Luu

Luu on selkärankaisten kiinteä anatominen osa ; tietyn eläimen luut muodostavat sen luurangon . Se koostuu erittäin kovasta ja kompaktista mineralisoidusta solunulkoisesta matriisista ja solukomponentista, joiden joukossa on runsaasti osteosyyttejä .

Rakenne

Luut koostuvat luukudoksesta , eräänlaisesta sidekudoksesta, jolle on ominaista perusaineen mineralisoituminen, jolla on kahdentyyppinen rakenne: yksi ei-lamellaarinen (tyypillinen sikiöön muodostuville ja murtumien jälkeen korjatuille luille) ja yksi lamellaarinen. . Luukudoksen erityinen koostumus antaa luulle sen kovuuden ja joustavuuden ominaisuudet (tietyissä rajoissa): proteolyyttisillä käsittelyillä luun proteiinikomponentin eliminoimiseksi tehdyt luut ovat tuottaneet erittäin kovia, mutta hauraita luita. Luista on sen sijaan tullut erittäin elastisia ja joustava, mutta ei kovin kova. Siksi proteiinikomponentti takaa luulle hyvän mekaanisen rasituksen kestävyyden, kun taas mineralisoitunut komponentti antaa sille ominaisen kovuuden.

Orgaaninen komponentti koostuu kollageeni I :stä , osseiinista ja osteomukoidiksi kutsutusta glykoproteiinista; mineralisoitunut komponentti, joka muodostaa aikuisella 60-70 % koko luusta, koostuu kalsiumfosfaatista (86 %) hydroksiapatiittikiteiden muodossa , kalsiumkarbonaatista (12 %), magnesiumfosfaatista (1,5 %) ), magnesiumfluoridista ( 0,5 %) ja jäämiä rautaoksidista . Vaikka luut koostuvat osittain mineraaleista, ne ovat kaikin puolin elimiä: niiden mineraaliosa uusiutuu jatkuvasti kahden tyyppisten solujen, osteoklastien ja osteoblastien avulla, joista ensimmäiset vapauttavat happohydrolaaseja, joiden tehtävänä on hajottaa mineraalisuoloja ja tuhota. Kollageenisäikeet imeäkseen ne uudelleen, osteoblastit syntetisoivat sen sijaan uuden perusmatriisin, ja kun ne ovat ympäröityinä matriisin kanssa, ne lopettavat matriisin tuoton ja ottavat nimen osteosyyttejä .

luut ovat luonnollisia hierarkkisia materiaaleja , ja niiden ominaisuudet johtuvat rakenteesta, joka koostuu hierarkkisesti kootuista elementeistä, jotka antavat lujuutta ja joustavuutta.

Kaikki luut on peitetty voimakkaasti verisuonituneella valkealla kuitukalvolla, jota kutsutaan periosteumiksi , josta lähtevät sidekuitukimput (Sharpeyn kuidut), jotka ulottuvat syvälle ankkuroimalla luukalvon luuhun. Kohdissa, joissa luu on nivelletty muiden luiden kanssa, periosteumin kuidut kietoutuvat nivelkapselin kuitujen kanssa tai nikamissa välilevyjen kanssa . Perosteum katkeaa myös lihaksiston sisäänvientikohdista, jolloin jänteet väistyvät . Luun sisäontelot on peitetty periosteumia muistuttavalla kalvolla, jota kutsutaan endosteumiksi , ja ne sisältävät luuytimen , joka vastaa hematopoieesista eli punasolujen , leukosyyttien ja verihiutaleiden muodostumisesta .

Fysiologia

Ihmis- ja eläinorganismeissa luilla on yksitoista perustoimintoa: ilmeisimpiä ovat mekaaniset, mutta on muita, jotka ovat erittäin tärkeitä.

