وظائف SKELETON: الميكانيكية والتمثيل الغذائي
ال الهيكل العظمي هيكل داخلي مميزة للحيوانات الفقارية ، بالإضافة إلى تشكيل جسم هذه الحيوانات و توفير الدعم للأنسجة الرخوة ، يؤدي وظائف أخرى أقل وضوحًا ولكنها مهمة بنفس القدر مهم. في هذا الدرس من المعلم سوف نشرح ما هي وظائف الهيكل العظمي على حد سواء ميكانيكيا وأيض.
كما أشرنا بالفعل ، فإن الهيكل العظمي قادر على القيام بوظائف من أنواع مختلفة جدًا. هذا ممكن بفضل خصائص العظام، الأجزاء التي يتكون منها الهيكل العظمي.
تتكون العظام من نوعين متمايزين جيدًا من المكونات: جزء خارجي خامل ومنطقة أعمق من الأنسجة الحية. تتكون من نسيج عظمي ، وفي بعض الحالات ، مصفوفة داخلية من الأنسجة الإسفنجية: نخاع العظام.
يتكون هذا العظم من بنية معدنية والأنسجة الحية تفسر سبب قدرته على القيام به نوعين من الوظائف مختلف جدا:
- الأنسجة الحية هي المسؤولة عن وظائف التمثيل الغذائي للهيكل العظمي
- المصفوفة الخارجية الممعدنة مسؤولة عن وظائف ميكانيكية
ضمن وظائف الهيكل العظمي ، نسلط الضوء على الميكانيكا. بفضل وجود مصفوفة خارجية في عظام صلابة ومقاومة كبيرين ، يتمتع الهيكل العظمي بالقدرة على أداء الوظائف الميكانيكية ، أي الوظائف المتعلقة بـ هيكل وحركة الكائن الحي.
دعم وحماية الأنسجة الرخوة
الصلابة والمقاومة التي تميز العظام بفضلها مصفوفة ممعدنة، هو ما يجعل من الممكن للهيكل العظمي أن يؤدي وظيفتين هيكليتين:
- وظيفة دعم: الهيكل العظمي هو هيكل صلب (يشبه السقالة) يدعم الأنسجة الرخوة و عضلات تشكيل الجسم وتجعل من الممكن الحفاظ على وضع مختلف الأعضاء و مناديل. ال عظام طويلة، والتي ترتبط بالعضلات والفقرات الهيكلية (عظام غير منتظمة) التي تشكل العمود الفقري ، لها دور خاص في وظيفة الدعم ، لأنها تدعم وزن الجسم والسماح بالحفاظ على الموقف سواء في الوضع الثابت أو في الحركة.
- وظيفة الحماية: يحمي الهيكل العظمي أعضاء الجسم الحيوية ، لأنها تشكل تجاويف تحيط بالأعضاء بالداخل ، وتحميها من الصدمات. على سبيل المثال: عظام مسطحة من جمجمة يحمي الدماغ وأولئك الذين يشكلون القفص الصدري يحمي الرئتين والقلب. ال عظام غير منتظمة لديهم أيضًا دور مهم في حماية الأعضاء. الفقرات التي تشكل العمود الفقري حماية النخاع الشوكي.
الهيكل العظمي يشارك في توليد الحركة
يتكون الهيكل العظمي من مجموعة من العظام مرتبطة ببعضها البعض عن طريق المفاصل. تكون هذه المفاصل في كثير من الحالات متحركة ، بحيث تسمح بالإزاحة النسبية بين العظام الملامسة. حضور ال مفاصل متحركة في الهيكل العظمي يسمح بالحركة بشكل سلبي ، في حين أن العضلات مسؤولة بشكل فعال عن توليد هذه الحركات من خلال تقلص العضلات.
- ال عظام طويلة التي تشكل الأطراف وبعض العظام المسطحة (مثل تلك التي تشكل لوح الكتف والحوض) هي نقاط ارتباط للعضلات. بهذه الطريقة ، تعمل هذه العظام كنقطة ارتكاز (رافعة) تجعل الحركة ممكنة ، لأنها تبتعد عن المفصل عندما تنقبض عضلات الهيكل العظمي.
- آحرون أنواع العظام مثل ال عظام قصيرة أو ال عظم سمسمي (التي تعد جزءًا من نهايات الأوتار) هي جزء من مفاصل معينة وبالتالي تساهم أيضًا في أداء حركات معينة.
الصورة: Slideshare
نواصل الحديث عن وظائف الهيكل العظمي نتحدث عن الوظيفة الثانية: التمثيل الغذائي. تُعرف مجموعة التفاعلات الكيميائية الحيوية التي تحدث في الكائنات الحية باسم التمثيل الغذائي. الهيكل العظمي ، بالإضافة إلى وظائفه الميكانيكية ، يشارك في عملية التمثيل الغذائي بفضل نشاط الخلايا التي هي جزء من أنسجة العظام ونخاع العظام.
التوازن المعدني
في ال الفقاريات البيئة الداخلية التي تستحم الأنسجة لها أ تكوين مستقر مناسبة لبقاء الخلية. إن الحفاظ على شروط الاستقرار هذه في تكوين وخصائص البيئة الداخلية للكائن الحي هي العملية المعروفة باسم الاستتباب. هذه البيئة الداخلية التي تظل ظروفها ثابتة ؛ يتكون من ماء يحتوي على سلسلة من المركبات في المحلول ، من بينها الفوسفور والكالسيوم على شكل أيونات.
تحتوي المصفوفة المعدنية للعظام كميات كبيرة من الكالسيوم والفوسفور على شكل فوسفات الكالسيوم وكربونات الكالسيوم (أملاح). لذلك ، فإن العظام هي مخازن لهذين العنصرين الكيميائيين. بالإضافة إلى كونه جزءًا من العظام ، فإن الفوسفور والكالسيوم ، في شكلهما الأيوني ، يؤديان وظائف التمثيل الغذائي ذات الأهمية الحيوية في الكائنات الحية:
- الكالسيوم من الضروري لعمل الخلايا بشكل صحيح. تعتبر وظيفة الكالسيوم ، في شكله الأيوني ، أمرًا بالغ الأهمية في العديد من العمليات الكيميائية الحيوية مثل استثارة الأعصاب والعضلات ، عمليات تخثر الدم ، وإثارة التفاعلات الأنزيمية ونفاذية الأغشية هاتف خليوي.
- المباراة إنه ضروري لتخليق النيوكليوتيدات مثل ATP (جزيء يخزن الطاقة الكيميائية التي تستخدمها الخلايا) و AMP الذي يعمل كمرسال كيميائي وأحماض نووية (DNA و RNA) التي تحتوي على المعلومات الجينية وتنقلها.
تنتشر الأشكال الأيونية للكالسيوم والفوسفور في الدم. عندما تنخفض مستويات الفوسفور والكالسيوم في الدم ، فإن خلايا أنسجة العظام، قادرة على تعبئة جزء من الفوسفور أو الكالسيوم المخزن في مصفوفة معدنية لتعويض النقص في هذه العناصر ، وإطلاقها في مجرى الدم.
وظيفة المكونة للدم
هذه وظيفة أخرى للهيكل العظمي. تكون الدم هي عملية تكوين خلايا الدم. تتمتع هذه الخلايا بعمر قصير نسبيًا ويجب تجديدها باستمرار.
ال نخاع العظام الأحمر الموجودة في بعض العظام مسؤولة عن إنتاج خلايا الدم. يحتوي نخاع العظم الأحمر الخلايا الأم يتم إنتاج أنواع مختلفة من خلايا الدم من خلال عمليات تمايز الخلايا.
تخزين الدهون الثلاثية
الدهون الثلاثية الدهون (الدهون) التي يتم تخزينها في الجسم كمصدر للطاقة وهي المكونات الرئيسية لدهون الجسم.
ال نخاع العظم الأصفر، الموجود في بعض العظام ، يحتوي على كمية كبيرة من الخلايا الدهنية (الخلايا الدهنية) المسؤولة عن تصنيع الدهون الثلاثية وتخزينها داخل حويصلات كبيرة.
