எலும்பு

எலும்பு அல்லது என்பு என்பது முள்ளந்தண்டுள்ள விலங்குகளின் உட்கூட்டில் காணப்படும் விறைப்பான உறுப்புக்கள் ஆகும். எலும்புகள், உடலுறுப்புக்களுக்குப் பாதுகாப்பாக அமைவதுடன், உடலைத் தாங்குவதற்கும் அது இடத்துக்கிடம் நகர்வதற்கும் பயன்படுகின்றன. அத்துடன், செங்குருதியணுக்கள், வெண்குருதியணுக்கள் என்பவற்றை உருவாக்குவதும், கனிமங்களைச் சேமித்து வைப்பதும் எலும்புகளே ஆகும். எலும்புகள் பல்வேறு வடிவங்களிலும் காணப்படுவதுடன், சிக்கலான உள் மற்றும் வெளிக் கட்டமைப்புக்களையும் கொண்டவையாக உள்ளன. இது, எலும்புகள், நிறை குறைந்தவையாகவும், உறுதியானவையாகவும், கடினத்தன்மை கொண்டவையாகவும் இருப்பதற்கு உதவுவதுடன், அவற்றின் பல்வேறு செயற்பாடுகளை நிறைவு செய்வதற்கும் உறுதுணையாக அமைந்துள்ளது.

எலும்பை உருவாக்கும் திசுக்களில் ஒரு வகை, கனிமமாகிய எலும்புத் திசுக்கள் ஆகும். இவை தேன்கூட்டு அமைப்பை ஒத்த, முப்பரிமாண உள்ளமைப்பைக் கொண்டு எலும்புகளுக்கு விறைப்புத் தன்மையைக் கொடுக்கின்றன. எலும்புகளில் காணப்படும் பிற வகைத் திசுக்களில் எலும்பு மச்சை, என்புறை, நரம்பு, குருதியணுக்கள், குருத்தெலும்பு என்பவையும் அடங்கும்.

நமது உடலில் தோலையும் தசையையும் நீக்கிவிட்டால் மிஞ்சுவது எலும்புக்கூடு மட்டுமே. எலும்புக்கூட்டிற்கு எலும்புச் சட்டம் என்று பெயர்.

உடலுக்கு ஆதாரமாகவும் தசை நரம்புகளுக்கு பற்றுக்கோடாகவும் இருப்பது எலும்புக்கூடுதான். மூளை, கண், இதயம், நுரையீரல் போன்ற மென்மையான உறுப்புகளுக்கு பாதுகாப்பாக இருப்பதும் இந்த எலும்புச் சட்டம்தான். எலும்பில் 50% நீரும், 33% உப்புக்களும், 17% மற்ற பொருட்களும் உள்ளன. எலும்பில் கால்சியம் பாஸ்பேட் போன்ற அமிலத்தில் கரையக்கூடிய தாதுப்பொருள் மற்றும் தீயில் எரிந்துபோகும் கரிமப்பொருளும் உள்ளன. நமது உடல் நலத்திற்கு வேண்டிய கால்சியம் எனும் இரசாயனப் பொருட்கள் எலும்புகளில்தான் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது.

எலும்புகள் ஒன்றுடன் ஒன்று பொருந்தி இருந்தால்தான் சீரான முறையில் அவைகள் செயல்பட முடியும். அவ்வாறு பொருந்தும் இடங்களுக்கு மூட்டுகள் என்று பெயர்.
மூட்டுகள் இரண்டு தன்மைகள் உடையனவாக இருக்கின்றன. முதலாவது அசையும் மூட்டு. இரண்டாவது அசையா மூட்டு. இடுப்பிலும் மண்டையிலும் காணப்படும் எலும்புகள் அசையாத மூட்டுகள். அசையும் மூட்டுகளில் நான்கு வகைகள் உள்ளன. பந்துக்கிண்ண மூட்டு, கீல் மூட்டு, வழுக்கு மூட்டு, செக்கு மூட்டு என்று அவைகளுக்குப்பெயர்.

