Ihmisen luuranko ei ole aivan niin yksinkertainen kuin suosittu lastenlaulu antaa ymmärtää. ”Pään luu” (joka itse asiassa koostuu 22 erillisestä luusta) ei ole yhteydessä ”kaulaluun” kanssa, vaan pikemminkin sarjaan pieniä luita, jotka kulkevat koko selkää pitkin. Ja ”varvasluu” koostuu itse asiassa useista luista, jotka liittyvät toisiin luihin, jotka muodostavat jalan rakenteen. Kaikkiaan ihmisen luusto koostuu peräti 206 luusta.

Kaikkien näiden luiden lisäksi ihmisen luustoon kuuluu jänteiden, nivelsiteiden ja rustojen verkosto, joka yhdistää luut toisiinsa. Luurankojärjestelmä antaa ihmiskeholle rakenteellisen tuen ja suojaa elimiämme. Luut palvelevat myös useita muita elintärkeitä toimintoja, kuten verisolujen tuottamista sekä rasvojen ja kivennäisaineiden varastoimista ja vapauttamista, kerrotaan verkko-oppikirjassa ”Anatomia & Fysiologia” (BC Campus Open Textbooks).

Luurangon kehitys ja rakenne

Luuston kehitys ja rakenne

Lapset syntyvät noin 300 erillisen luun kera, kertoo voittoa tavoittelematon lasten terveydenhoitojärjestö Nemours. Lapsen kasvaessa osa näistä luista sulautuu yhteen, kunnes kasvu pysähtyy, tyypillisesti 25-vuotiaana, jolloin luustoon jää 206 luuta.

Luut jaetaan kahteen luokkaan luiden käyttötarkoituksen ja sijainnin perusteella: Aksiaalinen luuranko ja appendikulaarinen luuranko ”Anatomia & Fysiologia” -kirjan mukaan.

Aksiaalinen luuranko sisältää 80 luuta, mukaan lukien kallo, selkäranka ja rintakehä. Se muodostaa luuston keskeisen rakenteen, jonka tehtävänä on suojata aivoja, selkäydintä, sydäntä ja keuhkoja.

Ylijäävät 126 luuta muodostavat appendikulaarisen luuston; niihin kuuluvat kädet, jalat, olkavyö ja lantiovyö. Umpiluurangon alaosa suojaa ruoansulatukseen ja lisääntymiseen liittyviä tärkeimpiä elimiä ja antaa vakautta, kun ihminen kävelee tai juoksee. Ylempi osa mahdollistaa suuremman liikelaajuuden nostettaessa ja kannettaessa esineitä.

Luut luokitellaan edelleen niiden muodon mukaan: pitkät, lyhyet, litteät, epäsäännölliset tai seesamimaiset, ”Anatomia & Fysiologia” -teoksen mukaan.

• Pitkät luut löytyvät käsivarsista, jaloista, sormista ja varpaista. Nämä luut ovat pidempiä kuin ne ovat leveitä ja lieriömäisiä. Ne liikkuvat, kun niitä ympäröivät lihakset supistuvat, ja ne ovat luuston liikkuvimpia osia.
• Lyhyitä luita on ranteissa ja nilkoissa, ja ne ovat pituudeltaan, leveydeltään ja paksuudeltaan suunnilleen yhtä pitkiä.
• Litteät luut muodostavat kallon, lapaluut, rintalastan ja kylkiluut. Nämä kaarevat, ohuet luut suojaavat sisäelimiä ja toimivat ankkurina lihaksille.
• Epäsäännöllisiä luita ovat selkärangan ja kasvojen luut, jotka eivät ainutlaatuisen kokonsa vuoksi sovi mihinkään muuhun muotoluokkaan.
• Samettimaisia luita on käsissä, ranteissa, jaloissa, korvissa ja polvissa. Nämä pienet, pyöreät luut ovat upotettuina jänteisiin ja suojaavat niitä niiden kohtaamalta suurelta paineelta ja voimalta.

Miesten ja naisten luurangoissa on joitakin eroja. Esimerkiksi naisten lantio on tyypillisesti leveämpi, ohuempi ja pyöreämpi kuin miesten lantio, ”Anatomia & Fysiologia” -kirjan mukaan.

Mitä luidesi sisällä on?

Arizonan osavaltionyliopiston biotieteiden korkeakoulun mukaan kehon jokaisen luun muodostaa kolme päämateriaalityyppiä: tiivis luu, pintaluu ja luuydin.

Jokaista luusta noin 80 prosenttia on tiivistä luuta, joka on kovinta ja vahvinta luustoa, ja sen avulla keho pystyy kannattelemaan painoaan. Kompakti luu muodostaa luun uloimmat kerrokset ja suojaa luun sisäosia, joissa tapahtuu monia elintärkeitä toimintoja, kuten luuytimen tuotanto. Kompakti luu koostuu pääasiassa soluista, joita kutsutaan osteosyyteiksi. Solujen välissä on mikroskooppisia läpivientejä, jotta hermot ja verisuonet pääsevät kulkemaan niiden läpi.

