Luu kui organ on osa liikumis- ja tugiorganite süsteemist ning samas eristab seda absoluutselt unikaalne kuju ja struktuur, üsna iseloomulik närvide ja veresoonte arhitektoonika. See on ehitatud peamiselt spetsiaalsest luukoest, mis on väljast kaetud periostiga ja sisaldab seest luuüdi.
Peamised funktsioonid
Igal luul kui organil on inimkehas teatud suurus, kuju ja asukoht. Seda kõike mõjutavad oluliselt nende arenemise erinevad tingimused, aga ka kõikvõimalikud funktsionaalsed koormused, mida luud kogevad inimkeha eluea jooksul.
Iga luud iseloomustab teatud hulk verevarustuse allikaid, nende asukoha kindlate kohtade olemasolu, aga ka üsna iseloomulik veresoonte arhitektoonika. Kõik need omadused kehtivad samamoodi ka närvidele, mis seda luud innerveerivad.
Ehitis
Luu kui organ hõlmab mitmeid teatud vahekorras olevaid kudesid, kuid loomulikult on neist olulisim lamell-luukoe, mille ehitust on näha diafüüsi (kesklõike) näitel, keha) pika toruja luust.
Põhiosa sellest asub vahelsisemised ja välised ümbritsevad plaadid ning see on sisestusplaatide ja osteonite kompleks. Viimane on luu struktuurne ja funktsionaalne üksus ning seda uuritakse spetsiaalsete histoloogiliste preparaatide või õhukeste lõikude abil.
Väljas ümbritseb iga luu mitu kihti tavalisi või üldisi plaate, mis asuvad otse periosti all. Nende kihtide kaudu läbivad spetsiaalsed perforeerivad kanalid, mis sisaldavad samanimelisi veresooni. Medullaarse õõnsuse piiril sisaldavad torukujulised luud täiendavat kihti sisemiste ümbritsevate plaatidega, mida läbistavad paljud erinevad kanalid, mis laienevad rakkudeks.
Medullaarne õõnsus on täielikult vooderdatud niinimetatud endosteumiga, mis on äärmiselt õhuke sidekoe kiht, mis sisaldab lamedaid osteogeenseid inaktiivseid rakke.
Osteons
Osteoni esindavad kontsentriliselt paigutatud luuplaadid, mis näevad välja nagu erineva läbimõõduga silindrid, mis paiknevad üksteises ja ümbritsevad Haversi kanalit, mida läbivad erinevad närvid ja veresooned. Enamikul juhtudel asetsevad osteonid luu pikkusega paralleelselt, tehes samal ajal üksteisega korduv alt anostomoose.
Osteonide koguarv on iga konkreetse luu puhul individuaalne. Näiteks reieluu kui organ sisaldab neid 1,8 iga 1 mm² kohta ja sel juhul moodustab Haversi kanal 0,2–0,3 mm².
Vahelosteoonid on vahepealsed või interkalaarsed plaadid, mis lähevad igas suunas ja esindavad vanade osteonite allesjäänud osi, mis on juba kokku kukkunud. Luu kui elundi struktuur tagab pideva osteonite hävimise ja neoformatsiooni protsessi.
Luuplaadid on silindrite kujul ning osseiinifibrillid külgnevad neis tihed alt ja paralleelselt. Osteotsüüdid asuvad kontsentriliselt lamavate plaatide vahel. Luurakkude protsessid, mis levivad järk-järgult läbi arvukate tuubulite, liiguvad naaberosteotsüütide protsesside suunas ja osalevad rakkudevahelistes ühendustes. Seega moodustavad nad ruumiliselt orienteeritud lakunaar-torukujulise süsteemi, mis on otseselt seotud mitmesuguste ainevahetusprotsessidega.
Osteoni koostis sisaldab enam kui 20 erinevat kontsentrilist luuplaati. Inimese luud läbivad osteonikanali ühte või kahte mikroveresoonkonna soont, samuti erinevaid müeliniseerimata närvikiude ja spetsiaalseid lümfikapillaare, millega kaasnevad lahtise sidekoe kihid, mis sisaldavad erinevaid osteogeenseid elemente, nagu osteoblastid, perivaskulaarsed rakud ja paljud teised.
Osteoni kanalid on omavahel, aga ka medullaarse õõnsusega ja luuümbrisega üsna tihed alt seotud spetsiaalsete ärkamiskanalite olemasolu tõttu, mis aitab kaasa luuveresoonte üldisele anastomoosile.
Perosteum
Luu kui elundi struktuur viitab sellele, et see asub väljaspoolkaetud spetsiaalse luuümbrisega, mis moodustub sidekiulisest koest ja millel on välimine ja sisemine kiht. Viimane hõlmab kambaalseid eellasrakke.
