Bein er halvstive, porøse, mineraliserte organer, bestående av celler i en hard matrise, som inngår i endoskelettet av vertebrater. Bein fungerer for å bevege seg, støtte og beskytte kroppen, produsere røde og hvite blodlegemer og lagre mineraler.selv om ytre bein kan synes å være enkle og til og med faste strukturer, er de i virkeligheten sammensatt av levende beinvev sammenflettet med blodkar, nervefibre og så videre, og deres dannelse, struktur og funksjon innebærer fantastisk kompleks koordinering.Bein kommer i en rekke former og har en intrikat indre og ytre struktur, slik at de kan være lette, men sterke og harde, samtidig som de oppfyller sine mange andre funksjoner. En av de typer vev som utgjør bein er det mineraliserte osseøse vevet, også kalt beinvev, et spesialisert bindevev som gir bein deres stivhet og honningkake-lignende, tredimensjonale indre struktur. Andre vevstyper som finnes i bein i sin helhet inkluderer marg, periosteum, nerver, blodkar og brusk.Fordi en gruppe vev er involvert som utfører en bestemt funksjon eller gruppe av funksjoner, kan bein bli referert til som organer, selv om beinvev er det dominerende vevet, noe som fører til at bein ofte klassifiseres som en spesialisert type bindevev.

Egenskaper av bein

alle bein består av levende celler innebygd i den mineraliserte organiske matrisen som utgjør det osseøse vevet.det primære vevet av bein, osseous vev, er et relativt hardt og lett komposittmateriale, dannet hovedsakelig av kalsiumfosfat i det kjemiske arrangementet kalt kalsiumhydroksylapatitt (dette er det osseøse vevet som gir bein deres stivhet). Den har relativt høy trykkfasthet, men dårlig strekkfasthet, noe som betyr at den motstår å skyve krefter godt, men ikke trekke krefter. Mens bein er i hovedsak sprø, har det en betydelig grad av elastisitet, bidratt hovedsakelig av kollagen. Kollagen er hovedproteinet av bindevev hos dyr og involverer harmonisering av tre polypeptidkjeder i form av en trippel helix. Det er preget av det vanlige arrangementet av aminosyrer i hver av de tre kjedene; under spenning strammer triple helix spolene, motstår strekk og gjør kollagen verdifull for struktur og støtte, samtidig som bein gir litt elastisitet.

Bein er ikke et jevnt fast materiale, men har heller noen mellomrom mellom sine harde komponenter. Det harde ytre laget av bein kalles kompakt beinvev på grunn av dets minimale hull eller mellomrom. Dette vevet gir bein deres glatte, hvite og solide utseende, og står for 80 prosent av den totale benmassen til et voksent skjelett. Kompakt bein kan også refereres til som tett bein eller kortikal bein. Fylling av det indre av orgelet er det hullfylte svampete beinvevet (også kalt cancellous bein eller trabekulært bein) som består av et nettverk av flate eller nålformede trabeculae, noe som gjør det generelle organet lettere og gir rom for blodkar og marg. Svampete bein står for de resterende 20 prosent av total benmasse, men har nesten ti ganger overflaten av kompakt bein.

utsiden av bein (unntatt hvor de samhandler med andre bein gjennom leddene) er dekket av periosteum, som har et eksternt fibrøst lag og et indre osteogent lag. Periosteum er rikelig forsynt med blod, lymf og nervekar, som festes til selve beinet gjennom Sharpeys fibre.

Ben Kan også være enten vevd eller lamellar (lagdelt). Vevet bein er svakt, med et lite antall tilfeldig orienterte kollagenfibre, men danner raskt og uten en eksisterende struktur i perioder med reparasjon eller vekst. Lamellarbenet er sterkere, dannet av mange stablede lag og fylt med mange kollagenfibre parallelt med andre fibre i samme lag. Fibrene løper i motsatt retning i vekslende lag, og hjelper til med beinets evne til å motstå torsjonskrefter. Etter en pause, vevde bein raskt former og er gradvis erstattet av saktevoksende lamellært bein på eksisterende, forkalket hyalinbrusk gjennom en prosess som kalles » bony substitusjon.»

Syv funksjoner av bein

det er syv hovedfunksjoner av bein.

