Skeleta sistēma ir sadalīta divās daļās: aksiālais skelets un apendikulārais skelets. Aksiālais skelets ietver galvaskausu, mugurkaula kolonnu, ribas un krūšu kaulu. Apendikulārais skelets ietver visas augšējās un apakšējās ekstremitātes, plecu joslu un iegurņa jostu. Kauli cilvēka ķermenī ir četras galvenās formas, garas, īsas, plakanas un neregulāras, un tās sastāv no kolagēna šķiedru tīkliem, kas pastiprināti ar kalciju un fosforu.
Kolagēns nodrošina elastību, bet minerāli - stiepes izturību. Ir 5 funkcijas kaulu sistēma ķermenī, no kuriem trīs ir ārēji un redzami ar neapbruņotu aci, un divi no tiem ir iekšēji. Ārējās funkcijas ir: struktūra, kustība un aizsardzība. Iekšējās funkcijas ir: asins šūnu ražošana un uzglabāšana.
1. Struktūra
•••Jupiterimages / Photos.com / Getty Images
Tāpat kā ēkas tērauda karkass, skeleta un kaulu funkcijas ir nodrošināt stingrību, kas piešķir ķermeņa formu un atbalsta muskuļu un orgānu svaru. Bez šīs struktūras ķermenis sabruktu sevī, saspiežot plaušas, sirdi un citus orgānus - pasliktinot to darbību.
Dažām radībām nav iekšējo skeletu, un to iekšpusē tām ir ārējie apvalki (vai eksoskeleti) ar muskuļu piestiprinājumiem. Stingra skeleta sistēmas struktūra arī ļauj tai veikt vēl vienu no 5 skeleta sistēmas funkcijām: kustību.
2. Kustība
•••Jupiterimages / Brand X Pictures / Getty Images
Kustības mehānikā ir trīs galvenās sistēmas:
- Nervu sistēma
- Muskuļu sistēma
- Skeleta sistēma
Nervu sistēma nosūta elektriskos impulsus, kas aktivizē muskuļus, skeleta sistēma nodrošina sviras un enkurus, kuriem muskuļi var vilkties. Visiem skeleta muskuļiem ir izcelsme un ievietošanas punkts.
Izcelsme ir enkurs, kauls, kas paliek nekustīgs, kamēr muskulis strādā. Ievietojums ir kauls, kas kustas muskuļa darbības laikā, kas ir viena no galvenajām skeleta funkcijām. Tā, piemēram, bicepsa gadījumā augšdelma un pleca izcelsme (enkurs) un apakšdelma kauli ir ievietošana. Interesanti, ka muskuļa nepieciešamais jaudas daudzums ir tieši saistīts ar kaula (vai sviras) garumu un vietu, kur tas ir piestiprināts.
Tas nozīmē, ka īsāki cilvēki faktiski izmanto mazāk spēka kustībai nekā garāki cilvēki, jo viņiem ir īsāki kauli, un piestiprināšanas punkts ir tuvāk izcelsmes punktam.
3. Aizsardzība
•••Stockbyte / Stockbyte / Getty Images
Iespējams, ka vissvarīgākā no 5 skeleta sistēmas funkcijām ir aizsardzība. Visredzamākais skeleta aizsargājošo īpašību funkciju piemērs ir cilvēka galvaskauss. Skriemeļiem un ribām ir arī aizsargfunkcijas, iekļaujot tādas smalkas struktūras kā muguras smadzenes, sirds un plaušas. Ribu būris ieskauj ne tikai elpošanas orgānus, bet arī ir ļoti elastīgs un ir veidots tā, lai paplašinātu un sarautos ar katru elpu.
Galvaskausa kauli faktiski ir vairākas plakanas plāksnes, kas savienotas kopā ar šuvēm. Šīs šuves ļauj galvaskausam iziet cauri dzemdību kanālam un paplašināties, kad smadzenes turpina augt. Šuves agrā bērnībā saplūst kopā, veidojot klasisko galvaskausa formu.
Visi skriemeļi ir neregulāras formas kauli cilvēka ķermenī, kas nodrošina gan kustību aizsardzību, gan elastību. Starp katru skriemeļu ir arī šķiedru diski, kas nodrošina triecienu absorbciju.
4. Asins šūnu ražošana
•••Thomas Northcut / Digital Vision / Getty Images
Sarkanās un baltās asins šūnas tiek veidotas kaulu sarkanajā smadzenēs. Dzimšanas brīdī un agrā bērnībā visi kaulu smadzenes ir sarkani. Cilvēkam novecojot, apmēram puse ķermeņa smadzeņu pārvēršas dzeltenās smadzenēs - to veido tauku šūnas. Pieaugušam cilvēkam lielākajā daļā garo kaulu ir dzeltenās smadzenes, un sarkanā smadzenes ir tikai sastopamas gūžas, galvaskausa un plecu lāpstiņu plakanajos kaulos, skriemeļos un garo galos kauli.
Tomēr nopietna asins zuduma gadījumā organisms var pārveidot dažus dzeltenās smadzenes atpakaļ sarkanajās smadzenēs, lai palielinātu asins šūnu ražošanu.
5. Uzglabāšana
•••Jupiterimages / Goodshoot / Getty Images
Ķermenis izmanto kalciju un fosforu ķermeņa procesos, piemēram, muskuļu kontrakcijā. Daži no šiem minerāliem ir atrodami mūsu uzturā, bet tie tiek ņemti arī no cilvēka ķermeņa kauliem. Ja ķermenim nepieciešams kalcijs, ja asinīs nav gatavas piegādes, endokrīnā sistēma atbrīvo hormonus, kas uzsāk kalcija ņemšanas procesu no kauliem un izlaišanu asinsrite. Ja asinīs ir kalcija pārpalikums, tas atkal tiek ievietots kaulos.
Tāpēc diētiskais kalcijs un D vitamīns ir tik svarīgi. Ķermenis pastāvīgi lieto kalciju un, ja uzturā nav pietiekami daudz kalcija, tas kompensācijai konsekventi paņems no kaula kalnu - tas noved pie osteoporozes. Pietiekams daudzums kalcija ar uzturu nodrošina pietiekamu kalcija daudzumu ķermeņa funkcijām un papildina rezerves krājumus kaulā.