Milline on luude koostis ja ehitus?

  • Millest luud koosnevad?
  • Millised on luude põhiosad?
  • Kuidas luud kasvavad?
  • Kuidas hoida luud tugevad?

Millest luud koosnevad?

Selleks et inimene seisaks püsti, saaks liikuda ja ka tema kehakuju säiliks, on vaja mingit tuge. Nii nagu teistel selg­roogsetel looma­del, on inimese toeseks luustik ehk skelett, mis koosneb oma­vahel seondunud luudest.

Luud on kõvad ja esmapilgul tunduvad elutud. Tegelikult koosnevad need elusatest luurakkudest, mille vahel on raku­vaheaine.

Luukude on sidekude, mis koosneb rakuvahe­ainest ja luurakkudest

Luudes on nii mineraalaineid kui ka orgaanilisi aineid. Mineraal­ained annavad luudele kõvaduse, orgaanilised ühendid aga elastsuse. Kõige olulisemad orgaanilised ained luudes on valgud ja rasvad. Valgud moodustavad luukoes elastseid kiudusid, rasvad on põhiline toitainete tagavara. Mineraal­ainetest sisaldavad luud kõige rohkem kaltsiumi-, fosfori- ja magnee­siumi­ühendeid. Ladestunud kaltsiumisoolad ümbritsevad luurakke.

Inimese vananedes luude koostis muutub: suureneb mineraal­ainete sisaldus ja luude elastsus väheneb. Luud on kõige tihe­damad u 30 aastastel inimestel.

Täiskasvanud inimese luu sisaldab ligikaudu 25% orgaanilisi aineid, 55% mineraalsooli ning 20% vett

Mõtle

  • Miks peab luudes olema nii mineraal- kui ka orgaanilisi aineid?

Katseta või uuri!

Luu koostise uurimine

Mineraalainete tähtsust luudes saab näha, kui hoida luud mõnda aega nõrgas happes, et sellest eralduksid mineraal­soolad. Orgaaniliste ainete tähtsuse uurimiseks tuleb luud ettevaatlikult kuumutada. Nii eraldub luust vesi ning orgaanilised ained põlevad ära. Vaata katsete juhiseid esimesest "Mõtle ja tegutse" peatükist.

Milline on luude ehitus?

Luud katab pealt õhuke luuümbris, mis ühendab luud ümbritsevate kudedega. Luuümbris moodustab uusi luurakke, mille arvel kasvavad laste luud jämedamaks. Täiskasvanul luud enam ei jämene. Luukude aga uueneb kogu elu, vanad rakud lagunevad ja asenduvad luu­ümbrises toodetud uutega. Kui luu murdub, hakkab luuümbris selle parandamiseks uusi luurakke moodustama.

Luuümbrises on palju veresooni ja närve, mille vahendusel on luud ühenduses teiste organismi osadega. Osa vere­sooni tungib luupinna avade kaudu luukoe sisse.

Luuümbrise all asub tihe ja tugev luukude – plinkaine. Plinkainet läbivad kanalid, milles kulgevad veresooned. Veri varustab luukoe rakke hapniku ja toitainetega ning viib ära jääkained.

Plinkainest seespool ja ka pikkade toruluude otstes paikneb pehmem käsnjas luukude – käsnaine. Selles on arvukalt tühimikke, mis vähendavad luude kaalu. Tühi­mike ümber paiknevad luurakud moodustavad toestava sõrestiku, n-ö luutalakeste tugisüsteemi, mistõttu käsnaine on küll hõre, kuid tugev.

Luu sees on luuüdi

Enamiku luude keskosas (käsnaines või luuõõnsuses) on luuüdi, mis on pehme kude. Eristatakse punast ja kollast luuüdi. Näiteks puusaluudes, selgroolülides, roietes, toru­luude käsnaines on punane luuüdi, toruluude õõnsuses aga kollane luuüdi. Punane luuüdi on vereloome­elund. Selles moodustuvad mitme­sugused vererakud, mis kanduvad vereringesse. Kollane luuüdi sisaldab tagavara­rasvu, mida organism kasutab vajadusel energiaallikana. Noortel organismidel on luudes punast luuüdi rohkem kui vanadel. Kui inimene vananeb, asendub osa punasest luuüdist kollase luuüdiga.