• Beskyttelse: Bein kan tjene til å beskytte indre organer, som skallen beskytter hjernen eller ribbenene beskytter magen.
• Form: Bein gir en ramme for å holde kroppen støttet.
• blodproduksjon: benmargen, som ligger i medullærhulen til lange ben og mellomrommene i cancellous bein, produserer blodceller i en prosess som kalles hematopoiesis.minerallagring: Bein fungerer som reserver av mineraler som er viktige for kroppen, spesielt kalsium og fosfor.Bevegelse: Bein, skjelettmuskler, sener, ledbånd og ledd fungerer sammen for å generere og overføre krefter slik at individuelle kroppsdeler eller hele kroppen kan manipuleres i tredimensjonalt rom. Samspillet mellom bein og muskel studeres i biomekanikk.
• Syrebasebalanse: Bein buffrer blodet mot overdreven pH-endringer ved å absorbere eller frigjøre alkaliske salter.
• Avgiftning: Benvev fjerner tungmetaller og andre fremmede elementer fra blodet og reduserer dermed effekten på nervøse og andre vev. Det kan senere frigjøre disse langsommere for utskillelse.

de fleste bein utfører alle disse funksjonene i en eller annen grad, men visse bein er mer spesialiserte for visse funksjoner.

Fem typer bein

det finnes fem typer bein i menneskekroppen: lang, kort, flat, uregelmessig og sesamoid.

• Lange bein er lengre enn de er brede, bestående av en lang aksel (diafysen) pluss to artikulære (felles) overflater, kalt epifyser. De består hovedsakelig av kompakt bein, men er generelt tykk nok til å inneholde betydelig svampete bein og marg i hul sentrum (medullary hulrom). De fleste bein av lemmer (inkludert de tre bein av fingrene) er lange bein, bortsett fra kneskålen (patella), og carpal, metacarpal, tarsal, og metatarsal bein av håndleddet og ankelen. Klassifiseringen refererer til form i stedet for størrelsen.
• Korte bein er grovt kubeformet, og har bare et tynt lag av kompakt bein rundt en svampete interiør. Bein av håndleddet og ankelen er korte bein, som er sesamoid bein.
• Flate bein er tynne og generelt buede, med to parallelle lag med kompakte bein som smelter et lag med svampete bein. De fleste beinene i skallen er flate bein, som brystbenet.
• Uregelmessige bein passer ikke inn i kategoriene ovenfor. De består av tynne lag av kompakt bein som omgir et svampete interiør. Som antydet av navnet, er deres former uregelmessige og kompliserte. Bein i ryggraden og hofter er uregelmessige bein.
• Sesamoid bein er korte bein innebygd i sener. Siden de virker for å holde senen lenger bort fra leddet, økes senens vinkel og dermed øker muskelstyrken. Eksempler på sesamoid bein er patella og pisiform.

Benceller

• Osteoblaster Er mononukleære beindannende celler som stammer fra osteoprogenitorceller. De befinner seg på overflaten av osteoide sømmer og lager en proteinblanding kjent som osteoid, som mineraliserer til blir bein. Osteoid består hovedsakelig Av type i kollagen og produserer hormoner, som prostaglandiner, for å virke på selve beinet. De produserer robust alkalisk fosfatase, et enzym som har en rolle i mineralisering av bein, samt mange matriksproteiner. Osteoblaster er de umodne beincellene.

• Beinforingsceller er i hovedsak inaktive osteoblaster. De dekker alle tilgjengelige benoverflaten og fungerer som en barriere for visse ioner.

• Osteocytter stammer fra osteoblaster, som har migrert inn i og blitt fanget og omgitt av benmatriks som de selv produserer. Områdene som de okkuperer er kjent som lacunae. Osteocytter har mange prosesser som når ut til å møte osteoblaster sannsynligvis for kommunikasjon. Deres funksjoner inkluderer i varierende grad: dannelse av bein, matriksvedlikehold og kalsiumhomeostase. De fungerer muligens som mekano-sensoriske reseptorer-regulerer beinets respons på stress. De er modne beinceller.

• Osteoklaster Er cellene som er ansvarlige for benresorpsjon (remodeling av bein for å redusere volumet). Osteoklaster er store, multinucleated celler som ligger på beinflater i det som kalles Howships lacunae eller resorpsjon groper. Disse lacunae, eller resorpsjon groper, er igjen etter nedbryting av bein og ofte til stede som scalloped overflater. Fordi osteoklaster er avledet fra en monocytt stamcellelinje, er de utstyrt med oppslukningsstrategier som ligner sirkulerende makrofager. Osteoklaster modnes og / eller migrere til diskrete benflater. Ved ankomst blir aktive enzymer, som tartratresistent syrefosfatase, utskilt mot mineralsubstratet.

prosessen med benresorpsjon frigjør lagret kalsium i systemisk sirkulasjon og er en viktig prosess for å regulere kalsiumbalansen. Som beindannelse løser aktivt sirkulerende kalsium i sin mineralform, fjerner den fra blodet, resorpsjon aktivt unfixes det, og dermed øke sirkulerende kalsiumnivåer. Disse prosessene skjer i tandem på stedsspesifikke steder og er kjent som beinomsetning eller remodeling. Osteoblaster og osteoklaster, koblet sammen via parakrincellesignalering, refereres til som benremodelleringsenheter. Iterasjonen av remodelleringshendelser på mobilnivå har innflytelse på å forme og skulpturere skjelettet under vekst og som respons på stress (for eksempel vektbærende trening eller beinheling).

