משיעורי הכימיה בבית הספר, כולם יודעים שגוף האדם מכיל כמעט את כל היסודות מהטבלה המחזורית של ד.י. מנדלייב. אחוז התוכן של חלקם משמעותי מאוד, בעוד שאחרים קיימים רק בכמויות עקביות. אבל כל אחד מהיסודות הכימיים המצויים בגוף ממלא את תפקידו החשוב. בגוף האדם, חומרים מינרליים כלולים בצורה של מלחים, חומרים אורגניים מוצגים כפחמימות, חלבונים ואחרים. מחסור או עודף של כל אחד מהם מוביל לשיבוש בחיים הרגילים.
ההרכב הכימי של העצמות כולל מספר יסודות וחומרים שלהם, במידה רבה יותר מדובר במלחי סידן וקולגן, וכן אחרים, שאחוזם הרבה פחות, אך תפקידם משמעותי לא פחות. חוזק ובריאות השלד תלוי באיזון ההרכב, אשר, בתורו, נקבע על ידי גורמים רבים, החל מתזונה בריאה ועד לסביבה האקולוגית של הסביבה.
חיבורים היוצרים את השלד
ההרכב הכימי של העצמות כולל חומרים אורגניים ומקור אנאורגני. בדיוק מחצית מהמסה היא מים, 50% הנותרים מחולקים על ידי ossein, שומן וסיד, מלחי זרחן של סידן ומגנזיום, כמו גם נתרן כלורי. החלק המינרלי מהווה כ-22%, והחלק האורגני, המיוצג על ידי חלבונים, פוליסכרידים, חומצת לימון ואנזימים, ממלא כ-28%. העצמות מכילות 99% מהסידן המצוי בגוף האדם. לשיניים, לציפורניים ולשיער יש הרכב דומה.
טרנספורמציות בסביבות שונות
ניתן לבצע את הניתוח הבא במעבדה האנטומית כדי לאשר את ההרכב הכימי של העצמות. לקביעת החלק האורגני, נחשפת הרקמה לתמיסת חומצה בעוצמה בינונית, למשל חומצה הידרוכלורית, בריכוז של כ-15%. במדיום שנוצר, מלחי סידן מתמוססים, וה"שלד" של האוסיין נשאר שלם. עצם כזו רוכשת את התכונה המקסימלית של גמישות, אפשר לקשור אותה ממש לקשר.
ניתן לבודד את הרכיב האנאורגני, שהוא חלק מההרכב הכימי של עצמות האדם, על ידי שריפת החלק האורגני, הוא מתחמצן בקלות לפחמן דו חמצני ומים. הליבה המינרלית מאופיינת בצורה הקודמת, אך היא שבירה ביותר. הפגיעה המכנית הקלה ביותר - והיא פשוט תתפורר.
כאשר עצמות נכנסות לאדמה, חיידקים מעבדים חומר אורגני, והחלק המינרלי רווי לחלוטין בסידן והופך לאבן. במקומות שבהם אין גישה ללחות ומיקרואורגניזמים,רקמות עוברות חניטה טבעית לאורך זמן.
דרך המיקרוסקופ
כל ספר לימוד באנטומיה יספר לכם על ההרכב הכימי והמבנה של העצמות. ברמה התאית, הרקמה מוגדרת כסוג מיוחד של רקמת חיבור. הוא מבוסס על סיבי קולגן המוקפים בלוחות המורכבים מחומר גבישי - מינרל סידן - הידרוקסילפטיט (פוספט בסיסי). במקביל, ישנם חללים דמויי כוכב המכילים תאי עצם וכלי דם. בשל המבנה המיקרוסקופי הייחודי שלו, בד זה קל להפתיע.
פונקציות עיקריות של תרכובות בעלות אופי שונה
תפקוד תקין של מערכת השרירים והשלד תלוי בהרכב הכימי של העצמות, האם חומרים אורגניים ומינרלים מכילים בכמות מספקת. מלחי סידן ליים וזרחן, המהווים 95% מהחלק האנאורגני של השלד, וכמה תרכובות מינרלים אחרות קובעות את הקשיות והחוזק של העצם. הודות להם, הבד עמיד בפני לחץ רציני.