அசையும் மூட்டுகள் இயங்கும்போது அதிர்ச்சியோ தேய்வோ ஏற்படாமல் இருப்பதற்காக, எலும்புகளின் முனைகள் குருத்தெலும்புகளால் மூடப்பட்டு, அதன் உட்புறத்தில் ஒரு மெல்லிய திசுப்படலம் இருக்குமாறும் அதில் ஒரு வழுவழுப்பான திரவம் சுரக்குமாறும் அமைக்கப்பட்டுள்ளது. மூட்டுகள் அசையும்போது எலும்புகள் நழுவக்கூடும். அவ்வாறு நழுவாமல் இருக்க மூட்டுகள் உறுதியான தசைநார்களால் கட்டப்பட்டுள்ளன.
பிறக்கும் போது மனிதனில் 270க்கும் மேற்பட்ட எலும்புகள் இருக்கும். எனினும் முழு வளர்ச்சியடைந்த நிறையுடலி மனிதனில் இவ்வெலும்புகளில் சில வளரும் போது ஒன்றிணைக்கப்படுவதால் 206 எலும்புகளே காணப்படும்.

என்பின் கட்டமைப்பு

என்பை ஆக்குவதில் இரு வகையான என்பிழையங்கள் பங்கெடுக்கின்றன. நெருக்கமான என்பிழையம் என்பின் வெளிப்புறமாகவும், கடற்பஞ்சு என்பிழையம் மேலென்பு முளையின் உட்புறமும் அமைந்து காணப்படும். என்பின் நடுத்துண்டம் வெறுமையானதாக அல்லது என்பு மச்சையைக் கொண்டதாக இருக்கலாம். செவ்வென்பு மச்சையிலேயே குருதிக் கலங்கள் உற்பத்தியாக்கப்படுகின்றன. என்பு ஒரு உயிருள்ள தொடுப்பிழைய வகையைச் சார்ந்த ஒரு அங்கமாகும். இவ்விழையங்களைத் தவிர கசியிழையம், குருதிக் கலன்களும் என்பின் கட்டமைப்பை ஆக்குவதில் பங்கெடுக்கின்றன. எலும்பின் வடிவம் அதன் உறுதித்தன்மைக்கும் மீள்தன்மைக்கும் காரணமாக அமைகின்றது. எலும்பு மையப்பகுதியின் என்பு மச்சை போன்ற மென்மையான பாகம் இல்லாமல் முழுமையாக செங்கல் போல நெருக்கமான என்பிழையத்தால் ஆக்கப்பட்டிருந்தால் அதிக அழுத்தம் பிரயோகிக்கப்பட்டால் எலும்பு இலகுவில் உடைந்து விடும். நடுவில் மென்மையாக இருப்பதால் அதிக அழுத்தத்துக்கு சிறிது வளைந்து கொடுக்கக்கூடியதாக உள்ளது. எனினும் எலும்பு கசியிழையம் போன்று அதிகளவு மீள்தன்மையானதல்ல. மிக அதிகமான அழுத்தம் கொடுக்கப்பட்டால் எலும்பு உடைந்து விடும்.

நெருக்கமான என்பிழையம்

நெருக்கமான என்பிழையத்தில் கல்சியம் பொஸ்பேற்றுத் தாயம் அடர்த்தியாக இருக்கும். இது எலும்பின் திண்வின் 80%ஐ உள்ளடக்கிய பகுதியாகும். என்பின் தாங்கும் தொழிலைப் புரியும் பிரதான பாகம் இதுவாகும். என்புக்கு இப்பாகம் வன்மையையும் உறுதியையும் வழங்குகின்றது. இதில் கல்சியம் பொசுபேற்றுக்கிடையே என்பரும்பர்க் கலங்களும் குருதிக் கலன்களும், கொலாஜின் நார்களும் உள்ளன. தொடர்ச்சியாக அதிக அழுத்தத்துக்கு உட்படும் போது (உதாரணமாக தொடர்ச்சியாக உடற்பயிற்சி செய்யும் போது) இவ்விழையம் தடிப்படைந்து என்பின் பலத்தை அதிகரிக்கும். இதனாலேயே விண்வெளிக்குச் செல்லுவோர் தொடர்ச்சியாக உடற்பயிற்சி செய்யும் படி அறிவுறுத்தப்படுகின்றனர். விண்வெளியில் புவியீர்ப்பு விசை மிகவும் குறைவென்பதால் என்புகளிலுள்ள அழுத்தம் குறைவடையும். இதனால் என்பிலுள்ள என்புடைக்கும் கலங்கள் தொழிற்பட்டு என்பை நலிவடையச் செய்யும் (என்பின் தேவை விண்வெளியில் இல்லாமையால்). எனவே உடற்பயிற்சி செய்யாமல் விண்வெளியில் தங்கிய பின் பூமிக்குத் திரும்புவோரின் என்புகள் உடைய அதிக வாய்ப்புள்ளது. எனவே தினமும் உடற்பயிற்சி செய்து நெருக்கமான என்பிழையத்தின் தடிப்பைப் பேண இவர்கள் அறிவுறுத்தப்படுகின்றனர்.