Punane luuüdi paikneb käsnaines
Toruluu ehitus

Miks on osa luid õõnsad?

Pikad luud on seest õõnsad, see teeb luustiku kergemaks. Näiteks on jäsemete pikad luud torujad, neid nimetataksegi toruluudeks. Torukujulised luud suudavad taluda ka suurt survet ja on tugevad. Järelikult kindlustab selline luude ehitus vähima materjali hulga ja väikese kaalu juures parima vastupidavuse.

Lisa. Luude tugevus

Luud taluvad vähemalt sama suurt koormust kui betoon ja graniit, kuid on nendest palju kergemad. Reieluu võib pikisuunas vastu pidada 750–1500 kg ja sääreluu isegi kuni 3000 kg suurusele rõhumisele. See tugevus tuleneb luu ehitusest: pikad luud on torujad ning käsnaine luude sees moodustab tugeva sõrestiku.

Inimene kasutab ehitistes sageli vastupidavuse, kerguse ja materjali kokkuhoiu tõttu sõrestikkonstruktsioone või torusid. Samast materjalist toru on vähemalt sama tugev kui varb, kuid toru eelis on see, et materjali kulub vähem.

Sõrestikkonstruktsioon koosneb omavahel seotud taladest ning seda kasutatakse nt pikkade sildade ja mitmesugute hoonete rajamisel. Selline ehitis on ka üks Pariisi sümboleid, 324 m kõrge Eiffeli torn, mis valmis 1889. a Pariisi maailmanäituseks ja oli sel ajal maailma kõrgeim ehitis.

Eiffeli torn on sõrestikuline, mistõttu see on kerge, kuid tugev
Selgroo pikilõige. Ka selgroolülide käsnaine on sõrestikulise ehitusega, mistõttu selgroog on kerge ja tugev

Kuidas luud pikemaks kasvavad?

Loote toes koosneb peamiselt kõhrest, mis on luust pehmem ja painduvam, seetõttu ei teki lapsel sündides tavaliselt vigastusi. Kõhrkude võimaldab ka luudel kasvada. Lastel on pikkade luude otstes plaadikujuline kõhr, mille rakkude jagunemise tõttu kasvab luu pikemaks. Kui aga mingil põhjusel luu kasvukõhre rakud ei jagune, jääb inimene kääbuseks. Lapse kasvades asendub suurem osa kõhrkoest luukoega, st toimub luustumine. Kuna täiskasvanu­tel on luu kõhrelise osa asemel luukude, siis nende luud enam pikkusesse ei kasva. Luud kasvavad tavaliselt kuni kahe­küm­nenda eluaastani, sest selleks ajaks on luustumine lõppenud. Normaalseks luustumiseks on vaja kaltsiumisooli ja D-vitamiini.

Mõnel pool organismis säilib kõhr elu lõpuni kõrvalestades ja nina mõnes osas. Kõhrega on kaetud ka luude liigesepinnad.

Laste jäsemete luud kasvavad otstest pikemaks kõhrkoerakkude jagunemisel

Mõtle

  • Miks täiskasvanu luud ei saa pikemaks kasvada?

Huvitav

Naiste luud on võrreldes meeste omadega umbes 10% väiksemad (lühemad ja peenemad). See eripära lubab määrata leitud luude soolist kuuluvust. Inimkeha pikim luu on reieluu, kõige väiksemad luud on keskkõrva kolm kuulmeluukest.

Kuidas hoida luud tugevad?

Selleks et luud ei murduks, peab luustik olema tugev, aga elastne. Luu tugevus sõltub luu tihedusest (massist) ja mineraalainete sisaldusest. Luud tihenevad kuni 30. eluaastani ja seejärel hakkab luumass vähenema. Regulaarne treening võib noorukieas suurendada luumassi 1–2% aastas, samuti parandab treening luude ehitust. Füüsiline tegevus parandab luude verevarustust, seega nende varustatust toitainete ja hapnikuga. Tähtis on ka toitumine. Parima ehituse ja tugevusega luukude kujuneb siis, kui toit sisaldab küllaldaselt kaltsiumi ja D-vitamiini ning süsivesikuid ja valke. Kaltsiumi imendumiseks on vaja D-vitamiini. Kui organism ei saa seda piisavalt, jääb luu pehmeks. Lastel nimetatakse seda haigust rahhiidiks. Olulised kaltsiumi­allikad on vedelad piimatooted. Kaltsiumi ja fosforit saab ka lihast, täisteratoodetest, kalast, juustust jm.

