ร่างกายมนุษย์: เครื่องจักรพิเศษที่เราทุกคนอาศัยอยู่

บทความโดย Beppe Cart

ตรงกลางลำตัวมีโครงสร้างที่แยบยลและทนทานอย่างยิ่ง แต่ในขณะเดียวกันก็เบามากจนทำให้เราเคลื่อนไหวได้อย่างอิสระ โครงกระดูกประกอบด้วยกระดูกที่แข็งแรง 206 ชิ้น ... เป็นโครงสร้างที่ช่วยให้ร่างกายตั้งตรงและสร้างกรงป้องกันสำหรับอวัยวะภายในที่บอบบาง

รูป: กระดูกหลักของกะโหลกศีรษะมนุษย์

อวัยวะที่เปราะบางที่สุดในร่างกายต้องการความเอาใจใส่เป็นอย่างมาก สมองได้รับการปกป้องโดยกระดูก 22 ชิ้นที่หลอมรวมเข้าด้วยกันเพื่อสร้าง "หมวกกันน็อค" ตามธรรมชาติ ซึ่งจะช่วยป้องกันแรงกระแทก แต่กระดูกที่แข็งแรงที่สุดคือกระดูกที่รับน้ำหนักได้มากที่สุด เมื่อร่างกายตกลงพื้นหลังจากการกระโดด กระดูกโคนขาจะถูกกระแทกหนักถึงครึ่งตัน แรงที่จะทลายแม้กระทั่งหินแกรนิต แต่กระดูกโคนขาถูกสร้างขึ้นเพื่อต้านทานแรงนี้ ปลายกระดูกมีโครงสร้าง รังผึ้งที่ประกอบด้วยอุปกรณ์ประกอบฉาก และส่วนโค้งโครงสร้างที่ขนถ่ายแรงที่ส่วนมัธยฐานซึ่งแข็งแรงและกระทัดรัดกว่าซึ่งเป็นโครงสร้างแบบรังผึ้งที่ทำให้กระดูกมีความทนทานและน้ำหนักเบาในเวลาเดียวกัน

รูป: epiphyses (ปลาย) ของกระดูกยาว (เช่นกระดูกโคนขาที่แสดงในรูป) ประกอบขึ้นจากกระดูกรังผึ้งที่เรียกว่ารูพรุน (หรือ trabecular) (ในรูปที่ระบุว่าเป็นเนื้อโปร่ง) โครงสร้างนี้ทำให้กระดูกมีมากขึ้น เบาและยืดหยุ่น (จึงเคลื่อนย้ายง่ายกว่า) และเหมาะสำหรับไขกระดูก หลอดเลือด และเส้นประสาทภายใน กระดูก trabeculae เป็นระบบของส่วนโค้งและโค้งที่พันกันอย่างประณีตซึ่งแบ่งช่องเหล่านี้และเพิ่มความแข็งแรงของกระดูกเป็นรูพรุน ไม่ใช่เรื่องบังเอิญที่การจัดวางในโครงกระดูกเป็นไปตามเส้นโหลดที่มักจะอยู่ภายใต้

เนื้อเยื่อกระดูกชนิดที่ 2 เรียกว่า Compact (ในรูปที่ระบุว่ามีขนาดกะทัดรัด) มีหน้าที่รองรับน้ำหนักตัว ปกป้องร่างกาย และทำหน้าที่เป็นแหล่งสะสมของแร่ธาตุ เนื้อเยื่อนี้สร้างเปลือกนอกของกระดูกและเป็น ยังกระจุกตัวอยู่ในร่างกาย (diaphysis) ของกระดูกยาว

ตัวอย่างความสมบูรณ์แบบของธรรมชาตินี้เป็นแรงบันดาลใจให้วิศวกรที่ทำงานในปารีสในช่วงปลายทศวรรษที่ 1800 เขาต้องการออกแบบโครงสร้างที่สูงที่สุดในโลกและวัสดุที่แข็งแรงที่สุดในขณะนั้นคือเหล็ก อย่างไรก็ตาม ถ้าเขาใช้มากเกินไป โครงสร้างจะพังลงมาด้านล่าง น้ำหนักของเขาเอง วิศวกรได้แรงบันดาลใจจากรูปร่างของกระดูกโคนขา

วิศวกรคนนี้ชื่อกุสตาฟ ไอเฟล และหอคอยของเขาได้กลายเป็นสัญลักษณ์ของปารีส เช่นเดียวกับอุปกรณ์ประกอบฉากและส่วนโค้งของกระดูกโคนขา แท่งโลหะยังปล่อยแรงทั้งหมดที่กระทำบนหอไอเฟลบนส่วนที่แข็งแรงที่สุดของหอคอยด้วย นั่นคือ ฐานรองรับ
แต่ต่างจากหอไอเฟล กระดูกไม่ได้ติดอยู่กับพื้นโลก พวกมันเคลื่อนไหวตลอดเวลาและต้องผ่านแรงตึงและการลากทุกรูปแบบ แรงใดๆ ที่กระทำต่อกระดูกจะทำให้เกิดปฏิกิริยาที่น่าประหลาดใจ กองทัพจริงของเครื่องจักรขนาดเล็กที่รับผิดชอบในการสร้างกระดูกจึงเริ่มทำงานเพื่อตอบสนองต่อความเครียดทางกล เมื่อมีการออกแรง เซลล์เหล่านี้จะผลิตชั้นของเหลวของวัสดุกระดูก จากนั้นชั้นจะแข็งตัวเพื่อเสริมโครงสร้าง ในทางตรงกันข้าม มีบริเวณที่ไม่จำเป็นต้องเสริมความแข็งแรง และในกรณีนี้ บางเซลล์ที่มีหน้าที่ในการย่อยสลายกระดูกก็ใช้กรดไฮโดรคลอริกเพื่อละลายวัสดุที่ไม่จำเป็น เช่นเดียวกับทีมประติมากร เซลล์กระดูกจะปรับโครงสร้างโครงกระดูกอย่างต่อเนื่องเพื่อให้ มันแข็งแกร่งในที่ที่จำเป็นและเบาในที่ที่สามารถเป็นได้
แต่ไม่ใช่แค่กระดูกของนักกีฬาที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา กระบวนการนี้เกิดขึ้นในกระดูกของเราทุกคน ... โดยเฉลี่ยทุกปีเราเดินประมาณห้าล้านก้าว ซึ่งแต่ละก้าวจะช่วยปรับกระดูกของเรา ทุกการกระทำมีปฏิกิริยาตามมา !! การออกกำลังกายทำให้โครงกระดูกแข็งแรง ในขณะขับรถ จะทำให้ร่างกายอ่อนแอ มนุษย์จึงยังคงปรับโครงสร้างโครงกระดูกไปตลอดชีวิต !!! เซลล์กระดูกทำงานอย่างเข้มข้นจนทุกๆ สิบปี ทุกคนพบว่าตัวเองมีโครงกระดูกเดียว โครงกระดูกได้รับการฟื้นฟูอย่างสมบูรณ์ ดังนั้นไม่ว่าคุณจะอายุเท่าไหร่ โครงกระดูกของคุณ มีอายุไม่เกินสิบปี