Mekaniikka

Suojaava : Jotkut luut suojaavat sisäelimiä. Esimerkiksi aivoja suojaavat kallon luut, ja sydäntä ja keuhkoja suojaavat kylkiluut , jotka muodostavat selkäytimen ympärillä olevat nikamat.
Moottori : Lihasten jänteiden ja nivelten kiinnityskohtien ansiosta ne mahdollistavat kehon liikkumisen kolmiulotteisessa tilassa.
Sensorinen : ne välittävät ääntä korvan sisäelimiin.
Tukeva : Luita voidaan verrata "teräspalkkeihin" tai "teräsbetoniin", jotka muodostavat kehon rakennustelineen ja tarjoavat tukea ja kiinnitystä kaikkiin pehmytkudoksiin. Alaraajojen luut toimivat seistessä rungon tukipylväinä ja rintakehä tukee rintakehän seinämää. ^[1]

Hemopoietiikka

Synteettinen : Pitkien luiden ydin ja litteiden luiden sienimäinen kudos sisältävät kantasoluja, jotka muodostavat punasoluja ja valkosoluja.

Metabolinen

Mineraalivarasto : luut toimivat monien mineraalisuolojen, erityisesti kalsium- ja fosforisuolojen , varastona .
Rasvavarasto : keltainen luuydin sisältää monia rasvahappoja, jotka otetaan tarvittaessa verestä.
Kasvutekijäpooli : Mineralisoitunut luumatriisi sisältää merkittäviä määriä monia kasvutekijöitä, kuten insuliinin kaltaista tekijää ja luun morfogeneettistä proteiinia . Sen lisäksi, että ne toimivat reservinä ja pitävät näiden tekijöiden pitoisuuden veressä vakiona, ne vapautuvat paikallisesti murtuman sattuessa, mikä laukaisee ja nopeuttaa paranemisprosessia.
Detoksifikaatio : Luiden epäorgaaninen osa voi imeä monia raskasmetalleja ja muita vieraita alkuaineita, poistaa ne verenkierrosta ja vähentää siten niiden haitallista vaikutusta muihin kudoksiin. Nämä alkuaineet vapautuvat sitten hitaasti erittyessä .
Happo-emästasapaino : Runsaan mineraalisuolapitoisuuden ansiosta luu toimii veren puskurina ja tasapainottaa veren pH :n muutoksia imemällä tai vapauttamalla mineraalisuoloja ja ioneja.
Endokriininen eritys : Luu säätelee fosforin aineenvaihduntaa erittämällä FGF-23 :a, fibroblastien kasvutekijää, joka vähentää fosfaatti-ionien uudelleenabsorptiota munuaisissa. Lisäksi se alentaa osteokalsiinin kautta verensokeria parantamalla insuliiniherkkyyttä ja hidastaa rasvakudoksen kasvua .

Ihmiskehon luutyypit

3D-malli ( .stl-muodossa ) litteistä luista

3D-malli ( .stl-muodossa ) lyhyistä luista

Morfologiansa perusteella ne voidaan jakaa neljään tyyppiin: pitkät luut, lyhyet luut, epäsäännölliset luut ja litteät luut.

Pitkät luut (laiha ja pitkä muoto), koostuvat rungosta tai diafyysistä ja kahdesta raajasta, joita kutsutaan epifyyseiksi . Lapsuudessa ja nuoruudessa on mahdollista erottaa epifyysi ja diafyysi, metafyysit tai kasvulevyt. Diafyysin sisällä on ontelo, jota kutsutaan diafyysionteloksi, ja sen kokonaan peittää keltainen luuydin, enimmäkseen rasvainen, mikä ei edistä hematopoieesia. Ontelon seinät koostuvat tiiviistä luukudoksesta. Epifyysit koostuvat sienimäisestä luukudoksesta, jonka vastustuskykyisemmät luun trabekulaatit tekevät. Epifyysien sisällä on punainen luuydin, joka vastaa hematopoieesista.
Lyhyet luut , muodoltaan enemmän tai vähemmän kuutiomuotoiset, koostuvat sienimäisestä luukudoksesta, jota ympäröi ohut kerros tiivistä luukudosta; siksi ne eivät sisällä luuydintä.
Epäsäännölliset luut , ne muodostavat vaihtelevan muotoisia ja kokoisia luita (nikamat, kasvojen luut); tunnetumpi on polvilumpio, joka kuuluu epäsäännöllisiin seesamoidisiin luihin, jotka erottuvat toisistaan, koska ne ovat eristettyjä.
Litteät luut , jotka koostuvat kerroksesta sienimäistä kudosta, joka on kerrostettu 2 tiiviin kudoslevyn välissä. Sienimäisessä kudoksessa voi olla suurempia rakoja, jotka sisältävät hematopoieettisen kudoksen jäämiä (alue, joka otetaan huomioon lannepunktioissa). Näillä luilla on suojaava tehtävä, koska ne on tarkoitettu suojaamaan välittömästi niiden takana olevia elimiä. Esimerkkejä litteistä luista ovat kallon luut, jotka on suunniteltu suojaamaan aivoja, tai rintaluu suojaamaan sydäntä ja keuhkoja, tai lonkka ja lantio, jotka suojaavat erityselimiä takaapäin (kuten virtsarakkoa).
- seesamoidit, litistyneet, pienet ja pyöreät ja kehittyvät sisäpuolelle jänteisiin (esim. polvilumpio);
- kallon luiden ompelulinjoista löytyy matoisia tai suturaalisia, litistettyjä, pieniä ja epämääräisen muotoisia.