Matrise

matrisen består av den andre hovedbestanddelen av bein. Den har uorganiske og organiske deler. Det uorganiske er hovedsakelig krystallinske mineralsalter og kalsium, som er tilstede i form av hydroksyapatitt. Matrisen er i utgangspunktet lagt ned som umineralisert osteoid (produsert av osteoblaster). Mineralisering innebærer osteoblaster som utskiller vesikler som inneholder alkalisk fosfatase. Dette spalter fosfatgruppene og fungerer som foci for kalsium-og fosfatavsetning. Vesiklene brister og fungerer som et senter for krystaller å vokse på.

den organiske delen av matrisen er hovedsakelig type i kollagen. Dette gjøres intracellulært som tropokollagen, og deretter eksporteres. Det knytter seg deretter til fibriller. Også å gjøre opp den organiske delen av matrisen er forskjellige vekstfaktorer, hvis funksjoner ikke er fullt kjent. Andre faktorer som er tilstede inkluderer glykosaminoglykaner, osteocalcin, osteonektin, bein sialo protein, Og Celle Vedlegg Faktor. En av de viktigste tingene som skiller matrisen til et bein fra en annen celle er at matrisen i bein er vanskelig.

Dannelse

dannelsen av bein under fosterutviklingsstadiet (hos mennesker, etter 7. eller 8. uke til fødselen) skjer ved to metoder: Intramembranøs og endokondral ossifisering.

Intramembranøs ossifisering skjer hovedsakelig under dannelsen av de flate beinene i skallen; beinet er dannet av mesenkymvev. Trinnene i intramembranøs ossifisering er:

1. Utvikling av ossifikasjonssenter
2. Forkalkning
3. Dannelse av trabeculae
4. utvikling av periosteum

Endokondral ossifisering forekommer i lange ben, som lemmer; beinet er dannet av brusk. Trinnene i endokondral ossifisering er:

1. utvikling av brusk modell
2. vekst av brusk modell
3. Utvikling av primær ossifikasjon sentrum
4. Utvikling av medullær hulrom
5. Utvikling av sekundær ossifikasjon sentrum
6. Dannelse av leddbrusk og epifyseal plate

Endokondral ossifikasjon begynner med punkter i brusk kalt «primære ossifikasjon sentre.»De vises for det meste under fosterutvikling, selv om noen få korte bein begynner sin primære ossifisering etter fødselen. De er ansvarlige for dannelsen av diaphyses av lange bein, korte bein og visse deler av uregelmessige bein. Sekundær forbening oppstår etter fødselen, og danner epifysene av lange ben og ekstremiteter av uregelmessige og flate ben. Diafysen og begge epifysene til en lang bein er adskilt av en voksende sone av brusk (epifyseplaten). Når barnet når skjelettmodighet (18 til 25 år), blir hele brusk erstattet av bein, fusjonerer diafysen og begge epifysene sammen (epifysisk lukking).

Benmarg finnes i nesten alle bein som holder cancellous vev. Hos nyfødte er alle slike bein fylt utelukkende med rødmarg (eller hemopoietisk marg), men etter hvert som barnet blir eldre, erstattes det mest med gul eller «fett» marg. Hos voksne er rødmarg hovedsakelig funnet i de flate beinene i skallen, ribbenene, vertebrae og bekkenbenet.

«Remodeling» er prosessen med resorpsjon etterfulgt av erstatning av bein med liten forandring i form og skjer gjennom en persons liv. Dens formål er frigjøring av kalsium og reparasjon av mikroskadede bein (fra hverdagens stress). Gjentatt stress resulterer i beinfortykning ved punktene med maksimal stress(Wolffs lov).