Noin 20 % jokaisesta luusta on sieniluuta, joka on täynnä suuria reikiä ja läpivientejä. Useimmiten sitä esiintyy yksittäisten luiden päissä, ja sienimäinen luumateriaali on täynnä luuydintä, hermoja ja verisuonia.

Kahdentyyppistä luuydintä täyttää sieniluun huokoset. Noin puolet on punaista luuydintä, jota on pääasiassa litteissä luissa, kuten lapaluissa ja kylkiluissa. Siellä syntyvät kaikki punaiset ja valkoiset verisolut sekä verihiutaleet (solut, jotka auttavat leikkauksessa pysäyttämään verenvuodon). Imeväisikäisten luut sisältävät kaiken punaisen luuytimen, jotta ne tuottavat riittävästi verisoluja nuoren kasvun tahdissa.

Luuytimen toinen puoli on keltaista luuydintä, jota on pitkissä luissa, kuten reisiluussa, ja joka koostuu pääasiassa rasvasta. Molempien luuydintyyppien läpi kulkevat verisuonet, jotka toimittavat ravinteita ja poistavat jätteitä luista.

Luiden sisällä on neljä päätyyppiä soluja: Osteoblastit, osteosyytit, osteoklastit ja limakalvosolut.

Osteoblastit ovat soluja, jotka luovat uutta tai korjaavat olemassa olevaa luumateriaalia luiden kasvaessa tai murtuessa. Solut luovat joustavaa materiaalia, jota kutsutaan osteoidiksi, ja vahvistavat sitä sitten mineraaleilla kovettuakseen ja vahvistaakseen sitä. Kun osteoblastit saavat työnsä onnistuneesti valmiiksi, ne vetäytyvät osteosyyteiksi eli limakalvosoluiksi.

Kompaktissa luussa sijaitsevat osteosyytit ovat vastuussa mineraalien vaihdosta ja viestinnästä muiden läheisyydessä olevien solujen kanssa. Ne muodostuvat vanhoista osteoblasteista, jotka ovat juuttuneet luun keskelle.

Osteoklastit hajottavat olemassa olevaa luumateriaalia ja imevät sitä uudelleen. Nämä solut työskentelevät usein yhdessä osteoblastien kanssa luun paranemiseksi ja uudelleenmuotoilemiseksi murtuman jälkeen (osteoklastit hajottavat paranemisprosessin aikana muodostuneen ylimääräisen kalluksen), jotta uusille verisuonille ja hermoille saadaan tilaa ja luusta saadaan paksumpi ja vahvempi.

Vuorisolut ovat litteitä luusoluja, jotka peittävät luun ulkopinnan kokonaan. Niiden ensisijainen tehtävä on ohjata mineraalien, solujen ja muiden materiaalien liikkumista luihin ja luista ulos.

Luuston sairaudet

Kuten kaikki ihmiskehon osat, myös luut ovat alttiita vammoille ja sairauksille.

Joitakin yleisimpiä sairauksia, jotka voivat vaikuttaa luustoon, ovat:

• Osteoporoosi on sairaus, joka aiheuttaa luiden tiheyden ja lujuuden vähenemisen, koska luukato tapahtuu nopeammin kuin luun kasvu. Se voi johtua perimästä tai epäterveellisistä elämäntavoista (kuten kalsiumin tai D-vitamiinin puutteesta sekä runsaasta tupakoinnista tai juomisesta ja vähäisestä liikunnasta).
• Leukemia on Mayo Clinicin mukaan syöpätyyppi, joka saa alkunsa luuytimestä ja imusuonistosta. Useat leukemiatyypit vaikuttavat eri verisoluihin ja muihin elimistön järjestelmiin.
• Nivelrikko on sairaus, joka aiheuttaa nivelissä luiden päitä suojaavan ruston hajoamista. Tämä ruston puute johtaa luun ja luun väliseen hankaukseen, mikä voi Mayo Clinicin mukaan aiheuttaa merkittävää kipua, luiden ja sidekudosten vaurioitumista, ympäröivän kudoksen tulehdusta ja liikerajoituksia.

Lisälähteet:

• Opi lisää luuston rakenteesta ja toiminnasta Khan Academystä.
• Katsele kuvia hienoista eläinten luurangoista Oxfordin yliopiston luonnonhistoriallisesta museosta.
• Opi lisää uroksen ja naisen luurangon välisistä eroista Smithsonian Institutionista.

Tämän artikkelin päivitti 8. elokuuta 2019 Live Sciencen toimittaja Rachel Ross.