Perosti põhifunktsioonid hõlmavad osalemist regeneratsioonis, samuti kaitse- ja troofiliste funktsioonide tagamist, mis saavutatakse tänu erinevate veresoonte läbipääsule siin. Seega interakteeruvad veri ja luu üksteisega.
Millised on luuümbrise funktsioonid
Luuümbris katab peaaegu täielikult luu välimise osa ja siin on ainsad erandid kohad, kus paikneb liigesekõhre, samuti on fikseeritud lihaste sidemed või kõõlused. Tuleb märkida, et periosti abil piiratakse verd ja luud ümbritsevatest kudedest.
Iseenesest on tegemist üliõhukese, kuid samas tugeva kilega, mis koosneb ülitihedast sidekoest, milles paiknevad lümfi- ja veresooned ning närvid. Väärib märkimist, et viimased tungivad luu ainesse täpselt periostist. Sõltumata sellest, kas silmas peetakse ninaluud või mõnda muud, on luuümbrisel üsna suur mõju selle paksusele ja toitumisele.
Selle katte sisemine osteogeenne kiht on peamine luukoe moodustumise koht ja iseenesest on see rikkalikult innerveeritud, mis mõjutab selle kõrget tundlikkust. Kui luu kaotab periosti, lakkab see lõpuks olemastelujõuline ja täiesti surnud. Mis tahes kirurgiliste sekkumiste tegemisel luudele, näiteks luumurdude korral, tuleb luuümbrist tõrgeteta säilitada, et tagada nende normaalne edasine kasv ja tervislik seisund.
Muud disainifunktsioonid
Praktiliselt kõigil luudel (välja arvatud valdav enamus kolju, mis hõlmab ninaluu) on liigespinnad, mis tagavad nende liigendamise teistega. Luuümbrise asemel on sellistel pindadel spetsiaalne liigesekõhre, mis on struktuurilt kiuline või hüaliinne.
Valdav osa luudest on luuüdi, mis asub käsnjas aine plaatide vahel või asub otse medullaarses õõnes ja võib olla kollane või punane.
Vastsündinutel, aga ka loodetel, on luudes ainult punane luuüdi, mis on vereloome ja on homogeenne mass, mis on küllastunud vererakkude, veresoonte ja ka spetsiaalse retikulaarse koega. Punane luuüdi sisaldab suurt hulka osteotsüüte, luurakke. Punase luuüdi maht on ligikaudu 1500 cm³.
Juba luukoe kasvuga täiskasvanul asendub punane luuüdi järk-järgult kollasega, mida esindavad peamiselt spetsiaalsed rasvarakud, samas tasub kohe märkida tõsiasja, et ainult luuüdi, mis asubmedullaarne õõnsus.
Osteoloogia
Osteoloogia tegeleb sellega, mis moodustab inimese luustiku, kuidas luud ühinevad ja mis tahes muud nendega seotud protsessid. Kirjeldatud elundite arvu inimesel täpselt määrata ei saa, sest see muutub vananedes. Vähesed inimesed mõistavad, et lapsepõlvest kõrge vanuseni kogevad inimesed pidev alt luukahjustusi, kudede surma ja paljusid muid protsesse. Üldiselt võib elu jooksul areneda üle 800 erineva luuelemendi, millest 270 on alles sünnieelses perioodis.
Väärib märkimist, et valdav enamus neist kasvab koos, kui inimene on lapsepõlves ja noorukieas. Täiskasvanu luustik sisaldab vaid 206 luud ning täiskasvanueas võivad lisaks püsiluudele ilmneda ka mittepüsivad luud, mille esinemise määravad erinevad organismi individuaalsed omadused ja funktsioonid.
Skelett
Jäsemete ja muude kehaosade luud koos liigestega moodustavad inimese luustiku, mis on tihedate anatoomiliste moodustiste kompleks, mis keha elus täidab peamiselt eranditult mehaanilisi funktsioone. Samal ajal eristab kaasaegne teadus kõva luustikku, mis näib olevat luud, ja pehmet, mis hõlmab igasuguseid sidemeid, membraane ja spetsiaalseid kõhreühendeid.
Individuaalsed luud ja liigesed, samuti inimese luustikÜldiselt võivad nad kehas täita mitmesuguseid funktsioone. Seega on alajäsemete ja kehatüve luud peamiselt pehmete kudede toeks, enamik luid on aga kangid, kuna nende külge on kinnitatud lihased, mis tagavad liikumisfunktsiooni. Mõlemad funktsioonid võimaldavad luustikku õigustatult nimetada inimese luu- ja lihaskonna täiesti passiivseks elemendiks.
Inimese luustik on gravitatsioonivastane struktuur, mis töötab vastu gravitatsioonijõule. Selle mõju all olles peaks inimkeha olema surutud vastu maad, kuid tänu funktsioonidele, mida üksikud luurakud ja luustik endas kannavad, kehakuju ei muutu.
