Luu elimenä on osa liike- ja tukielinten järjestelmää, ja samalla se erottuu täysin ainutlaatuisesta muodosta ja rakenteesta, melko tyypillisestä hermojen ja verisuonten arkkitehtuurista. Se on rakennettu pääasiassa erityisestä luukudoksesta, joka on ulkopuolelta peitetty periosteilla ja sisältää luuytimen sisältä.
Pääominaisuudet
Jokaisella luulla elimenä on tietty koko, muoto ja sijainti ihmiskehossa. Kaikkeen tähän vaikuttavat merkittävästi eri olosuhteet, joissa ne kehittyvät, sekä kaikenlaiset toiminnalliset kuormitukset, joita luut kokevat koko ihmiskehon elinkaaren ajan.
Kaikelle luulle on ominaista tietty määrä verenkiertoa, niiden sijaintipaikat sekä verisuonten melko tyypillinen arkkitehtoni. Kaikki nämä ominaisuudet koskevat samalla tavalla hermoja, jotka hermottavat tätä luuta.
Rakennus
Luu elimenä sisältää useita kudoksia, jotka ovat tietyissä suhteissa, mutta tietysti tärkein niistä on lamellar luukudos, jonka rakenne näkyy diafyysin (keskiosan) esimerkissä, runko) pitkän putkimaisen luun.
Pääosa siitä sijaitsee välilläsisäiset ja ulkoiset ympäröivät levyt ja se on yhdistelmä asennuslevyjä ja osteoneja. Jälkimmäinen on luun rakenteellinen ja toiminnallinen yksikkö, ja se tutkitaan erikoistuneilla histologisilla valmisteilla tai ohuilla leikkeillä.
Ulkopuolella mitä tahansa luuta ympäröi useita kerroksia yleisiä tai yleisiä levyjä, jotka sijaitsevat suoraan periosteumin alla. Näiden kerrosten läpi kulkevat erikoistuneet rei'ittävät kanavat, jotka sisältävät samannimistä verisuonia. Ydinontelon rajalla putkimaiset luut sisältävät myös ylimääräisen kerroksen, jossa on sisäisiä ympäröiviä levyjä, joita lävistävät monet eri kanavat, jotka laajenevat soluiksi.
Ydinontelo on kokonaan vuorattu niin kutsutulla endosteumilla, joka on erittäin ohut sidekudoskerros, joka sisältää litistyneet osteogeeniset inaktiiviset solut.
Osteons
Osteonia edustavat samankeskisesti sijoitetut luulevyt, jotka näyttävät halkaisij altaan eri sylintereiltä, jotka ovat sisäkkäin ja ympäröivät Haversin kanavaa, jonka läpi kulkevat erilaiset hermot ja verisuonet. Suurimmassa osassa tapauksista osteonit sijoitetaan samansuuntaisesti luun pituuden kanssa ja anostomosoituvat toistuvasti keskenään.
Osteonien kokonaismäärä on yksilöllinen kullekin tietylle luulle. Joten esimerkiksi reisiluu elimenä sisältää niitä 1,8 per 1 mm², ja tässä tapauksessa Haversin kanavan osuus on 0,2-0,3 mm².
Välilläosteonit ovat väli- tai interkalaarisia levyjä, jotka kulkevat kaikkiin suuntiin ja edustavat jäljellä olevia osia vanhoista osteoneista, jotka ovat jo romahtaneet. Luun rakenne elimenä mahdollistaa jatkuvan osteonien tuhoutumis- ja neoformaatioprosessin.
Luulevyt ovat sylintereitä, ja osseiinifibrillit liittyvät toisiinsa tiiviisti ja yhdensuuntaisesti. Osteosyytit sijaitsevat samankeskisesti makaavien levyjen välissä. Luusolujen prosessit, jotka leviävät vähitellen lukuisten tubulusten läpi, siirtyvät viereisten osteosyyttien prosesseihin ja osallistuvat solujen välisiin yhteyksiin. Siten ne muodostavat spatiaalisesti suuntautuneen lacunaar-tubulaarisen järjestelmän, joka on suoraan mukana erilaisissa aineenvaihduntaprosesseissa.
