eksen iskelete sahiptirler. Bu, hem bedenin en önemli desteği hem de merkez sinir sisteminin (beyin ve omurilik) koruyucusudur. Daha gelişmiş, karada yaşayan omurgalılarda göğsü içine alan kaburgalar kalbi ve akciğerleri korudukları gibi solunum hareketlerine olanak sağlarlar. Kol ve bacaklar iskelete, göğüs ve havsala kuşakları yoluyla tutunurlar. Boyu yaklaşık 50cm olan yeni doğmuş bir bebeğin bedeninde 30gram kadar kalsiyum bulunur. 20 yaşlarında ve boyu 180cm'ye yakın bir gencin bedenindeki kalsiyum miktarı ise 1 kilogramı bulur. Erişkin bir insanın bedeni, kemikler için kalsiyum kadar gerekli olan, 500gram kadar da fosfor içerir. Bu miktarla bedenin gereksinmesine göre azalıp çoğalabilir. Kalsiyum ve fosfora bedenimizin diğer kısımları da gereksinme duyar. Hücresel metabolizma için fosfor gereklidir; sinirsel dürtülerin iletimi, kaslar kasılması ve kanın pıhtılaşmasında kalsiyum çok önemli bir rol oynar.
Kemikler tarafından kandan alınan kalsiyum ve fosfor miktarları değişebilir, ancak bu maddelerin kandaki miktarı hemen hemen aynı kalır. Bu denetim sürecine homeostaz denir. Hümeostazı paratiroid hormonları ve bir tiroid hormonu olan kalsitoninle D vitamini gerçekleştirir. Kanda kalsiyum düzeyi azalınca paratiroid hormonu salgılanır. Bu hormon kana geçen kalsiyumun artmasını sağlar. Buna karşılık kanda normalin üstünde kalsiyum varsa kalsitonin hormonu yardımıyla, kana geçen kalsiyum miktarı azaltılır.
Kıkırdaktan kemik oluşumu sürecine kemikleşme denir ve bu süreç epifiz disklerinin de kemikleştiği yirmi yaşlarında tamamlanmış olur. Burnun ucu, gırtlağın bazı kısımları, kaburgaların ve göğüs kemiğinin uç noktaları gibi bazı yerler kıkırdak olarak kalır. Bazen yaşlılarda kaburga uçlarının da kemikleştiği görülür bu da, söz konusu kemiklerin daha kolay kırılmalarına neden olur.
İskelet ve kemiklerin yapı ve özelliklerini inceleyen bilime osteoloji denilir. Bir erişkinin iskeleti üç kategoriye ayrılan 200 adet büyük ve küçük kemikten oluşur. Uyluk kemiği, radyus ve parmak kemikleri gibi uzun kemiklerde, yağ bakımından zengin sarı ilikle dolu diyafiz adını alan bir iç oyuk bulunur. Bu kısmın duvarları "kompakta" denen sağlam, yoğun kemik dokusundan yapılmıştır. Uzun kemiklerin uçları, epifizler, kalınlaşmış olup süngersi bir kemik dokusundan (spogiosa) oluşur. Spogiosa oyuklarındaki kırmızı ilik dokusunda kan hücreleri üretilir. Çocukluk çağında, diyafiz ve epifiz arasında epifiz diski denen yumuşak bir doku yer alır. Bu disk uzun kemiklerin uzunlamasına büyümesini sağar. Epifiz diski kemikleşince büyüme durur ve bedende uzama olmaz. Diğer bir kemik türü, kürek kemiği, kaburgalar ve kalça kemiği gibi yassı kemiklerdir. Bu kemikler ince bir kompakta tabakası ile kaplanmış spongiosa dokusundan oluşur. Üçüncü tür, omurlar ve bilek kemi gibi yassı kemiklere benzemekle birlikte daha kalın kompakta tabakası olan kısa kemiklerdir. Kemikler embriyo evresinde oluşan sağlam ve elastik bir bağ dokusu olan kıkırdaktan gelişir. Kıkırdakta birkaç kemik çekirdeği oluşur ve ondan sonra kemik dokusuna dönüşme süreci başlar. Bu süreçte sert ve sağlam bir kütle yaratılmasını sağlayan tuz birikimi olur. Tuzun çoğunu, aynı zamanda diş minesinin yapısında da bulunan kalsiyum fosfat oluşturur.