Luuydin miehittää pitkien luiden kanavan ja litteiden luiden ja epifyysien väliset tilat . Alkiossa se toimii hematopoieettisena elimenä ja on väriltään kirkkaan punainen. Aikuisella vain sienimäisen kudoksen ydin säilyttää nämä ominaisuudet, kun taas diafyysiontelon ydin saa kellertävän värin, koska se korvataan kudoksella, joka sisältää runsaasti lipidiaineita.

Ihmisillä normaali luu tuhoutuu ja rakennetaan kokonaan uudelleen noin kahden kuukauden välein.
Linnuilla luut ovat sisältä onttoja eli ilman luuydintä, jotta luuranko kevenisi mahdollisimman paljon.
Luukudosta puuttuu Chondrichthyes ja Cyclostomes .
Olosteissa ei ole rustoa.

Ihmiskehon luut

Ihmisen luuranko etuasennossa.

Ihmisen luuranko takaa katsottuna.

Aikuisen miehen luurangossa on 206 luuta ja 68 niveltä, kun taas lapsen luita on enemmän ja niitä kasvaessaan ne sulautuvat yhteen (esimerkiksi kallon, lantion ja häntäluujen luut). Voimme jakaa ihmiskehon luuranko kahteen laajaan luokkaan:

Aksiaalinen luuranko (80 luuta aikuisella)
- Kallo (29)
- rintakehä (25)
- Selkä (26)
Appendicular luuranko (126)
- Lapivyö (4)
- Lantiovyö (2)
- Yläraajat (60)
- Alaraajat (60)

Kemiallinen koostumus

Tuoreiden luiden perusaine koostuu (Hulgenin toimittamat tiedot):

epäorgaaninen aine, 55,28 %
orgaaninen aine, 27,72 %
vesi, 17 %.

Orgaaninen aine on osseiini; sen eristämiseksi luu käsitellään hapolla: epäorgaaniset aineet liukenevat, mutta luu säilyttää primitiivisen muotonsa.

Epäorgaaninen osa koostuu:

kalsiumfosfaatti, 83,89-85,90 %
kalsiumkarbonaatti, 9,06-11,00 %
magnesiumfosfaatti, 1,04-1,84 %
kalsiumfluoridia, 3,20-0,70 %.

Lauseet ja sananlaskut

Kovat luut - Kestävä , tottunut kohtalon iskuihin.
Luiden murtuminen tai rutto - uupuminen kovasti koetun ja vaurioituneen väsymyksen jälkeen
Ole luuhun asti märkä - Täysin märkä.
Ole kova pähkinä särkyttäväksi - Ole kova ja sitkeä vastoinkäymisiä vastaan, vaikea voittaa
Totuttelu yhteen asiaan - Totuttelu negatiiviseen tilanteeseen.
Hanki luut - hanki kokemusta.
Luuhun asti – syvällä ihmisen sisällä.
Vapauta luu - Jätä jotain , joka pitää tiukasti
Luuhun pelkistetty - Minimoitu .
Kaulan luun menetys – kärsit vakavasta taloudellisesta vahingosta (tai kuolee).
Säästä luuhun asti - Säästä niin paljon kuin mahdollista.
Breaking the Bones - Lyö, lyö kovaa.
Niskaluun murtuminen - Putoaminen tuhoisalla tavalla.
Spit the Bone - tunnusta, kuinka paljon et uskalla sanoa.