ما هي الوظائف الخمس الرئيسية لجهاز الهيكل العظمي؟

ينقسم الهيكل العظمي إلى قسمين: الهيكل العظمي المحوري و الهيكل العظمي الزائدي. يشمل الهيكل العظمي المحوري الجمجمة والعمود الفقري والأضلاع والقص. يشمل الهيكل العظمي الزائدي جميع الأطراف العلوية والسفلية وحزام الكتف وحزام الحوض. عظام في جسم الإنسان تأتي بأربعة أشكال رئيسية طويلة وقصيرة ومسطحة وغير منتظمة وتتكون من شبكات من ألياف الكولاجين المقواة بالكالسيوم والفوسفور

يوفر الكولاجين المرونة بينما توفر المعادن قوة شد. هناك 5 وظائف نظام الهيكل العظمي في الجسم ، ثلاثة منها خارجية مرئية للعين المجردة ، واثنتان منها داخليتان. الوظائف الخارجية هي: الهيكل والحركة والحماية. الوظائف الداخلية هي: إنتاج خلايا الدم وتخزينها.

•••جوبيتيريماجيس / فوتوس.كوم / جيتي إيماجيس

مثل الهيكل الفولاذي للمبنى ، فإن وظائف الهيكل العظمي والعظام هي توفير الصلابة ، مما يعطي شكل الجسم ويدعم وزن العضلات والأعضاء. بدون هذه البنية ، سينهار الجسم على نفسه ، مما يضغط على الرئتين والقلب والأعضاء الأخرى - مما يضعف وظائفها.

لا تمتلك بعض المخلوقات هياكل عظمية داخلية وبدلاً من ذلك يكون لها أصداف خارجية (أو هياكل خارجية) مع ملحقات عضلية في الداخل. يسمح الهيكل الصلب للنظام الهيكلي أيضًا بأداء وظيفة أخرى من الوظائف الخمس للنظام الهيكلي: الحركة.

•••جوبيتيريماجيس / براند إكس بيكتشرز / جيتي إيماجيس

هناك ثلاثة أنظمة رئيسية تشارك في ميكانيكا الحركة:

1. الجهاز العصبي
2. الجهاز العضلي 
3. نظام الهيكل العظمي

يرسل الجهاز العصبي النبضات الكهربائية التي تنشط العضلات ، ويوفر الجهاز الهيكلي الرافعات والمثبتات للعضلات لسحبها. جميع عضلات الهيكل العظمي لها أصل ونقطة إدخال.

الأصل هو المرساة ، وهي العظم الذي يظل ثابتًا بينما تعمل العضلات. الإدخال هو العظم الذي يتحرك أثناء عمل العضلات ، وهو أحد الوظائف الرئيسية للهيكل العظمي. لذلك ، على سبيل المثال ، في حالة العضلة ذات الرأسين ، فإن الجزء العلوي من الذراع والكتف هما الأصل (المرساة) وعظام الساعد هي الإدخال. ومن المثير للاهتمام أن مقدار القوة التي تحتاجها العضلات يرتبط ارتباطًا مباشرًا بطول العظم (أو الرافعة) ومكان توصيله.

هذا يعني أن الأشخاص الأقصر يستخدمون في الواقع قوة أقل للتحرك من الأشخاص الأطول لأن لديهم عظامًا أقصر ، ونقطة التعلق أقرب إلى نقطة الأصل.

•••Stockbyte / Stockbyte / Getty Images

يمكن القول إن أهم الوظائف الخمس للجهاز الهيكلي هي الحماية. أوضح مثال على وظائف الخصائص الوقائية للهيكل العظمي هو الجمجمة البشرية. تحتوي الفقرات والأضلاع أيضًا على وظائف وقائية من خلال تغليف الهياكل الحساسة مثل النخاع الشوكي والقلب والرئتين. لا يحيط القفص الصدري بأعضاء التنفس فحسب ، ولكنه أيضًا مرن جدًا ومصمم للتوسع والتقلص مع كل نفس.

تتكون عظام الجمجمة في الواقع من عدة صفائح مسطحة متصلة ببعضها البعض بواسطة خيوط جراحية. تسمح هذه الغرز للجمجمة بالمرور عبر قناة الولادة والتوسع مع استمرار نمو الدماغ. تندمج الغرز معًا في مرحلة الطفولة المبكرة ، وتشكل الشكل الكلاسيكي للجمجمة.

جميع الفقرات عبارة عن عظام غير منتظمة الشكل في جسم الإنسان توفر الحماية والمرونة للحركة. توجد أيضًا أقراص ليفية بين كل فقرة ، والتي توفر امتصاص الصدمات.

•••توماس نورثكوت / ديجيتال فيجن / جيتي إيماجيس

تتكون خلايا الدم الحمراء والبيضاء في النخاع الأحمر للعظام. عند الولادة وفي الطفولة المبكرة ، يكون لون نخاع العظام كله أحمر. مع تقدم الشخص في العمر ، يتحول ما يقرب من نصف نخاع الجسم إلى نخاع أصفر - يتكون من خلايا دهنية. في الإنسان البالغ ، تحتوي غالبية العظام الطويلة على نخاع أصفر ، والنخاع الأحمر موجود فقط في العظام المسطحة للورك والجمجمة والكتف والفقرات ونهايات طويلة عظام.

ومع ذلك ، في حالة فقدان الدم الشديد ، يمكن للجسم تحويل بعض النخاع الأصفر إلى النخاع الأحمر لزيادة إنتاج خلايا الدم.

•••جوبيتيريماجيس / جودشوت / جيتي إيماجيس

يستخدم الجسم الكالسيوم والفوسفور لعمليات جسدية مثل تقلص العضلات. توجد بعض هذه المعادن في نظامنا الغذائي ، ولكنها أيضًا مأخوذة من العظام في جسم الإنسان. عندما يحتاج الجسم إلى الكالسيوم ، إذا لم يكن هناك إمدادات جاهزة في الدم ، جهاز الغدد الصماء تطلق الهرمونات التي تبدأ عملية أخذ الكالسيوم من العظام وإطلاقه في تيار الدم. عندما يكون هناك فائض من الكالسيوم في الدم ، فإنه يعود إلى العظام.

هذا هو سبب أهمية الكالسيوم الغذائي وفيتامين د. يستخدم الجسم الكالسيوم باستمرار ، وإذا لم يكن هناك ما يكفي من الكالسيوم في النظام الغذائي ، فسوف يأخذ الكالسيوم باستمرار من العظام لتعويضه - مما يؤدي إلى هشاشة العظام. يضمن الحصول على كمية كافية من الكالسيوم الغذائي وجود ما يكفي من الكالسيوم لوظائف الجسم ويعيد تغذية المخازن الاحتياطية في العظام.