Kemikler arasındaki bağlantılara eklem denir. Eklem kavramıyla ilk akla gelen tür, eksenli olanlardır. Sağlam bağ dokusuyla bağlantısı yapılmış yassı kafa kemikleri arasındaki ekler gibi, oynayan veya çok az oynayan eklemler de vardır. Belkemiği diskleri omurlar arası disk denen elastik kıkırdak sayesinde birbirlerine bağlanırlar. Her iki çatı kemiği, önde çatı kaynağı denen kıkırdak ile bağlanır. Eksenli eklemlerde iki kemik arasında sıvı ile dolu bir kısım bulunduğundan sinovyal eklemler adını da alırlar. Birbirinin üzerinde hareket eden kemik kısımları düzgün yüzeyli kıkırdakla (sinovyal kıkırdak) kaplıdır ve eklem sıvısı (sinovya) bir tür yağlama işlevini yerine getirir. Bazen eklem boşluğunda, diz ekleminde olduğu gibi (menisk), birden fazla kıkırdak diski bulunur. Diz ekleminde, kemik parçaları sinovyal kapsül ve güçlü, dayanıklı sinovyal bağlar tarafından birleştirilir. Bir eklemdeki kemik uçları birbirlerine iyice uyarlar. Çoğu kez uçlardan bir tanesi oyuk (yuva) diğeri ise yumru (kondil) biçimindedir. Sinovyal eklemler, yapılarına göre eksenli eklem, milli eklem ve küresel eklem diye türlere ayrılabilirler. Eklemler hareket yeteneklerine göre de tek eksenli (parmak kemikleri) iki eksenli (iki eksen etrafında başparmak ve omuzdaki gibi hareket edebilen) diye sınıflandırılabilirler. Omuz eklemi omuz hareketleri sırasında, çok hareketli olan kürek kemiğinde yer aldığı için bedenin en oynak eklemidir. Dirsek eklemi ise dirsek kemiğinin, alt kol kısmının hareketini sağlamak için üst kol kemiği ile tek eksenli bir eklem meydana getirdiği ikili bir eklemdir. İkinci özel bir eklem sayesinde döner kemik (radyus) dirsek kemiği üzerindeki oyukta kayabilir. Bu, el ayasının bilek ekleminin bir katkısı olmadan aşağı ve yukarı hareketini sağlar.
Kafatası, iskeletin en karmaşık kısmıdır denebilir. Şekil ve yapısının gelişmesi için milyonlarca yıl gerekmiştir. Bir balığın kafatası ile insanınki arasında benzerlik bulmak zor hatta olanaksızdır. Ancak her iki embriyo incelenirse açık benzerlikler bulunabilir. Çeşitli hayvan ve insan embriyolarını karşılaştırırken (karşılaştırmalı embriyoloji) aralarındaki yakın benzerlikleri saptamak çok ilginçtir. Büyüme sırasında farklılıklar ortaya çıkar. İnsan embriyosu örneğin, balıklarda ilerde solungaçları destekleyen iskelet kısmı olarak gelişecek, ilkel solungaç kavislerine sahiptir. İnsanlarda gelişim sırasında bu kısımlar tamamen kaybolmaz; dil kemiği ve tiroid kıkırdağına dönüşür. İnsanın çene kemikleri, kafatası kemiklerinin çoğu gibi embriyodaki kıkırdaktan değil, derinin bağ dokusunda ortaya çıkan kemik çekirdeklerinden gelişir. Bu yüzden bunlara deriye ait kemik parçaları denilir ve diğer gerçek kemiklerden çok daha değişik şekiller alırlar. İnsan kafatası, bir kısmı özel eklerle bağlanmış 23 adet kemik parçasından oluşur. Bu ek yerlerinin belli kısımları kemikleşince, kemikler birleşmiş olur. Çeneleri, damağı ve yanak kemiğini kapsayan yüz iskeleti ile kafa kemiği (kafatası) arasında bir ayırım yapılır. Kafa kemiğinin üst kısmına kafa kemiği çatısı, alt kısmına kafa kemiği tabanı adları verilir. Kafa tabanından kan damarları, göz ve kulak sinirleri ve omurilik bağlantısı için delikler bulunur. Kafa kemiğinin en zayıf yeri bu deliklerin bulunduğu kısımdır ve çatlaklar en çok bu bölgede meydana gelir (kafa kemiği kaidesi çatlakları).
Pelvis veya havsala kuşağı kemikleri, belkemiğini bacak kemikleriyle bağlar ve iki kalça kemiğinin dışında, sağrı kemiği (sakrım) ve kuyruk sokumu kemiği (korsiks) denen belkemiği kısımlarını da kapsar. Her kalça kemiği birleşmiş üç kemik parçasından oluşur; omurga kemiği, çatı kemiği ve kalça kemiği, Karın boşluğunun alt sınırını oluşturacak şekilde her iki kalça kemiği ana pelvis denilen bir havza oluştururlar. Altında cinsel organları, rektumu ve mesaneyi kapsayan ve küçük pelvis denilen ufak bir havza daha bulunur. Küçük pelvisteki geçit kanalı, doğum sırasında bebeğin geçebilmesi için kadınlarda daha geniştir ve doğum kanalı adını alır. Pelvis, birleşen çeşitli kısımlar sıkıca kenetli olduğu için oldukça hareketsizdir. Pelvisin dış kenarlarında kalça eklemlerini oluşturan eklem boşlukları (acetabulum, çanakçık) bulunur. Bu, uyluk kemiklerinin yumrularını içeren oynak bir eklemdir.