நெருக்கமான என்பிழையத்தினுள் குருதிக்கலன், நீணநீர்க்கலன், நரம்பு ஆகியவற்றின் போக்குவரத்திற்காக அதனுள் ஆவேசின் கால்வாய், வோக்மனின் கால்வாய் ஆகிய கட்டமைப்புகள் உள்ளன. இக்கால்வாய்களூடாகவே எலும்புக்கும் உடலின் மற்றைய பாகங்களுக்குமான தொடர்பு பேணப்படுகின்றது. ஆவேசின் கால்வாயைச் சூழ வட்ட வடிவங்களின் என்பு மென்றட்டுக்களில் என்புக் குழியங்கள் அடுக்கப்பட்டிருக்கும். என்புக்குழியங்கள் உள்ள கலனிடைக் குழிகள், சிறுகுழாய்கள் மூலம் ஒன்றிடனொன்றாகவும் ஆவேசின் கால்வாயுடனும் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. ஒரு ஆவேசின் கால்வாயைச் சூழவுள்ள வட்ட வடிவமான மென்றட்டுத் தொகுதிகளைக் கூட்டாகச் சேர்த்து ஆவேசின் தொகுதி என அழைப்பர். இதனை ஒளி நுணுக்குக் காட்டியின் உதவியுடன் அவதானிக்கலாம். பல ஆவேசின் தொகுதிகள் இணைந்தே ஒரு நெருக்கமான என்பிழையத்தை ஆக்குகின்றன.

கடற்பஞ்சு என்பிழையம்

கடற்பஞ்சு என்பிழையம் நெருக்கமற்ற ஆக்கக்கூறில் நெருக்கமான என்பிழையத்தை ஒத்த என்பிழையமாகும். இவ்விழையத்தில் அதிக துளைகள் உள்ளன. இவ்விழையம் மேலென்பு முளையின் உட்பகுதியில் உள்ளது. இதன் அதிகமான துளைகளை குருதிக் கலன்களும் செவ்வென்பு மச்சையும் நிரப்பி உள்ளன. என்பின் நடுத்துண்டத்தின் மையத்தில் இவ்விழையத்துக்குப் பதிலாக என்பு மச்சையே காணப்படும்.
கடற்பஞ்சு என்பைச் சூழ அதிகளவில் குருதிக் கலன்கள் காணப்பட்டாலும், கடற்பஞ்சென்பை ஆக்கும் சிறிய புன்சலாகைகளினுள் குருதிக்கலன்கள் ஊடுருவுவதில்லை.

என்பின் கூறுகள்

கலக் கூறுகள்

என்பிழையங்களை ஆக்கும் பிரதான கல வகைகள்:
 முன்னோடிக் கலம் (Osteogenic cell)
 என்பரும்பற்கலம் (Osteoblast)
 என்புக்குழியம் (Osteocyte)
 என்புடைக்கும் கலம் (Osteoclast)