Osteonin koostumus sisältää yli 20 erilaista samankeskistä luulevyä. Ihmisen luut kuljettavat yhden tai kaksi mikroverisuonten suonet osteonikanavan läpi sekä erilaisia myelinisoimattomia hermosäikeitä ja erityisiä lymfaattisia kapillaareja, joihin liittyy löysä sidekudoskerros, joka sisältää erilaisia osteogeenisia elementtejä, kuten osteoblasteja, perivaskulaarisia soluja ja monet muut.
Osteon-kanavilla on melko tiukka yhteys keskenään sekä ydinonteloon ja luukalvoon erityisten heräämiskanavien vuoksi, mikä edistää luusuonten yleistä anastomoosia.
Perosteum
Luun rakenne elimenä viittaa siihen, että se on ulkopuolellapeitetty erityisellä periosteilla, joka muodostuu sidekudoksesta ja jossa on ulko- ja sisäkerros. Jälkimmäinen sisältää kambiaaliset esisolut.
Perosteumin päätoimintoihin kuuluu osallistuminen regeneraatioon sekä suojaavien ja troofisten toimintojen tarjoaminen, mikä saavutetaan erilaisten verisuonten kulkemisen ansiosta. Siten veri ja luu ovat vuorovaikutuksessa toistensa kanssa.
Mitkä ovat periosteumin tehtävät
Perosteum peittää luun ulkoosan lähes kokonaan, ja ainoat poikkeukset ovat paikat, joissa nivelrusto sijaitsee ja myös lihasten nivelsiteet tai jänteet ovat kiinnittyneitä. On huomattava, että periosteumin avulla veri ja luu rajoitetaan ympäröivistä kudoksista.
Se on itsessään erittäin ohut, mutta samalla vahva kalvo, joka koostuu erittäin tiheästä sidekudoksesta, jossa imusolmukkeet ja verisuonet sekä hermot sijaitsevat. On syytä huomata, että jälkimmäiset tunkeutuvat luun aineeseen juuri periosteumista. Riippumatta siitä, otetaanko huomioon nenäluu tai jokin muu, periosteilla on melko suuri vaikutus sen paksuuden ja ravinnon kehitysprosesseihin.
Tämän pinnoitteen sisäinen osteogeeninen kerros on pääasiallinen luukudoksen muodostuspaikka, ja se itsessään on runsaasti hermotettu, mikä vaikuttaa sen korkeaan herkkyyteen. Jos luu menettää periostensa, se lopulta lakkaa olemastaelinkelpoinen ja täysin kuollut. Kun luulle tehdään kirurgisia toimenpiteitä, esimerkiksi murtumien yhteydessä, perioste on ehdottomasti säilytettävä niiden normaalin jatkokasvun ja terveen kunnon varmistamiseksi.
Muut suunnitteluominaisuudet
Käytännössä kaikissa luissa (paitsi suurimmassa osassa kalloa, joka sisältää nenäluun) on nivelpinnat, jotka varmistavat niiden niveltymisen muiden kanssa. Tällaisilla pinnoilla on periosteumin sijaan erikoistunut nivelrusto, joka on rakenteeltaan kuitumainen tai hyaliini.
V altaosassa luita on luuydintä, joka sijaitsee sienimäisen aineen levyjen välissä tai sijaitsee suoraan ydinontelossa, ja se voi olla keltaista tai punaista.
Vastasyntyneillä, kuten myös sikiöillä, luissa on vain punaista luuydintä, joka on hematopoieettista ja on homogeeninen massa, joka on kyllästetty verisoluilla, verisuonilla ja myös erityisellä verkkokudoksella. Punainen luuydin sisältää suuren määrän osteosyyttejä, luusoluja. Punaisen luuytimen tilavuus on noin 1500 cm³.
