Σκελετικό Σύστημα, Οστό

Το πλαίσιο στήριξης του σώματος, που αντιπροσωπεύει μια συλλογή αρθρωτικών οστών. καθορίζει την εμφάνιση και το σχήμα του σώματος των ανθρώπων και των σπονδυλωτών. Το οστό είναι ένας πολύπλοκος σχηματισμός που αποτελείται από οστικό ιστό (την κύρια μάζα των οστών), μυελό των οστών, αρθρικό χόνδρο, νεύρα και αιμοφόρα αγγεία.

Το εξωτερικό των οστών, με εξαίρεση τις αρθρικές επιφάνειες, καλύπτεται με περιόστεο. Το περιόστεο είναι ένα λεπτό, ισχυρό φιλμ συνδετικού ιστού, πλούσιο σε αιμοφόρα αγγεία και νεύρα. Με βάση το σχήμα και τη δομή τους, υπάρχουν τέσσερις κύριοι τύποι οστών: σωληνοειδή, σπογγώδη, επίπεδα ή φαρδιά και μικτά.

Το σωληναριακό οστό αποτελείται από μια διάφυση (συμπαγές οστό), που περιέχει μυελό των οστών, και δύο επίφυσες, οι οποίες έχουν μια αρθρική επιφάνεια καλυμμένη με χόνδρο (οστά των κάτω και άνω άκρων). Τα σπογγώδη οστά αποτελούνται κυρίως από σπογγώδη ουσία που καλύπτεται με ένα λεπτό στρώμα συμπαγούς ουσίας - νευρώσεις, σπόνδυλοι, μικρά οστά του ποδιού και του χεριού.

Επίπεδα, ή πλατιά, οστά σχηματίζουν κοιλότητες για εσωτερικά όργανα (οστά του κρανίου, λεκάνη). Τα μικτά οστά περιλαμβάνουν οστά που αποτελούνται από πολλά μέρη, όπως τα οστά της βάσης του κρανίου.

Τα οστά του σκελετού συνδέονται μεταξύ τους χρησιμοποιώντας αρθρώσεις, συνδέσμους, μεμβράνες, χόνδρους και ράμματα. Το οργανικό τμήμα του οστού αποτελείται κατά 95% από πρωτεΐνη κολλαγόνου, το 5% είναι μη κολλαγόνο πρωτεΐνες, υδατάνθρακες και λίπη. Η ελαστικότητα του οστού εξαρτάται από οργανικές ουσίες και η σκληρότητά του από ορυκτές ουσίες.

Ο συνδυασμός αυτών των συστατικών στο οστό του δίνει σημαντική αντοχή και ελαστικότητα. Το σκελετικό σύστημα εκτελεί μια σειρά από μηχανικές και βιολογικές λειτουργίες στο σώμα. Οι μηχανικές λειτουργίες του σκελετού παρέχουν υποστήριξη και κίνηση, καθώς και προστασία των εσωτερικών οργάνων. Η υποστήριξη και η κίνηση είναι δυνατές λόγω της δομής των οστών, όπως οι μακροί και οι κοντοί μοχλοί που συνδέονται με κινητές αρθρώσεις, που τίθενται εύκολα σε κίνηση από τους μύες που συνδέονται με τα οστά.

Επιπλέον, τα οστά σχηματίζουν κανάλια και κοιλότητες κ.λπ. προστατεύουν τα εσωτερικά όργανα. Έτσι, το οστέινο κανάλι της σπονδυλικής στήλης προστατεύει το νωτιαίο μυελό, τα οστά του κρανίου - τον εγκέφαλο, το στήθος - την καρδιά, τους πνεύμονες κ.λπ.

Οι βιολογικές λειτουργίες του σκελετικού συστήματος καθορίζονται από τη συμμετοχή του στις διαδικασίες της αιμοποίησης και του μεταβολισμού. Για παράδειγμα, ο μυελός των οστών, που βρίσκεται μέσα στο οστό, πραγματοποιεί τη διαδικασία σχηματισμού των κυττάρων του αίματος. Τα οστά εμπλέκονται άμεσα στο μεταβολισμό των ορυκτών ουσιών, αποτελώντας μια κινητή αποθήκη ορυκτών συστατικών. Ο σκελετός περιέχει περίπου 99% ασβέστιο των ιστών, 87% φώσφορο και 50% μαγνήσιο.

Τα οστικά κύτταρα βρίσκονται σε συνεχή επαφή με το υγρό του περιβάλλοντος ιστού και λόγω του μικρού μεγέθους των κρυστάλλων υδροξυαπατίτη (το κύριο ανόργανο συστατικό του οστού) και των ιδιαιτεροτήτων της δομής του, συμβαίνει ταχεία ανταλλαγή ιόντων. Κατά τη διάρκεια της ζωής ενός ατόμου, τα οστά υφίστανται διάφορες αλλαγές.

Στην προγεννητική περίοδο, το οστό αποτελείται από ιστό χόνδρου. Τα σημεία οστεοποίησης αρχίζουν να εμφανίζονται στις 7-8 εβδομάδες της ενδομήτριας ζωής. Μέχρι τη στιγμή της γέννησης, όλες οι διαφύσεις έχουν οστεοποιηθεί, μετά την οποία η διαδικασία οστεοποίησης συνεχίζεται στην περιοχή των επιφύσεων. Για διαφορετικά οστά, ο χρόνος εμφάνισης των σημείων οστεοποίησης και η ολοκλήρωση της διαδικασίας ανοργανοποίησης είναι διαφορετικός. Ωστόσο, για κάθε οστό είναι αρκετά σταθερές, γεγονός που καθιστά δυνατή την κρίση της ανάπτυξης και της ωρίμανσης του σκελετικού συστήματος.

Οι αλλαγές στα οστά που σχετίζονται με την ηλικία είναι τόσο χαρακτηριστικές που οι ανθρωπολόγοι, βασισμένοι στη μελέτη της γενικής εμφάνισης, της διαμέτρου των μακρών σωληνοειδών οστών και του μυελικού σωλήνα, του πάχους των τοιχωμάτων της διάφυσης των κοντών σωληνοειδών οστών και των δεδομένων ακτίνων Χ, καθορίζουν την ηλικία ενός ατόμου.

Η χημεία των οστών αλλάζει επίσης σημαντικά με την ηλικία. Τα μικρά παιδιά έχουν περισσότερη οργανική ουσία στα οστά τους, έτσι τα οστά τους είναι πιο εύκαμπτα και σπάνια σπάνε. Αντίθετα, σε μεγάλη ηλικία, όταν μειώνεται το ειδικό βάρος των οργανικών συστατικών, τα οστά γίνονται λιγότερο ελαστικά και πιο εύθραυστα, με αποτέλεσμα