• benbrudd
• Osteoporose
• Osteonekrose
• Osteosarkom
• Osteogenesis imperfecta

Osteologi

studien av bein og tenner refereres til som osteologi. Det er ofte brukt i antropologi, arkeologi, og rettsmedisinske vitenskap for en rekke oppgaver. Dette kan omfatte å bestemme ernæring, helse, alder, eller skade status for den enkelte bein ble tatt fra. Forbereder fleshed bein for disse typer studier kan innebære maserasjon-kokende fleshed bein å fjerne store partikler, deretter hånd-rengjøring.Antropologer og arkeologer studerer også beinverktøy laget Av Homo sapiens og Homo neanderthalensis. Bones kan tjene en rekke bruksområder, for eksempel prosjektil poeng eller kunstneriske pigmenter, og kan være laget av endoskeletal eller eksterne bein som gevir eller brosme.

Alternativer til benete endoskeletoner

det finnes flere alternativer til pattedyrben sett i naturen; selv om de har noen lignende funksjoner, er de ikke helt funksjonelt analoge med bein.Exoskeletons tilbyr støtte, beskyttelse og spaker for bevegelse som ligner på endoskeletal bein. Ulike typer eksoskeletoner inkluderer skall, karapeller (bestående av kalsiumforbindelser eller silika) og chitinøse eksoskelotoner.et ekte endoskeleton (det vil si beskyttende vev avledet fra mesoderm) er også tilstede i pighuder. Porifera (svamper) har enkle endoskeletoner som består av kalkholdige eller kiselholdige spikler og et sponginfibernettverk.

Eksponert ben

Ben som penetrerer huden og blir utsatt for utsiden kan være både en naturlig prosess hos noen dyr, og på grunn av skade:en hjort gevir er sammensatt av bein

den utdødde rovfisk Dunkleosteus, i stedet for tenner, hadde skarpe kanter av hardt eksponert bein langs kjevene

en sammensatt brudd oppstår når kantene av et brukket bein punkterer huden

Selv om ikke strengt eksponert, er en fugl nebb primært bein dekket i et lag av keratin

Terminologi

Flere begreper brukes for å referere til funksjoner og komponenter av bein i hele kroppen:

benfunksjon	Definisjon
artikulær prosess	en projeksjon som kontakter et tilstøtende bein.
artikulasjon	regionen der tilstøtende bein kontakter hverandre-en ledd.en lang, tunnellignende foramen, vanligvis en passasje for bemerkelsesverdige nerver eller blodårer.
condyle	en stor, avrundet artikulær prosess.
crest	en fremtredende ås.
eminense	en relativt liten projeksjon eller bump.
epicondyle	en projeksjon nær en kondyl, men ikke en del av leddet.
fasett	en liten, flatt leddflate.
foramen	en åpning gjennom et bein.
fossa	et bredt, grunt nedtrykt område.
fovea	en liten grop på hodet på et bein.
labyrint	et hulrom i et bein.
linje	en lang, tynn projeksjon, ofte med en grov overflate. Også kjent som en ås.
malleolus	En av to spesifikke fremspring av bein i ankelen.
meatus	en kort kanal.
prosess	en relativt stor projeksjon eller fremtredende bump.(gen.)
ramus	en arm-lignende gren av kroppen av et bein.
sinus	et hulrom i et kranialbein.
spine	en relativt lang, tynn projeksjon eller bump.
sutur	Artikulasjon mellom kraniale bein.
trochanter	En av to spesifikke tuberositeter som ligger på lårbenet.
tuberkel	en projeksjon eller bump med en ru overflate, vanligvis mindre enn en tuberosity.
tuberosity	en projeksjon eller bump med en grov overflate.

Flere begreper brukes for å referere til spesifikke trekk ved lange ben:

benfunksjon	Definisjon
Diafyse	den lange, relativt rette hoveddelen av beinet; region av primær ossifisering. Også kjent som shaft.
epifyser	endområdene av beinet; regioner av sekundær ossifisering.
epiphyseal plate	den tynne platen av hyalinbrusk mellom diafysen og epifysene; forsvinner ved tjue år. Også kjent som vekstplaten.
hode	den proksimale artikulære enden av beinet.
hals	området av bein mellom hodet og skaftet.

• Burkhardt, R. 1971. Benmarg Og Benvev; Farge Atlas Av Klinisk Histopatologi. Berlin: Springer-Verlag. ISBN 3540050590.
• Marieb, E. N. 1998. Menneskelig Anatomi & Fysiologi, 4.utg. Menlo Park, California: Benjamin / Cummings Science Publishing. ISBN 080534196X.
• Tortora, G. J. 1989. Prinsipper For Menneskelig Anatomi, 5.utg. New York: Harper & Rad, Utgivere. ISBN 0060466855.

alle lenker besøkt 15.juni 2016.

• en god grunnleggende oversikt over beinbiologi fra Science Creative Quarterly.