רכיב הקולגן והתכולה הרגילה שלו אחראים לתפקוד כמו גמישות, עמידות בפני דחיסה, מתיחה, כיפוף ולחץ מכני אחר. אבל רק ב"איחוד" מוסכם חומר אורגני והרכיב המינרלי מספקים לרקמת העצם את התכונות הייחודיות שיש לה.
הרכב עצמות בילדות
אחוזיחס החומרים, המעיד על ההרכב הכימי של עצמות האדם, יכול להשתנות באותו נציג. בהתאם לגיל, אורח החיים ושאר גורמי ההשפעה, הכמות של תרכובות מסוימות עשויה להשתנות. בפרט, אצל ילדים, רקמת העצם רק נוצרת והיא מורכבת במידה רבה יותר ממרכיב אורגני - קולגן. לכן, השלד של התינוק גמיש ואלסטי יותר.
צריכת ויטמינים חיונית להיווצרות תקינה של רקמות התינוק. בפרט, כגון D3. רק בנוכחותו ההרכב הכימי של העצמות מתחדש במלואו בסידן. מחסור בויטמין זה עלול להוביל להתפתחות מחלות כרוניות ושבריריות יתר של השלד בשל העובדה שהרקמה לא התמלאה בזמן במלחי Ca 2+.
שלד למבוגרים
ההרכב הכימי של העצמות של אדם שעבר את גיל ההתבגרות שונה באופן משמעותי מזה של ילד. כעת היחס בין חלקי המינרלים לאוסיין מושווה באופן גס. הגמישות המיוחדת של רקמת העצם נעלמת, אך חוזק השלד עקב המרכיב האנאורגני עולה באופן משמעותי. התכונות הפיזיקליות שלו דומות למבנה בטון מזוין או ברזל יצוק, והגמישות שלו אפילו גדולה מזו של עץ אלון.
ניתן להבטיח באופן מלא הרכב כימי מאוזן של עצמות האדם (הטבלה למטה מכילה נתונים על האחוז התקין של כל החומרים המרכיבים את השלד) הודות לאורח חיים נכון, תזונה רציונלית ושירותי בריאות.
| שם או סוג החיבור | אחוז | שם תרכובת המינרלים | אחוז |
| מים | 50% | סידן פוספט | 85% |
| Fat | 16% | סידן פוספור | 9% |
| חומרים אורגניים 3 (ossein) | 12% | סידן פחמתי | 3% |
| חומרים לא אורגניים | 22% | מגנזיום פוספט | 1, 5% |
| נתרן כלוריד | 0, 25% | ||
| פוטסיום כלוריד | 0, 25% | ||
| חומרים אנאורגניים אחרים | 1% | ||
| Total | 100% | 100% |
שינויים בכימיה של העצם בקשישים
ההרכב הכימי של עצמות האדם מופרע בגלל הזקנה, מה שמוביל לתוצאות חמורות. קשישים מתלוננים על בעיות במערכת השרירים והשלד, יש סיכוי גבוה יותר שיהיו להם שברים שלוקח יותר זמן להחלים מאשר לילד או למבוגר. זוהי תוצאה של עלייה בתכולת המלחים האנאורגניים בהרכב השלד, הכמות שלהם מגיעה ל-80%. מחסור בקולגן, ולכן ירידה בתכונה כגון גמישות, מובילה לכך שהעצמות הופכות שבריריות ביותר. החזרת האיזון אפשרית בעזרת תרופות מיוחדות, אך עדיין לא ניתן לעצור את התהליך הזה.או להסתובב אחורה. זוהי התכונה הפיזיולוגית של הגוף.
למען בריאות ותפקוד תקין של השלד, יש צורך מילדות לעקוב אחר מילוי נכון של רקמת העצם בכל היסודות הכימיים והתרכובות, רק במקרה זה ניתן לנהל אורח חיים מלא ופעיל.