Tervislikud eluviisid ja füüsiline aktiivsus aitavad ka luid tervete ja tugevatena hoida

Mõtle

  • Miks on vähe liikuval inimesel luud nõrgemad kui treenitud inimesel?

Lisa. Mis juhtub luudega kaltsiumipuuduse korral?

Luuhõrenemine ehk osteoporoos on haigus, mille puhul luud muutuvad hõredaks ja hapraks ning murduvad kergesti. See on tingitud luude kaltsiumi- ja fosfori­sisalduse vähenemisest, mida soodustavad nt väär toitumine, vananemine, vähene liikuvus, suitsetamine ja naistel hormoonmuutused vananemisel. Osteoporoosi tekkimine sõltub luu maksimaalsest massist, mis on saavutatud noores eas, ja sellest, kui kiire on vananedes luukadu. Kui noores eas on saavutatud piisav luumass, siis jätkub sellest, et ära hoida osteoporoos vanemas eas. Organismis võib tekkida kaltsiumipuudus, kui liiga vähe tarvitatakse (või ei tarvitata üldse) piima, keefirit ja jogurtit ning juuakse ülearu palju hapusid mahlu ja musta kohvi. Kui toiduga ei saada piisavalt kaltsiumi, hakkab luudest kaltsiumiühendeid verre lahustuma ja luude kaltsiumisisaldus väheneb veelgi.

Luu tihedust uuritakse enamasti selgroolülides ja puusaluus madala kiirgustasemega röntgenikiirtega.

Osteoporoosi korral muutuvad luud hõredaks

Elukutse. Füsioterapeut

Füsioterapeut on taastusravi spetsialist, kes aitab inimestel säilitada või taastada töö- ja tegevusvõimet. Enamasti töötavad füsioterapeudid tervishoiu- ja sotsiaal­hoolekandesüsteemis, haiglates või polikliinikutes patsientidega, kelle liikumisvõime on trauma või haiguse tagajärjel häiritud. Ka sportlased kasutavad sageli füsioterapeudi abi.

Füsioterapeudi töö on inimese seisundi hindamine, nõustamine ja parandamine. Selleks õpetatakse patsiendile kehalisi harjutusi, tehakse massaaži ja rakendatakse füüsikalise ravi võtteid.

Füsioterapeudil peavad olema põhjalikud tedmised inimese anatoomiast, füsioloogiast ja patoloogiast, samuti spordist ning tervishoiukorraldusest. Füsioteraapiat saab õppida Tallinna ja Tartu Tervishoiukõrgkoolides ja Tartu Ülikoolis.

Füsioterapeut hindab inimese tervist ning aitab massaaži ja harjutustega organismi seisundit parandada

Küsimused ja ülesanded

  • Sisaldab mineraalaineid.
  • Koosneb rakkudest.
  • On võimeline paranema.

Kirjelda, kuidas luud kasvavad.

Mis juhtub, kui väikelapse luude kasv seiskub?

Kuidas toitumisega saab mõjutada luude koostist?

Kuidas vältida luude hõrenemist?

Millised eelised on sellel, et suuremad toruluud on seest õõnsad?

Tooge näiteid, kus inimesed kasutavad samasuguseid seest õõnsaid konstruktsioone.

Olulised mõisted

  • luustik ehk skelett – omavahel seondunud luudest sisetoes kõigil selgroogsetel
  • luuümbris – luud ümbritsev sidekoeline kate
  • plinkaine – tihe tugev välimine luukude luuümbrise all
  • käsnaine – hõre luukude plinkainest seespool
  • punane luuüdi – luu käsnaines paiknev pehme kude, milles moodustuvad vererakud
  • kollane luuüdi – toruluude õõnsuses paiknev pehme kude, mis sisaldab tagavararasvu