Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

20.1: Wat is het skeletsysteem?
INHOUDSOPGAVE

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
What is the Skeletal System?
 
TRANSCRIPT

20.1: What is the Skeletal System?

20.1: Wat is het skeletsysteem?

Overview

The adult human skeleton comprises 206 bones that are connected through cartilage, tendons, and ligaments. The skeleton provides a rigid framework for the human body, protects internal organs, and enables movement and locomotion. The human skeletal system consists of the axial and appendicular skeletons. Bone tissue is continuously built up and chewed away by specialized bone cells which are essential to overall health. Dysregulated bone cells and incorrect levels of chemical compounds in the blood lead to bone diseases.

Axial Skeleton

The axial skeleton consists of 80 bones and is divided into three regions: the skull, the vertebral column, and the rib cage. The upper portion of the skull—the cranium—consists of eight bones that enclose the brain, while the lower part consists of 14 bones. The vertebral column consists of 33 vertebrae: seven cervical, 12 thoracic, five lumbar, five fused sacral vertebrae, and four fused coccygeal vertebrae.

The rib cage adds stability to the vertebral column and also protects the lungs and heart. It consists of 12 pairs of ribs, which attach to the thoracic vertebra via the costovertebral joint. The anterior portion of the rib cage attaches to the sternum—the flat bone at the center of the front of the chest—via the costal cartilages. The first seven ribs on each side are known as true ribs, as their cartilages attach directly to the sternum. Ribs eight through 12 are called false ribs because they do not directly attach to the sternum. However, ribs eight through 10 join with the sternum via the costal cartilages of the ribs above. Contrarily, ribs 11 and 12 are referred to as floating ribs since they are only attached to the vertebral column in the back but have no connection to the sternum at all.

Appendicular Skeleton

The appendicular skeletal system consists of the 126 bones of the limbs and girdles as they are appended to the axial skeleton. The appendicular skeletal system is made up of several different types of bones.

Bone Tissue and Cells

Bone is known as osseous tissue. The cells of osseous tissue are dispersed in the matrix—the substance that provides strength and hardness to bones. The matrix consists of organic components—mainly collagen—and inorganic components consisting of crystallized mineral salts such as calcium phosphate, calcium hydroxide, and magnesium fluoride.

There are three major types of bone cells—osteoblasts, osteoclasts, and osteocytes. The osteoblasts and osteoclasts have opposite functions. Osteoblasts build up the bone matrix, whereas osteoclasts chew it up. Both functions continue throughout life, and both are essential for good health. Building up bone is important to keep bones strong; chewing up bone allows maintenance of calcium levels in the bloodstream (which is vital for the health of other organs, such as the heart).

Osteocytes are cells which have matured from osteoblasts and are now surrounded by matrix. Osteocytes communicate with the blood through microscopic channels in the bone, sensing the levels of calcium and other minerals in the blood. They then control the functions of the osteoblasts and osteoclasts by secreting substances that affect the activity of these cells.

Bone Diseases

Many diseases of the skeletal system have a common feature: weak bones due to poor mineral content. Osteoporosis, for example, is characterized by decreased bone mineral density. It occurs most commonly in postmenopausal women but can occur in men and premenopausal women as well. In this disease, there is more osteoclast than osteoblast activity. Patients with osteoporosis have greatly increased risk of fractures, especially of the spinal column, hip, and wrist.

Another widespread bone disease is renal osteodystrophy. This disease is a part of a larger condition known as mineral and bone disorder in chronic kidney disease. The kidneys perform many functions, including regulation of calcium, phosphorus, and vitamin D, which are all critical to bone health. When the kidneys are not functioning correctly, such as in diabetic kidney disease, the bones may become weakened and painful, and the joints may become painful as well.

Overzicht

Het skelet van een volwassen mens bestaat uit 206 botten die zijn verbonden via kraakbeen, pezen en ligamenten. Het skelet biedt een stevig raamwerk voor het menselijk lichaam, beschermt de inwendige organen en maakt beweging en voortbeweging mogelijk. Het menselijk skelet bestaat uit de axiale en appendiculaire skeletten. Botweefsel wordt continu opgebouwd en weggekauwd door gespecialiseerde botcellen die essentieel zijn voor de algehele gezondheid. Ontregelde botcellen en onjuiste niveaus van chemische verbindingen in het bloed leiden tot botziekten.