என்பரும்பற்கலங்கள் என்பிழையத் தாயத்தைச் சுரக்கும் கலங்களாகும். இவை எலும்பை ஆக்கும் கூறுகளான கொலாஜினையும், கல்சியம் பொசுபேற்றையும் சுரந்து என்பாக்கத்தைத் தொடக்கி வைக்கும் கலங்களாகும். என்பு வளர்ச்சியடைய இவை என்புத் தாயத்துக்குள் அம்பிட்டு விருத்தியடைந்து என்புக்குழியத்தை ஆக்கும். என்புக்குழியங்கள் அதிக முதலுரு வெளிநீட்டங்களைக் கொண்ட கலங்களாக உள்ளன. இவ்வெளிநீட்டங்கள் ஏனைய என்புக்குழியத்தோடும், என்பரும்பற்கலங்களோடும் இவற்றைத் தொடர்புபடுத்துகின்றன. என்புக்குழியங்கள் என்பின் தடிப்பை தக்க வைக்க, குருதியில் கல்சியம் செறிவைப் பேண உதவுவதுடன் எலும்பில் அழுத்தம் அதிகரிக்கும் போது நரம்புக் கணத்தாக்கங்களை உருவாக்கி நரம்புத் தொகுதிக்கு அறிவிக்கின்றது. முன்னோடிக் கலங்கள் என்பின் புற என்புச்சுற்றியில் உள்ளன. இவையே என்பரும்பற்கலங்களாகத் திரிபடையும் மூலக்கலங்களாகும்.
என்புடைக்கும் கலங்கள் மேற்கூறிய கலங்களைப் போலல்லாது வேறுபட்ட உற்பத்தியுடையவை. இவை குருதியிலிருந்து என்புக்குள் இடம்மாறிய ஒற்றைக்குழியக் கலங்களாகும். இவை என்பிழையத் தாயத்தைக் கரைத்து என்புடைக்கும் தொழிலைப் புரிகின்றன. இவை என்பின் வளர்ச்சியிலும் மீளொழுங்காக்கலிலும் உதவுகின்றன. உள்ளிருந்து இவை எலும்பைக் கரைத்து மச்சைக் குழியை ஆக்க வெளியிலிருந்து என்பருபற்கலங்கள் அதிக வேகத்தில் என்புத் தாயத்தைச் சுரப்பதால் என்பின் வளர்ச்சியும் ஒழுங்கமைப்பும் நடைபெறுகின்றது. இக்கலங்கள் இல்லாவிடில் நடுவில் மென்மையான மச்சை இல்லாமல் உடையக்கூடிய கட்டமைப்பாக என்பு மாறி விடும். எனவே என்பின் தோற்றத்துக்கும், வளர்ச்சிக்கும், பேணலுக்கும் இந்த நால்வகைக் கலங்களும் அவசியமாகும்.

கலமற்ற தாயக் கூறுகள்

 அசேதன கூறுகள்: எலும்பின் பிரதான அசேதனக் கூறாக ஐதரொக்சிஅபடைட்டு- Ca10(PO4)6(OH)2 உள்ளது. இதனைத் தவிர கல்சியம், மக்னீசியன், சோடியம் ஆகியவற்றின் காபனேற்றுக்களும், புளோரைடுக்களும் உள்ளன. இவை எலும்புக்கு உறுதியை வழங்குகின்றன.
 சேதனக் கூறுகள்: என்பின் பிரதான சேதனக் கூறு கொலாஜன் நார்களாகும். இந்நார்கள் என்பின் ஒழுங்கமைப்பையும் உறுதிப்பாட்டையும் பேண உதவுகின்றன.

எலும்பின் பணி

எலும்புகள் பல்வேறு பணிகளைச் செய்கின்றன:

இயக்கவகைப் பணிகள்
எலும்புகள் பலவகைப் பணிகளைச் செய்கின்றன. எலும்புகள் ஒன்றாக இணைந்து எலும்புக்கூட்டை உருவாக்குகின்றன. இவை உடலைத் தாங்கும் சட்டகமாக உதவுகின்றன. இவை தசைகள், தசைநாண்கள், தசைநார்கள், மூட்டுகளின் பொருத்துப்புள்ளிகளாக அமைகின்றன. இவை ஒருங்கிணைந்து விசைகளை உருவாக்கிக் கடத்த உதவுகின்றன. இதனால் உடலும் உடலின் உறுப்புகளும் முப்பருமான வெளியில் இயங்க முடிகிறது. எலும்பு, தசையிடையிலான ஊடாட்டம் உயிரியக்கவியலில் பயிலப்படுகின்றன.

