Układ kostny podzielony jest na dwie części: Szkielet osiowy i szkielet wyrostka robaczkowego. Szkielet osiowy obejmuje czaszkę, kręgosłup, żebra i mostek. Szkielet wyrostka robaczkowego obejmuje wszystkie kończyny górne i dolne, obręcz barkową i obręcz miedniczną. Kości w ludzkim ciele występują w czterech głównych kształtach, długich, krótkich, płaskich i nieregularnych i składają się z sieci włókien kolagenowych wzmocnionych wapniem i fosforem.
Kolagen zapewnia elastyczność, a minerały wytrzymałość na rozciąganie. Istnieje 5 funkcji układ szkieletowy w ciele, z których trzy są zewnętrzne i widoczne gołym okiem, a dwa z nich są wewnętrzne. Funkcje zewnętrzne to: budowa, ruch i ochrona. Funkcje wewnętrzne to: produkcja i przechowywanie krwinek.
1. Struktura
•••Jupiterimages/Photos.com/Getty Images
Podobnie jak stalowa konstrukcja budynku, funkcje szkieletu i kości polegają na zapewnieniu sztywności, która nadaje kształt ciału i wspiera ciężar mięśni i narządów. Bez tej struktury ciało zapadłoby się samo w sobie, ściskając płuca, serce i inne narządy, osłabiając ich funkcję.
Niektóre stworzenia nie mają wewnętrznych szkieletów, a zamiast tego mają zewnętrzne skorupy (lub egzoszkielety) z przyczepionymi mięśniami wewnątrz. Sztywna konstrukcja układu kostnego pozwala mu również na pełnienie jeszcze jednej z 5 funkcji układu kostnego: ruchu.
2. Ruch
•••Jupiterimages/Zdjęcia marki X/Getty Images
Istnieją trzy główne systemy związane z mechaniką ruchu:
- System nerwowy
- System mięśniowy
- Układ szkieletowy
Układ nerwowy wysyła impulsy elektryczne, które aktywują mięśnie, układ szkieletowy zapewnia dźwignie i kotwice, na które mięśnie mogą się napierać. Wszystkie mięśnie szkieletowe mają punkt początkowy i punkt zaczepienia.
Źródłem jest kotwica, kość, która pozostaje nieruchoma podczas pracy mięśnia. Wstawka to kość, która porusza się podczas pracy mięśnia, co jest jedną z głównych funkcji szkieletu. Tak więc na przykład w przypadku bicepsa górna część ramienia i bark są początkiem (kotwica), a kości przedramienia są przyczepem. Co ciekawe, ilość energii, jakiej potrzebuje mięsień, jest bezpośrednio związana z długością kości (lub dźwigni) i miejscem jej zamocowania.
Oznacza to, że ludzie niżsi faktycznie zużywają mniej energii do poruszania się niż ludzie wyżsi, ponieważ mają krótsze kości, a punkt przywiązania znajduje się bliżej punktu początkowego.
3. Ochrona
•••Stockbyte/Stockbyte/Getty Images
Prawdopodobnie najważniejszą z 5 funkcji układu kostnego jest ochrona. Najbardziej oczywistym przykładem funkcji ochronnych właściwości szkieletu jest ludzka czaszka. Kręgi i żebra pełnią również funkcje ochronne, otaczając delikatne struktury, takie jak rdzeń kręgowy, serce i płuca. Klatka piersiowa nie tylko otacza narządy oddechowe, ale jest również bardzo elastyczna i jest skonstruowana tak, że rozszerza się i kurczy z każdym oddechem.
Kości czaszki to w rzeczywistości kilka płaskich płytek połączonych szwami. Te szwy pozwalają czaszce przejść przez kanał rodny i rozszerzać się wraz z dalszym wzrostem mózgu. Szwy łączą się we wczesnym dzieciństwie, tworząc klasyczny kształt czaszki.
Kręgi to kości o nieregularnym kształcie w ludzkim ciele, które zapewniają zarówno ochronę, jak i elastyczność ruchu. Pomiędzy poszczególnymi kręgami znajdują się również włókniste dyski, które zapewniają amortyzację wstrząsów.
4. Produkcja komórek krwi
•••Thomas Northcut/Digital Vision/Getty Images
Czerwone i białe krwinki powstają w czerwonym szpiku kości. Przy urodzeniu i we wczesnym dzieciństwie cały szpik kostny jest czerwony. Z wiekiem około połowa szpiku ciała zamienia się w szpik żółty – który składa się z komórek tłuszczowych. U dorosłego człowieka większość kości długich zawiera żółty szpik, a czerwony szpik występuje tylko w płaskich kościach biodrowych, czaszce i łopatkach, kręgach oraz na końcach długich kości.
Jednak w przypadku poważnej utraty krwi organizm może przekształcić część żółtego szpiku z powrotem w szpik czerwony, aby zwiększyć produkcję krwinek.
5. Przechowywanie
•••Jupiterimages/Goodshoot/Getty Images
Organizm wykorzystuje wapń i fosfor do procesów ustrojowych, takich jak skurcze mięśni. Niektóre z tych minerałów znajdują się w naszej diecie, ale są również pobierane z kości w ludzkim ciele. Kiedy organizm potrzebuje wapnia, jeśli nie ma gotowego zaopatrzenia we krwi, układ hormonalny uwalnia hormony, które inicjują proces pobierania wapnia z kości i uwalniania go do krwioobieg. Kiedy występuje nadmiar wapnia we krwi, wraca on do kości.
Dlatego tak ważne są w diecie wapń i witamina D. Organizm stale zużywa wapń, a jeśli w diecie nie ma wystarczającej ilości wapnia, będzie stale pobierał wapń z kości, co prowadzi do osteoporozy. Posiadanie wystarczającej ilości wapnia w diecie zapewnia wystarczającą ilość wapnia do funkcjonowania organizmu i uzupełnia zapasowe zapasy w kości.