Jak działają kości? Rusztowanie naszego ciała
Szkielet to wspaniała konstrukcja złożona z kości, stawów, chrząstek i więzadeł. Podtrzymuje ciało, nadaje mu kształt i umożliwia zakotwiczenie mięśni. Tworzy go 206 kości, które nie tylko ochraniają narządy wewnętrzne, ale też wytwarzają komórki krwi i magazynują sole mineralne, m.in. związki wapnia i fosforu niezbędne do funkcjonowania kości i mięśni.
Rola szkieletu widoczna jest np. w konstrukcji klatki piersiowej, gdzie 12 par żeber niczym szafa zamyka i chroni serce, płuca i narządy górnej części jamy brzusznej; w kręgosłupie, który osłania delikatny rdzeń kręgowy;
w kształcie miednicy utrzymującej macicę i pęcherz; czy wreszcie w czaszce, która jest sejfem dla mózgu. Kręgosłup daje ciału pewną elastyczność, a zarazem pozwala przyjąć wyprostowaną postawę i nosić (nielekką) głowę wysoko (mózg z czaszką waży ok. 6,8 kg).
Kości są stosunkowo lekkie – przeciętny ludzki szkielet waży jakieś 9 kg – ale mogą wytrzymać takie obciążenia jak hartowana stal. Np. gdy idziemy, przy każdym kroku stopa uderza o ziemię z siłą równą trzykrotnej masie naszego ciała. A zatem nogi osoby ważącej 68 kg są poddawane przeciążeniom przekraczającym 200 kg.
Wielozadaniowość
Kości buzują aktywnością. W ich wnętrzu szpik wytwarza komórki krwi. Na zewnątrz rywalizujące „klany” komórek bez przerwy budują i rozkładają tkankę kostną. Wapń ze starych komórek kostnych jest uwalniany do krwi, skąd może być pobrany do budowy nowej kości.
Kość składa się z dwóch rodzajów tkanek: kości zbitej – tworzącej twardą warstwę zewnętrzną, i kości gąbczastej koronkowo wypełniającej wnętrze. Galaretowaty szpik kryje się w pustych przestrzeniach kości gąbczastej, m.in. w kościach długich ramion i nóg. Szpik to niezwykle wydajna fabryka krwinek; codziennie „wypuszcza” ich do krwiobiegu ponad 100 mld.
Zazwyczaj kości klasyfikuje się na podstawie ich kształtu. Płaskie chronią mózg oraz narządy klatki piersiowej i miednicy. Mocne kości długie, które stale poddawane są obciążeniom, mamy głównie w ramionach i nogach, ale należą do nich też obojczyki oraz kości dłoni i stóp. Kości krótkie są niewielkie i kształtem zbliżone do sześcianu; można je znaleźć w nadgarstkach i stawach skokowych. Takie kości jak kręgi mają nieregularny kształt i zwykle liczne wyrostki, do których przyczepiają się mięśnie, ścięgna i więzadła. Trzeszczki to małe kostki tworzące się na przebiegu ścięgien narażonych na stres i tarcie, np. w dłoniach i podeszwach stóp. Największą jest rzepka w kolanie.
Połączenia
Bez łączników ludzkiego rusztowania, których mamy ponad 400 – nasze ciało byłoby nieruchomym więzieniem. Mięśnie przechodzą przez stawy w drodze od kości do kości. Ścięgna niczym sznury łączą mięśnie z kośćmi, które przy skurczu mięśni poruszają się względem siebie. Więzadła – pasma mocnej tkanki łącznej – utrzymują kości wokół stawów w prawidłowym położeniu, zaś chrząstki ochraniają końce kości i pomagają stawom funkcjonować.
Kolano to przykład świetnej inżynierii stawów, a zarazem ich niezwykłej kruchości. Ten najbardziej złożony staw solidnie obrywa jako zderzak między dwoma masywnymi kośćmi nogi: udową i piszczelową. Chronią go liczne poduszeczki z chrząstki, zaś wzdłuż bocznych powierzchni stawu i przez jego środek przechodzą stabilizujące więzadła. Do urazu kolana może dojść nagle, np. gdy przy gwałtownej zmianie kierunku ruchu dochodzi do zerwania przedniego więzadła krzyżowego (ACL), albo powoli, jak wtedy gdy osteoartroza (zwyrodnienie stawów) uszkadza ochronną chrząstkę.
1 z 2
Screen Shot 2016-01-27 at 18
Ręka w górę! 27 kości ludzkiej dłoni zapewnia silny, lecz elastyczny uścisk.
2 z 2
Screen Shot 2016-01-27 at 18
Superobrót. Wizualizacja męskiego szkieletu pokazuje jego gibkość i elastyczność, którą zawdzięcza licznym stawom i łączącym je więzadłom.