எலும்புகள் உள்ளுறுப்புகளைக் பாதுகாக்கின்றன. மண்டையோடு மூளையைப் பாதுகாக்கிறது. விலாக்கூடு இதயத்தையும் நுரையீரலையும் பாதுகாக்கிறது. எலும்புகள் உருவாகிய முறையால் அவை ஏறத்தாழ 170 MPa]] (1800 கிகி/செமீ²) அளவு உயர் அமுக்க வலிமையையும் 104–121 MPa அளவு குறைவான இழுவலிமையும் 51.6 MPa அளவு மிகக் குறைவான துணிப்பு வலிமையும் கொண்டுள்ளது. எனவே, எலும்புகள் அமுக்கத் தகைவை நன்றாகவும் இழுப்புத் தகைவைக் குறைவாகவும் துணிப்புத் தகைவை (திருக்கத்தகைவு போன்றன) அதைவிடக் குறைவாகவும் ஏற்கிறது. எலும்புகள் இயல்பாகவே நொறுங்கும் தன்மை கொண்டிருந்தாலும், இவை கணிசமான அளவு மீண்மையையும் கொண்டுள்ளன. இந்த மீண்மை மென்படல இழையத்தால் ஏற்படுகிறது. புரை எலும்புகளின் நுண்ணிலை இறுவலிமை உயர்பிரிதிறனுடன் கணினிப் படிமங்களால் ஆய்வு செய்யப்பட்டுள்ளது.

கேள்விப் புலனில் இயக்கவியலாக எலும்புகள் முதன்மையான பாத்திரம் வகிக்கின்றன. நடுச்செவியில் மூன்று சிற்றெலும்புகள் உள்ளன. இவை ஒலியைக் கடத்தும் பணியைச் செய்கின்றன.

ஆக்கவகைப் பணிகள்

புரையெலும்பின் பகுதி எலும்புநல்லியைக் கொண்டுள்ளது. எலும்புநல்லி குருத்தியாக்க நிகழ்வுவழி குருதிக்கலங்களை தோற்றுவிக்கிறது. எலும்புநல்லி உருவாக்கும் குருதிக்கலங்களில் சிவப்புக் குருதிக்கலங்கள், வெள்ளைக் குருதிக்கலங்கள், குருதிச் சிறுதட்டுக்கலங்கள் ஆகியவை அடங்கும். குருதியாக்க முகிழ்கலங்களைப் போன்ற முன்னாக்கக் கலங்கள் முன்னோடிக்கலங்களை உருவாக்க முழுப்பகுப்பு முறையில் பிளவுறுகின்ற. இந்த முன்னோடிக்கலங்கள் பின்னர் வெள்லைக் குருதிக்கலங்களையும் சிவப்புமுகைகளையும் (இவை பிறகு சிவப்புக் குருதிக்கலங்களை உருவாக்குகின்றன) உருவாக்குகின்றன. சிவப்பு, வெள்ளைக் கலங்கள் முழுப்பகுப்பால் உருவாதல் போன்றல்லாமல் குருதித் தட்டுக்கலங்கள் பெருங்கருவன் கலங்களிலில் இருந்து உதிர்ந்து உருவாகின்றன. இவ்வாறு பல்வேறு மற்ரங்களால் எலும்புநல்லி குருதியின் பல்வேறு உயிர்க்கலங்களை உருவாக்குகிறது. உருவாகிய கலங்கள் முதிர்வுற்ரதும், அவை குருதிச் சுற்றோட்டத்தில் நுழைகின்ற. ஒவ்வொரு நாளும் 2.5 பில்லியனுக்கும் கூடுதலான சிவப்புக் குருதிக்கலங்களும் குருத்தித் தட்டுக்கலங்களும் d 50–100 பில்லியன் குறுணைக்கலங்களும் இவ்வாறு உருவாகின்றன.
குருதிக்கலங்களை உருவாக்குவதோடு, எலும்புநல்லி பழுத்துற்ற, அகவையான குருதிக்கலங்கலை அழிக்கவும் செய்கிறது.

வளர்சிதைமாற்றவகைப் பணிகள்

 கனிமத்தைத் தேக்கல் — எலும்புகள் உடலுக்குத் தேவைப்படும் கணிமங்களைத் தேக்கிவைக்கிறது; இவற்றில் குறிப்பிடத் தகுந்தவை கால்சியமும் பாசுவரமும் ஆகும்.

உயிரினத்தையும் அதன் அகவையையும் எலும்பின் வகையையும் பொறுத்து, என்புக்கலங்கள் எலும்பில் 15% அளவுக்கு அமைகிறது.
 