Axiaal skelet

Het axiale skelet bestaat uit 80 botten en is verdeeld in drie gebieden: de schedel, de wervelkolom en de ribbenkast. Het bovenste deel van de schedel - de schedel - bestaat uit acht botten die de hersenen omsluiten, terwijl het onderste deel uit 14 botten bestaat. De wervelkolom bestaat uit 33 wervels: zeven cervicale, 12 thoracale, vijf lumbale, vijf gefuseerde sacrale wervels en vier gefuseerde coccygeale vertebrae.

De ribbenkast geeft stabiliteit aan de wervelkolom en beschermt ook de longen en het hart. Het bestaat uit 12 paar ribben, die via het costovertebrale gewricht aan de borstwervel hechten. Het voorste deel van de ribbenkast hecht zich via het ribkraakbeen aan het borstbeen - het platte bot in het midden van de voorkant van de borstkas -. De eerste zeven ribben aan elke kant staan bekend als echte ribben, omdat hun kraakbeen rechtstreeks aan het borstbeen vastzit. Ribben acht tot en met 12 worden valse ribben genoemd omdat ze niet direct aan het borstbeen hechten. De ribben acht tot en met 10 komen echter samen met het borstbeen via het ribkraakbeen van de ribben erboven. Daarentegen worden ribben 11 en 12 aangeduid als zwevende ribben omdat ze alleen aan de ruggenwervelkolom zijn bevestigd, maar helemaal geen verbinding hebben met het borstbeen.

Appendiculair skelet

Het appendiculaire skeletstelsel bestaat uit de 126 botten van de ledematen en gordels zoals ze zijn toegevoegd aan de axiale skeleton. Het appendiculaire skeletstelsel bestaat uit verschillende soorten botten.

Botweefsel en cellen

Bot staat bekend als botweefsel. De cellen van botweefsel zijn verspreid in de matrix - de stof die de botten kracht en hardheid geeft. De matrix bestaat uit organische componenten - voornamelijk collageen - en anorganische componenten bestaande uit gekristalliseerde minerale zouten zoals calciumfosfaat, calciumhydroxide en magnesiumfluoride.

Er zijn drie hoofdtypen botcellen: osteoblasten, osteoclasten en osteocyten. De osteoblasten en osteoclasten hebben tegengestelde functies. Osteoblasten bouwen de botmatrix op, terwijl osteoclasten het kauwen. Beide functies blijven het hele leven bestaan en beide zijn essentieel voor een goede gezondheid. Botopbouw is belangrijk om botten sterk te houden; Door bot op te kauwen, kan het calciumgehalte in de bloedbaan worden gehandhaafd (wat essentieel is voor de gezondheid van andere organen, zoals het hart).

Osteocytes zijn cellen die uit osteoblasten zijn gerijpt en nu omgeven zijn door matrix. Osteocyten communiceren met het bloed via microscopisch kleine kanaaltjes in het bot en detecteren de calciumspiegels en andere mineralen in het bloed. Ze controleren vervolgens de functies van de osteoblasten en osteoclasten door stoffen af te scheiden die de activiteit van deze cellen beïnvloeden.

Botziekten

Veel ziekten van het skeletstelsel hebben een gemeenschappelijk kenmerk: zwakke botten door een laag mineraalgehalte. Osteoporose wordt bijvoorbeeld gekenmerkt door een verminderde botmineraaldichtheid. Het komt het meest voor bij postmenopauzale vrouwen, maar kan ook voorkomen bij mannen en premenopauzale vrouwen. Bij deze ziekte is er meer osteoclast dan osteoblastactiviteit. Patiënten met osteoporose hebben een sterk verhoogd risico op fracturen, vooral van de wervelkolom, heup en pols.

Een andere wijdverspreide botziekte is renale osteodystrofie. Deze ziekte maakt deel uit van een grotere aandoening die bekend staat als minerale en botafwijkingener bij chronische nierziekte. De nieren vervullen vele functies, waaronder de regulering van calcium, fosfor en vitamine D, die allemaal cruciaal zijn voor de gezondheid van de botten. Wanneer de nieren niet correct functioneren, zoals bij diabetische nierziekte, kunnen de botten verzwakt en pijnlijk worden, en kunnen de gewrichten ook pijnlijk worden.


Aanbevolen Lectuur

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter