Etimoloji
Eski Türkçe *ud- ardından gitmek → udu arka, art → udluk bacağın kalın kısmı, kıç
Latincede(n) femur‘dur.
femoralis; Uyluğa ait olan.
|
|
İnsan iskeletindeki en uzun, en büyük ve en güçlü kemik olan femur, vücudun desteklenmesinde ve hareketin sağlanmasında kritik bir rol oynar. Yaklaşık 40-50 cm uzunluğundadır ve kas bağlantısı ve eklem eklemlenmesini barındırırken mekanik streslere dayanacak şekilde tasarlanmış karmaşık bir yapı gösterir.
Anatomik Yapı
Corpus Femoris (Femur Mili)
- Femur şaftı, femurun orta, uzun bölümüdür ve içbükey bir şekilde dorsale doğru kıvrılır.
- Linea Aspera: Şaftın arka tarafında belirgin bir çıkıntı olan linea aspera, çeşitli kaslar için bağlantı noktası görevi görür. Medial ve lateral dudaklardan oluşur:
- Labium Mediale: Medial dudak.
- Labium Laterale: Yanal dudak.
- Bu dudaklar distalde birbirinden ayrılarak Facies Poplitea olarak bilinen düz üçgen bir yüzey oluşturur.
- Besin foraminaları (foramina nutricia) kemiğe vasküler beslenmeyi kolaylaştırmak için linea aspera boyunca dağılmıştır.
Femur Boynu (Collum Femoris)
- Femur boynu, şaftı femur başına bağlar. Dikey düzlemde sagittal düzleme göre daha uzundur.
- Yetişkinlerde Kollodiafizer Açı (veya eğim açısı) ortalama 125°’dir:
- Coxa Vara**: Açı <120°, femur boynu üzerinde artan strese yol açar.
- Coxa Valga: Açı >128°, mekanik verimliliği azaltır.
Femur Başı (Caput Femoris)
- Femur başı yarım küre şeklindedir ve femur başı bağını (Ligamentum Capitis Femoris) sabitleyen Fovea Capitis hariç, asetabulum ile düzgün bir eklemleşme için hiyalin kıkırdakla kaplıdır.
- Bu bağ, özellikle gelişim sırasında femur başının beslenmesi için çok önemli olan kan damarlarını taşır.
Proksimal Uç Özellikleri
- Büyük Trokanter (Trokanter Major): Proksimal femurun lateral tarafında, birkaç kalça kası için bağlantı görevi gören büyük, hissedilebilir bir kemik çıkıntısı. Trokanter medialde *Fossa Trochanterica* içine doğru çukurlaşır.
- Küçük Trokanter (Trokanter Minör): Büyük ölçüde çevresindeki kasların altında gizlenmiş, daha küçük, medial yerleşimli bir kemik çıkıntısı.
- İntertrokanterik Yapılar:
- Linea Intertrochanterica: İki trokanteri birbirine bağlayan daha az belirgin bir ön kret.
- Crista Intertrochanterica: Sağlam bir arka çıkıntı.
Distal Uç Özellikleri
- Distal femur, tibia ve patella ile eklemleşen Medial ve Lateral Kondiller şeklinde genişler. Bu kondiller, diz ekleminin önemli bağlarını barındıran bir oluk olan İnterkondiler Fossa ile ayrılır.
- Epikondiller**:
- Medial Epikondil: Addüktör magnus tendonunun bağlanması için *Addüktör Tüberkülü* içerir.
- Lateral Epikondil: Popliteus kasının orijini olarak görev yapar.
Biyomekanik ve Gelişim
Trabeküler Düzenleme
- Femur başı ve boynunun spongiozası, çekme ve sıkıştırma kuvvetlerine karşılık gelen trabeküler düzenler sergiler. Bu düzenlemeler kemiğin mekanik yüklere karşı direncini optimize eder.
Burulma Açısı
- Femur boynu, diz ekleminin enine eksenine göre 15° öne doğru döndürülür. Bu açı yenidoğanlarda daha büyüktür (40°) ve ağırlık taşıma streslerine gelişimsel adaptasyonu yansıtır.
Kemikleşme Zaman Çizelgesi
- Femur şaftı fetal gelişimin 7-8. haftalarında kemikleşmeye başlar.
- Proksimal epifiz ossifikasyon merkezleri yaşamın ilk yılı civarında ortaya çıkarken, distal merkezler fetal dönemin sonuna doğru oluşur.
- Büyük trokanter üçüncü yıl civarında kemikleşir ve küçük trokanter on ikinci yılda kemikleşir. Epifiz füzyonu proksimalde 16-20 yaşlarında, distalde ise 20 yaşlarında gerçekleşir.
