Кісткова система розділена на дві частини: осьовий скелет і апендикулярний скелет. До осьового скелета належать череп, хребетний стовп, ребра та грудина. Апендикулярний скелет включає всі верхні та нижні кінцівки, плечовий пояс та тазовий пояс. Кістки в організмі людини бувають чотирьох основних форм, довгих, коротких, плоских і неправильних і складаються з перетинок колагенових волокон, зміцнених кальцієм і фосфором.
Колаген забезпечує гнучкість, тоді як мінерали забезпечують міцність на розрив. Існує 5 функцій кісткова система в тілі, три з яких є зовнішніми і видимими неозброєним оком, а дві - внутрішніми. Зовнішніми функціями є: будова, рух та захист. Внутрішні функції: виробництво та зберігання клітин крові.
1. Структура
•••Jupiterimages / Photos.com / Getty Images
Як і сталевий каркас будівлі, функції скелета та кісток полягають у забезпеченні жорсткості, яка надає тілу форму та підтримує вагу м’язів та органів. Без цієї структури тіло руйнувалось би само по собі, стискаючи легені, серце та інші органи - погіршуючи їх функцію.
Деякі істоти не мають внутрішніх скелетів, а натомість вони мають зовнішні оболонки (або екзоскелети) з м’язовими прикріпленнями всередині. Жорстка будова кісткової системи також дозволяє їй виконувати ще одну з 5 функцій кісткової системи: рух.
2. Рух
•••Юпітерімадж / Марка X Pictures / Getty Images
У механіці руху задіяні три основні системи:
- Нервова система
- М'язова система
- Скелетна система
Нервова система посилає електричні імпульси, що активізують м’язи, кісткова система забезпечує важелі та якіри для того, щоб м’язи тяглися. Усі скелетні м’язи мають початок і точку вставки.
Походженням є якір, кістка, яка залишається нерухомою, поки м’яз працює. Вставка - це кістка, яка рухається в міру роботи м’яза, що є однією з основних функцій скелета. Так, наприклад, у випадку з біцепсом надпліччя та плече - це витоки (якір), а кістки передпліччя - вставка. Цікаво, що кількість сили, необхідної м’язу, безпосередньо пов’язана з довжиною кістки (або важеля) та місцем її прикріплення.
Це означає, що більш низькі люди насправді використовують менше сили для пересування, ніж вищі люди, оскільки вони мають коротші кістки, а точка прикріплення знаходиться ближче до точки початку.
3. Захист
•••Stockbyte / Stockbyte / Getty Images
Можливо, найважливішою з 5 функцій кісткової системи є захист. Найбільш очевидним прикладом функцій захисних властивостей скелета є череп людини. Хребці та ребра також виконують захисні функції, укладаючи делікатні структури, такі як спинний мозок, серце та легені. Грудна клітка не тільки оточує органи дихання, але вона також дуже гнучка і побудована для розширення та скорочення з кожним вдихом.
Кістки черепа насправді являють собою кілька плоских пластин, з'єднаних між собою швами. Ці шви дозволяють черепу проходити через родові шляхи і розширюватися, оскільки мозок продовжує зростати. Шви зливаються в ранньому дитинстві, утворюючи класичну форму черепа.
Хребці - це всі кістки неправильної форми в тілі людини, які забезпечують захист і гнучкість для руху. Між кожним хребцем також є фіброзні диски, які забезпечують поглинання удару.
4. Виробництво клітин крові
•••Томас Норткет / Digital Vision / Getty Images
Червоні та білі кров’яні тільця утворюються в червоному мозку кісток. При народженні та в ранньому дитинстві весь кістковий мозок червоний. У міру старіння приблизно половина кісткового мозку перетворюється на жовтий мозок - який складається з жирових клітин. У дорослої людини більшість довгих кісток містять жовтий мозок, а червоний - лише в плоских кістках стегна, черепа і лопаток, хребців і на кінцях довгих кістки.
Однак у разі серйозної крововтрати організм може перетворити частину жовтого мозку назад у червоний, щоб збільшити вироблення клітин крові.
5. Зберігання
•••Юпітеразображення / Товарна стрілянина / Getty Images
Тіло використовує кальцій і фосфор для фізичних процесів, таких як скорочення м’язів. Деякі з цих мінералів містяться в нашому раціоні, але вони також беруться з кісток людського тіла. Коли організм потребує кальцію, якщо в крові немає готового запасу, ендокринна система вивільняє гормони, які ініціюють процес виведення кальцію з кістки і викиду його в організм кровотік. Коли надлишок кальцію в крові надходить, він знову потрапляє в кістки.
Ось чому кальцій та вітамін D у їжі так важливі. Організм постійно використовує кальцій, і якщо в раціоні недостатньо кальцію, він буде постійно брати кальцій з кістки для його компенсації - що призводить до остеопорозу. Наявність достатньої кількості харчового кальцію гарантує достатню кількість кальцію для функцій організму та поповнює резервні запаси в кістці.