Aikuisella, joka on jo kokenut luun kasvua, punainen luuydin korvautuu vähitellen keltaisella, jota edustavat pääasiassa erityiset rasvasolut, kun taas on heti huomioitava tosiasia, että vain luuydin, joka sijaitseeydinontelo.
Osteologia
Osteologia on kiinnostunut siitä, mikä muodostaa ihmisen luuston, kuinka luut sulautuvat yhteen ja muihin niihin liittyviin prosesseihin. Kuvattujen elinten tarkkaa määrää ihmisessä ei voida määrittää tarkasti, koska se muuttuu ikääntymisen myötä. Harvat ihmiset ymmärtävät, että lapsuudesta vanhuuteen ihmiset kokevat jatkuvasti luuvaurioita, kudoskuolemia ja monia muita prosesseja. Yleisesti ottaen yli 800 erilaista luuelementtiä voi kehittyä elämän aikana, joista 270 on vielä syntymää edeltävässä vaiheessa.
On syytä huomata, että suurin osa heistä kasvaa yhdessä ihmisen ollessa lapsuudessa ja nuoruudessa. Aikuisella luuranko sisältää vain 206 luuta ja pysyvien luiden lisäksi aikuisiässä voi ilmaantua myös ei-pysyviä luita, joiden esiintyminen määräytyy kehon erilaisista yksilöllisistä ominaisuuksista ja toiminnoista.
Luuranko
Raajojen ja muiden kehon osien luut ja niiden nivelet muodostavat ihmisen luuston, joka on tiiviiden anatomisten muodostelmien kompleksi, joka suorittaa kehon elämässä pääasiassa yksinomaan mekaanisia toimintoja. Samaan aikaan nykytiede erottaa kovan luuston, joka näyttää olevan luita, ja pehmeän, joka sisältää kaikenlaisia nivelsiteitä, kalvoja ja erityisiä rustoyhdisteitä.
Yksittäiset luut ja nivelet sekä ihmisen luurankoYleensä ne voivat suorittaa erilaisia toimintoja kehossa. Siten alaraajojen ja vartalon luut toimivat pääasiassa pehmytkudosten tukena, kun taas useimmat luut ovat vipuja, koska niihin on kiinnitetty lihaksia, jotka tarjoavat liikkumistoimintoa. Näiden molempien toimintojen ansiosta luurankoa voidaan perustellusti kutsua täysin passiiviseksi osaksi ihmisen tuki- ja liikuntaelimistöä.
Ihmisen luuranko on painovoiman vastainen rakenne, joka vastustaa painovoimaa. Sen vaikutuksen alaisena ihmisen kehon tulee painautua maata vasten, mutta yksittäisten luusolujen ja luuston itsessään suorittamien toimintojen vuoksi kehon muoto ei muutu.
Luun toiminnot
Kallon, lantion ja vartalon luut suojaavat erilaisia elintärkeitä elimiä, hermorunkoja tai suuria verisuonia vastaan:
- kallo on täydellinen säiliö tasapaino-, näkö-, kuulo- ja aivoelimille;
- selkäydinkanava sisältää selkäytimen;
- rintakehä suojaa keuhkoja, sydäntä sekä suuria hermorunkoja ja verisuonia;
- Lantion luut suojaavat virtsarakkoa, peräsuolea ja erilaisia sisäisiä sukupuolielimiä vaurioilta.
Suurin osa sisällä olevista luista sisältää punaista luuydintä, joka on erityinen hematopoieesi ja ihmiskehon immuunijärjestelmä. On huomattava, että luut suojaavat sitä vaurioilta ja myös luovatsuotuisat olosuhteet veren erilaisten muodostuneiden alkuaineiden ja sen trofismin kypsymiselle.