Uyluk Kemiğinin Embriyolojik Gelişimi
Femurun gelişimi embriyogenezin erken evrelerinde başlar ve mezenkimal yoğunlaşma, kondrifikasyon, ossifikasyon ve postnatal olgunlaşma gibi bir dizi karmaşık süreci içerir. Bu süreçler genetik ve moleküler sinyallerle sıkı bir şekilde düzenlenerek uygun morfogenez ve mekanik taleplere işlevsel adaptasyon sağlar.
Gelişimin Temel Aşamaları
Mezenkimal Yoğunlaşma (Gestasyonun 4.-5. Haftası)
- Femur, gebeliğin 4. haftasında uzuv tomurcuklarını oluşturan lateral plaka mezoderminden köken alır.
- Alt ekstremiteye karşılık gelen bölgede, mezenkimal hücreler femurun kıkırdak öncüsünü oluşturmak için yoğunlaşır. Bu, fibroblast büyüme faktörleri (FGF’ler) ve Sonic hedgehog (Shh) gibi sinyal yolakları tarafından yönlendirilir.
- Mezenkimal yoğunlaşma, femur şaftının ilkel şeklini oluşturmak için uzar.
Kondrifikasyon (Gebeliğin 5-7. Haftası)
- Yoğunlaşmış mezenkimal hücreler kondrositlere farklılaşarak femurun kıkırdak şablonunu oluşturur.
- Kondrositler tarafından Tip II kolajen üretimi hiyalin kıkırdak modelinin oluşumunu destekler.
- Kıkırdaklı şablon diyafiz (şaft), metafiz ve epifiz (uçlar) gibi farklı bölgeler içerir.
Birincil Ossifikasyon Merkezi Oluşumu (Gebeliğin 7-8. Haftası)
- Kemikleşme, gebeliğin 7-8. haftası civarında femur gövdesinde (diyafiz) başlar ve birincil kemikleşme merkezinin oluşumunu işaret eder.
- Kan damarları, besleyici foramina yoluyla merkezi diyafizi istila ederek osteoprogenitör hücreleri getirir. Bu hücreler osteoblastlara farklılaşır ve kıkırdak modelin üzerine kemik matriksi bırakır.
- Kıkırdak matriks, endokondral kemikleşme süreci boyunca dokuma kemik ile yer değiştirir.
İkincil Kemikleşme Merkezleri (Geç Fetal Dönem-Postnatal Dönem)
- Distal femoral epifiz, fetal dönemin sonuna doğru ilk kemikleşen epifizdir ve ultrason görüntülemede fetal olgunluğun önemli bir belirtecidir.
- Proksimal epifiz ossifikasyon merkezi yaşamın ilk yılı civarında gelişirken, büyük trokanter ve daha küçük trokanter için ossifikasyon merkezleri sırasıyla yaklaşık 3 yıl ve 12 yıl sonra ortaya çıkar.
Epifiz Büyümesi ve Olgunlaşması (Doğum-Ergenlik)
- Femurun büyümesi büyük ölçüde diyafiz ve epifizler arasında bulunan epifiz plakları (büyüme plakları) tarafından yönlendirilir. Bu plaklar, kondrosit proliferasyonu ve ardından kemikleşme yoluyla kemiğin uzunlamasına büyümesini sağlar.
- Büyüme plakları proksimal femurda 16-20 yıl ve distal femurda 20 yıl içinde kapanır.
Ossifikasyon Paternlerinden Etkilenen Morfolojik Özellikler
- Trokanterler**, sırtlar ve kondiller, kas bağlantıları tarafından uygulanan mekanik stresler tarafından yönlendirilen birincil kemikleşme ve ikincil merkezlerin bir kombinasyonu yoluyla oluşur.
- Örneğin, büyük trokanter kaslara bağlanma ve hareket için kaldıraç görevi görmesi nedeniyle yanal olarak belirgin bir kemik çıkıntısı şeklinde gelişir.
Moleküler ve Genetik Düzenleme
Anahtar Moleküler Yollar
- Kemik Morfogenetik Proteinleri (BMP’ler):** Mezenkimal hücrelerin kondrositlere ve daha sonra osteoblastlara farklılaşmasını düzenler.
- Wnt/β-katenin Sinyali: Kemikleşmenin başlaması ve uygun iskelet modellemesi için gereklidir.
- Hint Kirpi (Ihh) ve Paratiroid Hormonla İlişkili Protein (PTHrP):** Büyüme plaklarında kondrosit proliferasyonunu ve farklılaşmasını koordine eder.
- Hox Genleri:** Proksimal-distal ve anterior-posterior eksenlerini belirleyerek gelişen femur için konumsal bilgi sağlar.
Gelişimsel Bozukluklar
- Konjenital Femoral Eksiklik (KFD):** Femur uzunluğunu ve morfolojisini etkileyen, uzuv tomurcuğu oluşumundaki aksaklıkların neden olduğu bir bozukluk spektrumu.
