Chemische samenstelling van menselijke botten. Wat is de chemische samenstelling van botten?

Van schoollessen in de chemie weet iedereen dat het menselijk lichaam bijna alle elementen bevat uit de periodieke tabel van DI Mendeleyev. Het percentage van sommige is zeer significant, terwijl andere alleen in sporen aanwezig zijn. Maar elk van de chemische elementen in het lichaam vervult zijn belangrijke rol. In het menselijk lichaam bevinden zich minerale stoffen in de vorm van zouten, organisch worden vertegenwoordigd als koolhydraten, eiwitten en anderen. Gebrek of overmaat van een van hen leidt tot verstoring van de normale levensactiviteit.

De chemische samenstelling van botten omvat een aantal elementen en hun stoffen, in grotere mate zijn ze calciumzouten en collageen, en anderen, waarvan het percentage veel kleiner is, maar hun rol is niet minder significant. Sterkte en gezondheid van het skelet hangt af van het evenwicht van de samenstelling, die op zijn beurt bepaald wordt door verschillende factoren, uit een gezond dieet en eindigt met het ecologische milieu.

Verbindingen die het skelet vormen

De chemische samenstelling van botten omvat stoffen van organische en anorganische oorsprong. Precies de helft van de massa is water, de overige 50% is verdeeld door osseine, dikke en kalkhoudende, fosforcalcium- en magnesiumzouten en natriumchloride. Het minerale deel vertegenwoordigt ongeveer 22% en het organische deel, dat wordt vertegenwoordigd door eiwitten, polysacchariden, citroenzuur en enzymen, vult ongeveer 28%. Botten bevatten 99% calcium, dat is in het menselijk lichaam. Een soortgelijke compositiesamenstelling heeft tanden, nagels en haar.

Transformaties in diverse omgevingen

In het anatomische laboratorium kan de volgende analyse worden uitgevoerd om de chemische samenstelling van de botten te bevestigen. Om het organische deel te bepalen wordt het weefsel blootgesteld aan een zure oplossing van medium sterkte, bijvoorbeeld zoutzuur, met een concentratie van ongeveer 15%. In het resulterende medium oplossen calciumzouten, en het ossein "skelet" blijft onaangeraakt. Zo'n bot verwerven het maximale vermogen van elastisiteit, in letterlijke zin kan het in een knoop worden gebonden.

Het anorganische bestanddeel dat de chemische samenstelling van menselijke botten binnentreedt, kan worden geïdentificeerd door het organische deel te verbranden, het wordt gemakkelijk geoxideerd naar kooldioxide en water. De minerale kern wordt gekenmerkt door zijn vroegere vorm, maar door extreme breekbaarheid. Het geringste mechanische effect - en het verkrumpt gewoon.

Wanneer de botten in de bodem komen, verwerken de bacteriën het organische materiaal, en het minerale deel is volledig geïmpregneerd met calcium en omgezet in steen. Op plaatsen waar geen toegang tot vocht en micro-organismen is, worden de weefsels uiteindelijk natuurlijke mummificatie ondergaan.

Via een microscoop

Elk leerboek over anatomie vertelt u over de chemische samenstelling en de structuur van botten. Op cellulair niveau wordt weefsel gedefinieerd als een speciaal type bindweefsel. In de kern liggen collageenvezels omringd door platen samengesteld uit een kristallijne stof - een calciummineral - hydroxylapatiet (basisfosfaat). Tegelijkertijd bevinden zich stervormige holtes die botcellen en bloedvaten bevatten. Dankzij zijn unieke microscopische structuur is een dergelijke stof verrassend licht.

Basisfuncties van verbindingen van verschillende aard

Normale werking van het bewegingsstelsel hangt af van de chemische samenstelling van de botten, of de organische en minerale stoffen in voldoende hoeveelheden aanwezig zijn. Calcareous en fosforcalciumzouten, die 95% van het anorganische gedeelte van het skelet vormen, en sommige andere minerale verbindingen bepalen de eigenschap van hardheid en botsterkte. Dankzij hen is het stof bestand tegen ernstige belastingen.

Het collageencomponent en zijn normale inhoud zijn verantwoordelijk voor een dergelijke functie als elasticiteit, weerstand tegen compressie, stretching, buiging en andere mechanische invloeden. Maar alleen in de gecoördineerde 'unie' van het organische en minerale bestanddeel wordt het botweefsel voorzien van de unieke eigenschappen die het bezit.

Samenstelling van botten in de kindertijd

Het percentage stoffen dat zegt wat de chemische samenstelling van menselijke botten is, kan variëren van één en dezelfde vertegenwoordiger. Afhankelijk van leeftijd, levensstijl en andere factoren, kan het aantal van deze of die verbindingen variëren. Met name bij kinderen is botweefsel alleen gevormd en bestaat het voornamelijk uit het organische bestanddeel - collageen. Daarom is het skelet van het kind flexibeler en elastisch.

Om de weefsels van de baby goed te vormen, zijn vitaminen erg belangrijk. In het bijzonder, zoals D3. Alleen in zijn aanwezigheid wordt de chemische samenstelling van botten volledig aangevuld met calcium. Gebrek aan deze vitamine kan leiden tot de ontwikkeling van chronische ziekten en overmatige fragiliteit van het skelet als gevolg van het feit dat het weefsel in de tijd niet werd gevuld met Ca ²⁺ zouten.

Skelet van een volwassene

De chemische samenstelling van de botten van een persoon die adolescentie heeft ondergaan, is significant verschillend van die van een kind. Nu wordt de verhouding van de minerale en osseine delen ruwweg vergeleken. Ontbreekt speciale flexibiliteit van botweefsel, maar de sterkte van het skelet als gevolg van het anorganische bestanddeel neemt soms toe. De fysieke eigenschappen zijn vergelijkbaar met een gewapende betonstructuur of gietijzer, en de elasticiteit is zelfs groter dan die van eikenhout.

Ten volle, om een evenwichtige chemische samenstelling van menselijke botten te waarborgen (de tabel hieronder toont het normale percentage van alle stoffen die het skelet vormen) kan worden veroorzaakt door een goede levensstijl, voedings- en gezondheidszorg.

Veranderingen in de chemische samenstelling van botten bij ouderen

De chemische samenstelling van menselijke botten is verouderd naar de leeftijd, wat leidt tot ernstige gevolgen. Ouderen klagen over problemen met het spierstelsel, ze hebben vaak fracturen die langer genezen dan het kind of de volwassenen. Dit is een gevolg van de toename van de inhoud van anorganische zouten in het skelet, hun aantal bereikt 80%. Gebrek aan collageen, dus een afname van dergelijke eigenschappen als elasticiteit, leidt tot het feit dat de botten extreem fragiel worden. Het herstel van het evenwicht is mogelijk met behulp van speciale medicijnen, maar dit proces kan nog niet worden gestopt of teruggedraaid. Dit is de fysiologische eigenschap van het lichaam.

Voor de gezondheid en de normale werking van het skelet is het nodig om de juiste vulling van botweefsel te volgen met alle chemische elementen en verbindingen uit de kindertijd, alleen in dit geval is het mogelijk om een volledige en actieve levensstijl te leiden .