Czym są kości i do czego służą?
Kości zapewniają wsparcie dla naszego ciała i pomagają formować nasz kształt. Mimo że są bardzo lekkie, kości są wystarczająco mocne, aby utrzymać cały nasz ciężar.
Kości chronią również organy w naszym ciele. Czaszka chroni mózg i tworzy kształt twarzy. Rdzeń kręgowy, droga dla wiadomości między mózgiem a ciałem, jest chroniony przez kręgosłup, czyli kręgosłup. Żebra tworzą klatkę, która osłania serce i płuca, a miednica pomaga chronić pęcherz moczowy, część jelit, a u kobiet narządy rozrodcze.
Kości składają się ze szkieletu z białka zwanego
, z minerałem zwanym fosforanem wapnia, który sprawia, że szkielet jest twardy i mocny. Kości przechowywać wapń i uwolnić niektóre do krwiobiegu, gdy jest on potrzebny przez inne części ciała. Ilość pewnych witamin i minerałów, które spożywasz, zwłaszcza witaminy D i wapnia, bezpośrednio wpływa na ilość wapnia przechowywanego w kościach.
Kości składają się z dwóch rodzajów tkanek kostnych:
- Kość zbita to lita, twarda zewnętrzna część kości. Wygląda jak kość słoniowa i jest bardzo mocna. Otwory i kanały przebiegają przez nią, prowadząc naczynia krwionośne i nerwy.
- Kość trzonowa (wymawiana: KAN-suh-lus), która wygląda jak gąbka, znajduje się wewnątrz kości zbitej. Składa się ona z siatkowatej sieci drobnych kawałków kości zwanych trabeculami (wymawiane: truh-BEH-kyoo-lee). To właśnie tam znajduje się szpik kostny.
W tej miękkiej kości znajduje się miejsce, w którym powstaje większość komórek krwi organizmu. Szpik kostny zawiera komórki macierzyste, które produkują w organizmie czerwone krwinki i płytki krwi, a także niektóre rodzaje białych krwinek. Czerwone krwinki przenoszą tlen do tkanek organizmu, a płytki krwi pomagają w krzepnięciu krwi, gdy ktoś ma skaleczenie lub ranę. Białe krwinki pomagają organizmowi zwalczać infekcje.
Kości są przymocowane do innych kości przez długie, włókniste paski zwane więzadłami (wymawiane: LIG-uh-mentz). Chrząstka (wymawiane: KAR-tul-ij), elastyczna, gumowa substancja w naszych stawach, podtrzymuje kości i chroni je tam, gdzie się o siebie ocierają.
Jak rosną kości?
Kości dzieci i nastolatków są mniejsze niż kości dorosłych i zawierają „strefy wzrostu” zwane płytkami wzrostowymi. Płyty te składają się z namnażających się komórek chrząstki, które zwiększają swoją długość, a następnie zmieniają się w twardą, zmineralizowaną kość. Te płytki wzrostowe są łatwe do zauważenia na zdjęciu rentgenowskim. Ponieważ dziewczynki dojrzewają w młodszym wieku niż chłopcy, ich płytki wzrostowe zmieniają się w twardą kość w młodszym wieku.
Budowanie kości trwa przez całe życie, ponieważ organizm stale odnawia i przekształca żywą tkankę kości. Kość zawiera trzy rodzaje komórek:
- osteoblasty (wymawiane: AHS-tee-uh-blastz), które tworzą nową kość i pomagają naprawić uszkodzenia
- osteocyty (wymawiane: AHS-tee-o-sites), dojrzałe komórki kostne, które pomagają kontynuować tworzenie nowych narodzin
- osteoklasty (wymawiane: AHS-tee-o-klasty), które rozbijają kość i pomagają ją rzeźbić i kształtować
Czym są mięśnie i co robią?
Mięśnie ciągną za stawy, pozwalając nam się poruszać. Pomagają również ciału robić takie rzeczy jak przeżuwanie pokarmu, a następnie przenoszenie go przez układ trawienny.
Nawet kiedy siedzimy zupełnie nieruchomo, mięśnie w całym ciele są w ciągłym ruchu. Mięśnie pomagają sercu bić, klatce piersiowej podnosić się i opadać podczas oddychania, a naczynia krwionośne regulują ciśnienie i przepływ krwi. Kiedy się uśmiechamy i mówimy, mięśnie pomagają nam się komunikować, a kiedy ćwiczymy, pomagają nam zachować sprawność fizyczną i zdrowie.
Ludzie mają trzy różne rodzaje mięśni:
- Mięśnie szkieletowe są przyczepione przez podobne do sznurków ścięgna do kości, np. w nogach, ramionach i twarzy. Mięśnie szkieletowe są nazywane prążkowane (wymawiane: STRY-ay-ted), ponieważ składają się one z włókien, które mają poziome paski, gdy oglądane pod mikroskopem. Mięśnie te pomagają utrzymać szkielet razem, nadają ciału kształt i pomagają w wykonywaniu codziennych ruchów (nazywane są mięśniami dobrowolnymi, ponieważ można kontrolować ich ruch). Mogą się skurczyć (skrócić lub dokręcić) szybko i potężnie, ale łatwo się męczą.