Luufunktsioonid
Kolju, vaagna ja torso luud pakuvad kaitsefunktsiooni elutähtsate organite, närvitüvede või suurte veresoonte erinevate kahjustuste eest:
- kolju on terviklik mahuti tasakaalu-, nägemis-, kuulmis- ja ajuorganitele;
- seljaaju kanal sisaldab seljaaju;
- rind kaitseb kopse, südant, aga ka suuri närvitüvesid ja veresooni;
- Vaagnaluud kaitsevad põit, pärasoole ja erinevaid sisemisi suguelundeid kahjustuste eest.
Valdav enamus sees olevatest luudest sisaldab punast luuüdi, mis on eriline vereloome ja inimkeha immuunsüsteem. Tuleb märkida, et luud kaitsevad seda kahjustuste eest ja loovad kasoodsad tingimused vere erinevate moodustunud elementide ja selle trofismi küpsemiseks.
Muuhulgas tuleks erilist tähelepanu pöörata sellele, et luud on otseselt seotud mineraalide ainevahetusega, kuna need ladestavad palju keemilisi elemente, mille hulgas on erilisel kohal k altsiumi- ja fosforisoolad. Seega, kui radioaktiivne k altsium viiakse kehasse, koguneb umbes 24 tunni pärast enam kui 50% sellest ainest luudesse.
Arendus
Luu moodustavad osteoblastid ja luustumist on mitut tüüpi:
- Endesmal. See viiakse läbi otse terviklike, primaarsete luude sidekoes. Sidekudede embrüo erinevatest luustumise punktidest hakkab luustumise protseduur kiirgav alt igale poole levima. Sidekoe pindmised kihid jäävad periosti kujule, millest hakkab luu paksus kasvama.
- Perikondraalne. Esineb kõhreliste rudimentide välispinnal perikondriumi otsesel osalusel. Tänu perikondriumi all paiknevate osteoblastide aktiivsusele ladestub luukude järk-järgult, asendades kõhre ja moodustades äärmiselt kompaktse luuaine.
- Perosteal. Tekib periosti tõttu, milleks perikondrium muundub. Eelmine ja seda tüüpi osteogenees järgivad teineteist.
- Endokondraalne. See viiakse läbi kõhre algkeste sees perikondriumi otsesel osalusel, mis tagab varustamisespetsiaalseid anumaid sisaldavate protsesside kõhre sees. See luu moodustav kude hävitab järk-järgult lagunenud kõhre ja moodustab luustumispunkti otse kõhrelise luu mudeli keskel. Endokondraalse luustumise edasise levikuga keskelt perifeeriasse moodustub käsnjas luuaine.
Kuidas see juhtub?
Igal inimesel on luustumine funktsionaalselt määratud ja algab luu enimkoormatud keskosadest. Ligikaudu teisel elukuul hakkavad emakas tekkima primaarsed punktid, millest areneb diafüüsid, metafüüsid ja toruluude kehad. Edaspidi luustuvad nad endokondraalse ja perikondraalse osteogeneesi kaudu ning vahetult enne sündi või paaril esimesel aastal pärast sündi hakkavad tekkima sekundaarsed punktid, millest toimub epifüüside areng.
Lastel, aga ka noorukieas ja täiskasvanueas inimestel võivad tekkida täiendavad luustumise saared, kust algab apofüüside areng. Erinevad luud ja nende üksikud osad, mis koosnevad spetsiaalsest käsnjas ainest, luustuvad aja jooksul endokondraalselt, samas kui need elemendid, mille koostises on käsnjas ja kompaktsed ained, luustuvad peri- ja endokondraalselt. Iga üksiku luu luustumine peegeldab täielikult selle funktsionaalselt määratud fülogeneesi protsesse.
Kõrgus
Kogu kasvu jooksul toimub ümberstruktureerimine ja väheluude nihkumine. Hakkavad moodustuma uued osteonid ja sellega paralleelselt toimub ka resorptsioon, mis on kõigi vanade osteoonide resorptsioon, mida toodavad osteoklastid. Tänu nende aktiivsele tööle eraldub lõpuks peaaegu täielikult kogu diafüüsi endokondraalne luu ja selle asemel moodustub täisväärtuslik luuüdi õõnsus. Tähelepanu väärib ka see, et perikondraalse luu kihid resorbeeruvad ning puuduva luukoe asemel ladestuvad periosti küljelt täiendavad kihid. Selle tulemusena hakkab luu paksus kasvama.
Luude kasvu tagab epifüüsi kõhr, spetsiaalne metafüüsi ja epifüüsi vaheline kiht, mis püsib kogu noorukieas ja lapsepõlves.