Muiden muun muassa erityistä huomiota tulee kiinnittää siihen, että luut osallistuvat suoraan mineraaliaineenvaihduntaan, sillä ne keräävät monia kemiallisia alkuaineita, joista kalsium- ja fosforisuolat ovat erityisen tärkeitä. Näin ollen, jos radioaktiivista kalsiumia joutuu kehoon noin 24 tunnin kuluttua, yli 50 % tästä aineesta kertyy luihin.
Kehitys
Luun muodostavat osteoblastit, ja luutumista on useita:
- Loistavaa. Se suoritetaan suoraan sisäisten, primaaristen luiden sidekudoksessa. Sidekudosten alkion eri luutumispisteistä alkaa luutuminen levitä säteilevästi joka puolelle. Sidekudoksen pintakerrokset jäävät periosteumin muotoon, josta luu alkaa kasvaa paksuudeltaan.
- Perikondraalinen. Esiintyy rustoisten alkuaineiden ulkopinnalla perikondriumin suoran osallistumisen kanssa. Perikondriumin alla sijaitsevien osteoblastien toiminnan ansiosta luukudos kertyy vähitellen korvaten rustoa ja muodostaen erittäin tiiviin luuaineen.
- Perosteal. Ilmenee periosteumista, johon perikondrium muuttuu. Edellinen ja tämäntyyppinen osteogeneesi seuraavat toisiaan.
- Endokondraalinen. Se suoritetaan rustoisten alkuaineiden sisällä, jolloin perikondrium osallistuu suoraan, mikä tarjoaa syöttöäprosessien ruston sisällä, jotka sisältävät erityisiä suonia. Tämä luuta muodostava kudos tuhoaa vähitellen rappeutuneen ruston ja muodostaa luutumispisteen aivan rustoluun mallin keskelle. Kun endokondraalinen luutuminen leviää edelleen keskustasta reuna-alueille, tapahtuu sienimäisen luuaineen muodostumista.
Miten se tapahtuu?
Jokaisella ihmisellä luutuminen määräytyy toiminnallisesti ja alkaa luun eniten kuormitetuista keskiosista. Noin toisena elinkuukautena kohdussa alkaa ilmaantua ensisijaisia pisteitä, joista kehittyy diafyysejä, metafyysejä ja putkiluiden runkoja. Jatkossa ne luutuvat endokondraalisen ja perikondraalisen osteogeneesin kautta, ja juuri ennen syntymää tai ensimmäisinä vuosina syntymän jälkeen alkaa ilmaantua toissijaisia pisteitä, joista epifyysit kehittyvät.
Lapsilla, samoin kuin nuorilla ja aikuisilla ihmisillä voi ilmaantua lisää luutumista, josta apofyysien kehittyminen alkaa. Erilaiset luut ja niiden yksittäiset osat, jotka koostuvat erityisestä sienimäisestä aineesta, luustuvat ajan myötä endokondraalisesti, kun taas ne elementit, jotka sisältävät koostumuksessaan sienisiä ja kompakteja aineita, luustuvat peri- ja endokondraalisesti. Jokaisen yksittäisen luun luutuminen heijastaa täysin sen toiminnallisesti määrättyjä filogeneesiprosesseja.
Korkeus
Kautta kasvun aikana tapahtuu rakennemuutoksia ja vähänluun siirtyminen. Uusia osteoneja alkaa muodostua, ja sen rinnalla tapahtuu myös resorptio, joka on kaikkien vanhojen osteonien resorptio, jota osteoklastit tuottavat. Aktiivisen työnsä ansiosta diafyysin endokondraalinen luu rauhoittuu lopulta lähes kokonaan ja sen sijaan muodostuu täysimittainen luuydinontelo. On myös syytä huomata, että perikondraalisen luun kerrokset myös resorboituvat ja puuttuvan luukudoksen sijaan kerrostuu lisäkerroksia periosteumin sivulta. Tämän seurauksena luun paksuus alkaa kasvaa.
Luiden pituuden kasvun takaa epifyysirusto, erityinen metafyysin ja epifyysin välinen kerros, joka säilyy koko murrosiän ja lapsuuden ajan.