- Gładkie, lub mimowolne, mięśnie są również wykonane z włókien, ale ten rodzaj mięśni wygląda gładko, a nie prążkowane. Nie możemy świadomie kontrolować nasze mięśnie gładkie; raczej, są one kontrolowane przez układ nerwowy automatycznie (dlatego są one również nazywane mimowolne). Przykładem mięśni gładkich są ściany żołądka i jelit, które pomagają rozdrabniać pokarm i przesuwać go przez układ trawienny. Mięśnie gładkie znajdują się również w ścianach naczyń krwionośnych, gdzie ściskają strumień krwi przepływający przez naczynia, pomagając w utrzymaniu ciśnienia krwi. Mięśnie gładkie potrzebują więcej czasu, aby się skurczyć niż mięśnie szkieletowe, ale mogą pozostać skurczone przez długi czas, ponieważ nie męczą się łatwo.
- Mięsień sercowy znajduje się w sercu. Ściany komór serca składają się prawie w całości z włókien mięśniowych. Mięsień sercowy jest również mimowolnym rodzajem mięśnia. Jego rytmiczne, silne skurcze wypychają krew z serca podczas jego bicia.
Jak działają mięśnie?
Ruchy wykonywane przez mięśnie są koordynowane i kontrolowane przez mózg i układ nerwowy. Mimowolne mięśnie są kontrolowane przez struktury znajdujące się głęboko w mózgu i górnej części rdzenia kręgowego, zwanej pniem mózgu. Mięśnie dobrowolne są regulowane przez części mózgu znane jako kora ruchowa mózgu i móżdżek (wymawiane: ser-uh-BEL-um).
Gdy zdecydujesz się poruszyć, kora ruchowa wysyła sygnał elektryczny przez rdzeń kręgowy i nerwy obwodowe do mięśni, powodując ich skurcz. Kora ruchowa po prawej stronie mózgu kontroluje mięśnie po lewej stronie ciała i odwrotnie.
Móżdżek koordynuje ruchy mięśni zlecone przez korę ruchową. Czujniki w mięśniach i stawach wysyłają wiadomości z powrotem przez nerwy obwodowe, aby powiedzieć móżdżkowi i innym częściom mózgu, gdzie i jak porusza się ręka lub noga i w jakiej pozycji się znajduje. To sprzężenie zwrotne skutkuje płynnym, skoordynowanym ruchem. Jeśli chcesz podnieść rękę, Twój mózg wysyła wiadomość do mięśni ramienia, a Ty je poruszasz. Kiedy biegniesz, wiadomości do mózgu są bardziej zaangażowane, ponieważ wiele mięśni musi pracować w rytmie.
Mięśnie poruszają części ciała poprzez kurczenie się, a następnie relaks. Mięśnie mogą ciągnąć kości, ale nie mogą pchać ich z powrotem do pierwotnej pozycji. Pracują więc w parach zginaczy i rozciągaczy. Zginacz kurczy się, aby zgiąć kończynę w stawie. Następnie, po zakończeniu ruchu, mięsień zginający rozluźnia się, a mięsień prostownik rozkurcza się, aby wydłużyć lub wyprostować kończynę w tym samym stawie. Na przykład, mięsień dwugłowy ramienia, znajdujący się w przedniej części ramienia, jest mięśniem zginającym, a mięsień trójgłowy ramienia, znajdujący się w tylnej części ramienia, jest mięśniem rozciągającym. Kiedy zginamy łokieć, mięsień dwugłowy kurczy się. Następnie biceps się rozluźnia, a triceps prostuje łokieć.
Czym są stawy i do czego służą?
Stawy to miejsca, w których spotykają się dwie kości. Sprawiają, że szkielet jest elastyczny – bez nich ruch byłby niemożliwy.
Stawy pozwalają naszym ciałom poruszać się na wiele sposobów. Niektóre stawy otwierają się i zamykają jak zawiasy (np. kolana i łokcie), podczas gdy inne pozwalają na bardziej skomplikowany ruch – na przykład staw barkowy lub biodrowy pozwala na ruch do tyłu, do przodu, na boki i obrót.
Stawy są klasyfikowane według zakresu ruchu:
- Stawy nieruchome, czyli włókniste, nie poruszają się. Kopuła czaszki, na przykład, jest wykonana z płyt kostnych, które poruszają się nieznacznie podczas narodzin, a następnie łączą się ze sobą, gdy czaszka kończy się rozwijać. Pomiędzy krawędziami tych płyt znajdują się połączenia, czyli stawy, z tkanki włóknistej. Stawy włókniste również trzymać zęby w kości szczęki.
- Częściowo ruchome, lub chrzęstne (wymawiane: kar-tuh-LAH-juh-nus), stawy poruszają się trochę. Są one połączone przez chrząstkę, jak w kręgosłupie. Każdy z kręgów w kręgosłupie porusza się w stosunku do tego powyżej i poniżej, a razem te ruchy nadają kręgosłupowi jego elastyczność.
- Swobodnie ruchome, lub synowialne (wymawiane: sih-NO-vee-ul), stawy poruszają się w wielu kierunkach. Główne stawy ciała – takie jak te znajdujące się w biodrach, ramionach, łokciach, kolanach, nadgarstkach i kostkach – są swobodnie ruchome. Są one wypełnione płynem maziowym, który działa jak smar, ułatwiając stawom poruszanie się.
Trzy rodzaje swobodnie poruszających się stawów odgrywają dużą rolę w ruchu dobrowolnym:
- Stawy zawiasowe umożliwiają ruch w jednym kierunku, co widać w kolanach i łokciach.
- Stawy obrotowe pozwalają na ruch obrotowy lub skrętny, jak w przypadku głowy poruszającej się z boku na bok.
- Stawy kulisto-gniazdowe pozwalają na największą swobodę ruchu. Biodra i ramiona posiadają ten typ stawu, w którym okrągły koniec kości długiej pasuje do zagłębienia w innej kości.