 வளர்ச்சிக் காரணிகளைத் தேக்கல் — கனிம எலும்புப் படலம் முதன்மைவாய்ந்த வளர்ச்சிக் காரணிகளைதேக்கிவைக்கிறது; இவற்றில், இன்சுலின் வகை, உருமாற்றவகை, எலும்பு புறவடிவாக்கப் புரதவகை ஆகிய வளர்ச்சிக் காரணிகளும் இன்னும் பிறவும் அடங்கும்.
 கொழுப்பைத் தேக்கல்தேக்கல் —எலும்புநல்லி கொழுப்பு இழையங்கள் கொழுப்பு அமிலங்களைத் தேக்கிவைக்கின்றன.
 அமில-காரச் சமனிலை — எலும்பு கார உப்புகளை உறிஞ்சியோ விடுவித்தோ குருதியின் அமில-காரத் தன்மையை நிலைநிறுத்தி, அமில-காரச் சமனிலையைப் பேணுகிறது.
 நச்சுநீக்கல் — எலும்பு இழையங்கள் அடர்தனிமங்களையும் பிற அயற்பொருள்களையும் குருதியில் இருந்து நீக்கித் தனக்குள் தேக்கி இவற்றின் இழையங்கள் மீதான விளைவுகளைக் குறைக்கிறது. பிறகு இவை படிப்படியாக கழிவாக நீக்கப்படுகின்றன.
 அகச்சுரப்பு உறுப்பு — எலும்பு நாரிழை வளர்ச்சிக் காரணி 23 ஐ (FGF-23) விடுவித்து பாசுவேற்று (பாசுபேட்டு) வளர்சிதைமாற்றத்தைக் கட்டுபடுத்துகிறது; இந்த வள்ர்ச்சிக் காரணி சிறுநீரகங்களின் மீது செயல்புரிந்து பாசுவேற்று மீளுறிஞ்சலைக் குறைக்கிறது. எலும்புக் கலங்கள் என்புக்கால்சின் இயக்குநீரை (இசைமத்தை) விடுவித்து குருதிச் சர்க்கரையையும் கொழுப்புப் படிவையும் ஒழுங்குபடுத்திக் கட்டுபடுத்துகிறது. என்புக்கால்சின் இன்சுலின் சுரப்பையும் கூருணர்வையும் கூட்டுகிறது; மேலும், இன்சுலினை ஆக்கும் பீட்டாக் கலங்களாக்கத்தையும் கூட்டுவதோடு கொழுப்புப் படிதலையும் குறைக்கிறது.
 கால்சியம் சமனிலை—என்புடைவால் ஏற்படும் எலும்பு மீளுறிஞ்சல் நிகழ்வு கால்சியத்தை சுற்றோட்ட மண்டலத்தில் விடுவிக்கின்றன; இதுவே கால்சியம் சமனிலையை நிலைநிறுத்தும் முதன்மையான நிகழ்வாகும். எலும்பாக்கம், கனிமவடிவில் உள்ள சுற்றோட்டக் கால்சியத்தை முனைவோடு குருதியோட்டத்தில் இருந்த அதை நீக்கித் தன்னுள் பொருத்திக்கொள்கிறது. குருதியின் எலும்பு மீளுறிஞ்சல் எலும்பில் இருந்து கால்சியத்தை எடுத்துக்கொண்டு குருதியில் சுற்றோட்டக் கால்சிய மட்டங்களை உயர்த்துகிறது. இவை தொடர்ந்து மீண்டும் மீண்டும் குறிப்பிட்டக் களங்களில் நிகழ்கிறது.

எலும்பு மீள்வடிவமைப்பு

இவற்றையும் பார்க்கவும் 
 மனித எலும்புகள் பட்டியல்
 என்பு மீள் வடிவமைப்பு
 மனித எலும்புக்கூடு

கூடுதல் படிமங்கள்

மேற்கோள்கள்

அடிக்குறிப்புகள்

 
 
 
  – drawings by Philip J.
 
  – Anthony edits the current version; Harrison edited previous versions.

வெளி இணைப்புகள்

 Educational resource materials (including animations) by the American Society for Bone and Mineral Research 
 Review (including references) of piezoelectricity and bone remodelling
 A good basic overview of bone biology from the Science Creative Quarterly
 
 Bone histology photomicrographs

 
எலும்புக்கூடு
இணைப்பிழையம்