- Akondroplazi: FGFR3 genindeki mutasyonlar anormal kondrosit proliferasyonuna yol açarak femur boyunun kısalmasına neden olur.
- Proksimal Femoral Fokal Eksiklik (PFFD):** Endokondral ossifikasyondaki bozulmalar nedeniyle proksimal femurun az gelişmesi veya yokluğu ile karakterize nadir bir kusurdur.
Embriyolojik Gelişimin Klinik Önemi
Ultrason İşaretleri
- Distal femoral epifizde ossifikasyon merkezlerinin varlığı fetal olgunluğun bir göstergesi olarak kullanılır.
Konjenital Anormallikler
- Mezenkimal yoğunlaşma veya kemikleşme sırasındaki malformasyonlar coxa vara, coxa valga veya torsiyonel anormallikler gibi deformitelere neden olabilir.
Epifiz Büyüme Plağı Yaralanmaları
- Çocukluk döneminde büyüme plağının hasar görmesi erken kapanmaya yol açarak uzuv uzunluğu farklılıklarına veya açısal deformitelere neden olabilir.
Patolojik Kırıklar
- Osteogenezis imperfekta** gibi bozukluklar, kondrifikasyon ve kemikleşme aşamalarında kolajen sentezindeki kusurlardan kaynaklanabilir.
Klinik Önem
Epifizyolizis Kapitis Femoris (Adolesan Coxa Vara)
- Femur boynunun femur başı epifizine göre anteriora ve kraniale doğru yer değiştirmesi ile karakterizedir. Genellikle ergenlik döneminde obezite veya hormonal dengesizliklerle ilişkilidir.
Femur Boynu Kırıkları
- Osteoporoz nedeniyle yaşlılarda sık görülen bu kırıklar eklem içi veya eklem dışı olarak meydana gelebilir:
- Eklem İçi Kırıklar**: Kalça kapsülü içindeki medial kırıkları içerir.
- Eklem Dışı Kırıklar**: Trokanterik bölgeye uzanan lateral kırıkları içerir.
Doğuştan ve Gelişimsel Bozukluklar
- İnklinasyon veya torsiyon açısındaki anormallikler mekanik yetersizliklere, eklem dejenerasyonuna yatkınlıklara veya yürüme bozukluklarına neden olabilir.
Femurun bu ayrıntılı anatomik ve işlevsel genel görünümü, karmaşıklığının ve kas-iskelet sistemindeki kritik rolünün altını çizmektedir. Daha fazla çalışma için, histolojik ve radyolojik değerlendirmelere yapılan atıflar, gelişimine ve işlevselliğine ilişkin ek bilgiler sağlayabilir.
Keşif
Femur, sadece boyutu ve gücü nedeniyle değil, aynı zamanda klinik ve sembolik önemi nedeniyle de tarih boyunca anatomik ve tıbbi gelişmelerin merkezinde yer almıştır. Hikayesi, insan bilgisinin evrimi, kültürel uygulamalar ve bilimsel buluşlarla iç içe geçiyor.
Erken Anlayış: Hipokrat ve Kırıklar
Antik Yunan’da, genellikle “Tıbbın Babası” olarak anılan Hipokrat, uyluk kemiğinin önemini detaylandıran ilk kişiler arasındaydı. İnsan anatomisine ilişkin anlayışı dış gözlemler ve savaş alanı yaralanmalarıyla sınırlı olsa da, uyluk kemiğinin ağırlık taşıyan bir yapı olarak rolüne dikkat çekmiştir. Hipokrat, hareket etmedeki merkezi rolü nedeniyle kırıklarının özellikle yıkıcı ve iyileşmesinin zor olduğunu gözlemlemiştir. Bunu ele almak için, kırılan kemiği yeniden hizalamak için tahta ateller kullanarak ilkel traksiyon teknikleri geliştirdi. İlkel de olsa bu yöntemler ortopedik bakımın başlangıcını işaret ediyor ve uyluk kemiğinin dayanıklılığını ve kırılganlığını vurguluyordu.
Roma Mirası: Galen ve İşlevsel Perspektif
Yüzyıllar sonra Romalı hekim Galen, Hipokrat’ın çalışmalarını hayvan diseksiyonları yoluyla genişleterek femurun daha yapılandırılmış bir tanımını sunmuştur. Yuvarlak başını ve pelvis ile eklemlenme şeklini vurgulayarak kondilleri hareketi kolaylaştıran tekerleklere benzetmiştir. Galen’in hayvan modellerine dayanması yanlışlıkları beraberinde getirse de, femurun kalça eklemi ve çevresindeki kaslarla olan ilişkisine dair görüşleri biyomekaniğin anlaşılması için temel oluşturmuştur. Çalışmaları yüzyıllar boyunca saygı görmüş olsa da, Rönesans döneminde sorgulanacaktır.
Rönesans Çığır Açan Buluş: Vesalius Galen’e Meydan Okuyor
- yüzyıl, Andreas Vesalius’un De Humani Corporis Fabrica (1543) adlı eserinin yayınlanmasıyla anatomik bilgide dramatik bir değişime yol açtı. Vesalius, titiz insan diseksiyonlarıyla Galen’in tanımlamalarındaki hataları ortaya çıkardı. Femur için, büyük trokanterin yapısını, kasların bağlanmasını ve boyun ve başın kesin yönelimini açıklığa kavuşturdu. Ayrıntılı çizimleri, femurun kıvrımlarını ve özelliklerini daha önce görülmemiş bir doğrulukla yakaladı ve iskelet mekaniğini anlamak için en önemli kemik olarak belirledi. Vesalius’un çalışmaları modern anatominin doğuşuna ve insan formu ve işlevinin daha derin bir şekilde takdir edilmesine işaret ediyordu.
Endüstriyel Çağ: Biyomekanikteki Gelişmeler
Sanayi Devrimi 18. ve 19. yüzyıllarda dünyayı yeniden şekillendirirken, biyomekanik çalışmaları da ivme kazandı. Giovanni Borelli (1679) gibi bilim insanları iskelet üzerine etki eden kuvvetleri ölçmeye başladı. Eşsiz eğim açısıyla (yetişkinlerde 125°) uyluk kemiği, ağırlık ve mekanik stres dağılımını incelemek için birincil konu haline geldi. Dönemin mühendisleri uyluk kemiğini kirişler ve kemerler gibi mimari desteklerle karşılaştırarak yükleri taşımak için verimli yapısını fark ettiler. Bu analojiler, femurun eklem mekaniğindeki rolünün işlevini taklit eden tasarımlara ilham verdiği protez alanındaki yenilikleri körükledi.
Modern Tıp: Cerrahi Yenilikler
- yüzyılda femur, özellikle total kalça artroplastisinin (THA) ortaya çıkmasıyla ortopedik cerrahinin merkezi haline gelmiştir. 1960’larda John Charnley’in öncülüğünü yaptığı kalça protezi cerrahisi, femur başı ve boynunu protez malzemelerle değiştirerek dejeneratif eklem hastalıklarını ele aldı. Charnley’in çalışmaları, Galen’in işlevsel gözlemlerinden Vesalius’un hassasiyetine kadar yüzyıllardır süregelen anatomik kavrayışlardan beslenmiştir.
Aynı dönemde, X-ışınları gibi görüntüleme alanındaki gelişmeler, femurun iç yapısını daha da aydınlatarak, basınç ve çekme kuvvetlerine karşı direnci optimize eden trabeküler modellerini ortaya çıkardı. Bu bilginin, özellikle osteoporozun neden olduğu ve sıklıkla femur boynunda meydana gelen kırıkların tedavisinde çok önemli olduğu kanıtlanmıştır.
Kültürel ve Sembolik Önem
Uyluk kemiği, anatomik öneminin ötesinde, kültürler arasında sembolik bir ağırlığa sahip olmuştur. Ortaçağda, uyluk kemiğinin diriliş sırasında vücudun yeniden canlanacağı kemik olduğuna inanılırdı. Cenaze törenlerinde öne çıkması, yaşam, güç ve süreklilikle olan kalıcı ilişkisinin altını çizmektedir.
İleri Okuma
- Rüther, W., & Brand, J. (1995). Orthopädie und Unfallchirurgie. Springer-Verlag.
- Gray, H., & Standring, S. (2008). Gray’s Anatomy: The Anatomical Basis of Clinical Practice. Churchill Livingstone Elsevier.
- Netter, F. H. (2014). Atlas of Human Anatomy (6th ed.). Elsevier.
- Buckwalter, J. A., Einhorn, T. A., & Simon, S. R. (2000). Orthopaedic Basic Science: Biology and Biomechanics of the Musculoskeletal System. American Academy of Orthopaedic Surgeons.
- Kaufman, M. H. (2004). The Atlas of Mouse Development. Academic Press.
- Moore, K. L., Dalley, A. F., & Agur, A. M. R. (2013). Clinically Oriented Anatomy (7th ed.). Lippincott Williams & Wilkins.
- Schoenwolf, G. C., Bleyl, S. B., Brauer, P. R., & Francis-West, P. H. (2014). Larsen’s Human Embryology (5th ed.). Elsevier.
- Hall, B. K. (2015). Bones and Cartilage: Developmental and Evolutionary Skeletal Biology (2nd ed.). Academic Press.
- Sadler, T. W. (2018). Langman’s Medical Embryology (14th ed.). Wolters Kluwer.
- Moore, K. L., Persaud, T. V. N., & Torchia, M. G. (2020). The Developing Human: Clinically Oriented Embryology (11th ed.). Elsevier.