Biologia 4: luku 9 Luu- ja lihaskudos

Ihmisessä on yli 200 luuta. Luusto suojaa herkkiä sisäelimiä, kuten aivoja. Luusto tuottaa verisoluja ja toimii mineraalien, lähinnä kalsiumin ja fosfaatin, varastona. Tärkeimpiä luutyyppejä ovat putkiluut, kuutioluut ja litteät luut. Luu on elävää kudosta, joka uusiutuu jatkuvasti. D-vitamiini edistää kalsiumin imeytymistä suolistosta. Se toimii rakennusaineena elimistössä syntyville hormoneille, jotka säätelevät luukudoksen uusiutumista. Auringon UV-säteily on välttämätöntä D-vitamiinin muodostukselle. Veren kalsiumtasoa säätelevät myös kilpirauhasen erittämä kalsitoniini ja lisäkilpirauhasen erittämä parathormoni.

Nivelpintoja peittää rustokudos, joka on pehmeämpää ja sileämpää kuin luukudos. Rustokudos ja nivelontelon nivelneste tekevät nivelpinnoista liukkaita, joten luut liikkuvat nivelpussissa ilman suurempaa kitkaa. Niveltyyppejä ovat pallonivel, ratasnivel, satulanivel ja sarananivel.

Lihasten supistuminen vaatii runsaasti energiaa

Luustolihakset supistuvat nopeasti ja väsyvät melko helposti. Luustolihassolut ovat monista yhteenkasvaneista soluista muodostuneita monitumaisia jättiläissoluja. Luustolihakset ovat tahdonalaisen hermoston säätelemiä. Liikehermosta tuleva hermoimpulssi saa ne supistumaan. Impulssin saapuessa liikehermon hermopäätteeseen siitä erittyy asetyylikoliinia, joka kiinnittyy lihassolun solukalvon reseptoreihin. Tämä saa aikaan sähköisen impulssin lihassolussa. Supistumisessa lihassolujen proteiinisäikeet eli aktiini ja myosiini, liukuvat toistensa lomiin, jolloin lihas supistuu.

Lihassolujen ATP-varastot riittävät vain muutaman sekunnin maksimaaliseen lihastyöhön. Tämän jälkeen lihassolut käyttävät ATP:n tuottamiseen sekä omia glykogeenivarastojaan että verestä siirtyviä rasvahappoja ja glukoosia. Veren glukoosia tulee maksan glykogeenivarastoista, joiden käyttöönotto tapahtuu glukagonihormonin avulla. Soluhengitykseen tarvitaan lisäksi happea. Mitokondrioissa tapahtuva soluhengitys lataa tehokkaasti ATP-molekyylejä. Samalla syntyy lämpöä, hiilidioksidia ja vettä.

Kovassa, lyhytkestoisessa rasituksessa solut eivät välttämättä ehdi saada tarpeeksi happea verenkierrosta. Tällöin ne tuottavat energiaa anaerobisesti glykolyysillä ja maitohappokäymisellä. Syntynyt maitohappo aiheuttaa lihasten kipeytymisen. Maitohappo siirtyy veren kuljettamana maksaan, jossa se muuttuu glukoosiksi.

Luustolihaksessa on nopean ja hitaan tyypin lihassoluja. Nopean tyypin lihassolut pystyvät tuottamaan ATP:tä glykolyysin avulla, kun taas hitaat lihassolut toimivat mitokondrioissa tapahtuvan soluhengityksen avulla.

Sydänlihas ja sisäelinten lihakset

Sileää lihaskudosta on rauhasissa, ihossa ja sisäelinten ja verisuonten seinämissä. Sileät lihakset säätelevät verisuonten läpimittaa, tyhjentävät virtsarakon ja kohottavat ihokarvat. Sileä lihaskudos supistuu hitaasti, mutta se työskentelee jatkuvasti väsymättä. Sileiden lihasten toimintaa säätelevät hormonit ja autonominen hermosto. Niiden toiminta on tahdosta riippumatonta.

Sydänlihaskudosta on vain sydämessä. Sen solut ovat poikkijuovaisia, haaroittuneita ja yksitumaisia. Myös sydänlihaksen toimintaa säätelevät tahdosta riippumaton autonominen hermosto ja hormonit.