भाग १: मानवी अस्थिसंस्था (Human Skeletal System)
मानवी अस्थिसंस्था म्हणजे शरीरातील सर्व हाडांचा मिळून तयार होणारा एक bony framework म्हणजेच सांगाडा होय.
ही एक अशी रचना आहे जी शरीराला आधार देते, नाजूक अवयवांचे संरक्षण करते आणि स्नायूंच्या मदतीने हालचालीस मदत करते.
अस्थिसंस्थेचे मुख्य विभाग:
१. अक्षीय सांगाडा (Axial Skeleton)
२. उपांग सांगाडा (Appendicular Skeleton)
अक्षीय सांगाडा (Axial Skeleton)
अक्षीय सांगाडा हा शरीराच्या मध्य अक्षावर (main central axis) असतो.
यात प्रामुख्याने कवटी, पाठीचा कणा आणि छातीचा पिंजरा यांचा समावेश होतो.
अक्षीय सांगाड्यात एकूण ८० हाडे असतात.
१. कवटी (Skull)
कवटी हे डोक्याचे हाडांचे संरक्षक कवच आहे, जे प्रामुख्याने मेंदूचे संरक्षण करते.
कवटीमध्ये एकूण २२ हाडे असतात.
कवटीचे भाग:
कपाल (Cranium): यात ८ चपटी आणि मजबूत हाडे असतात. ही हाडे एकमेकांना शिवणीसारख्या (sutures) अचल सांध्यांनी जोडलेली असतात. हे मेंदूला पूर्ण संरक्षण देते.
चेहरा (Face): यात १४ हाडे असतात, ज्यामुळे चेहऱ्याला आकार मिळतो. यात जबड्याची हाडे (maxilla and mandible) समाविष्ट असतात.
कवटीमधील खालचा जबडा (mandible) हे एकमेव हाड आहे जे चल (movable) आहे, ज्यामुळे आपण बोलू आणि चावू शकतो.
कानांच्या आत प्रत्येकी ३ (मॅलियस, इन्कस, स्टेप्स) अशी एकूण ६ खूप लहान हाडे (ossicles) असतात, जी श्रवण प्रक्रियेशी संबंधित आहेत. 'स्टेप्स' हे मानवी शरीरातील सर्वात लहान हाड आहे.
२. पाठीचा कणा (Vertebral Column / Spine)
पाठीचा कणा हा मणक्यांनी (Vertebrae) बनलेला असतो. हे मणके एकमेकांवर रचलेले असतात.
हे शरीराला मुख्य आधार देतो, ताठ उभे राहण्यास मदत करतो आणि मणक्यांच्या आतून जाणाऱ्या मज्जारज्जूचे (Spinal Cord) संरक्षण करतो.
लहान मुलांमध्ये ३३ मणके असतात. प्रौढांमध्ये, काही मणके एकत्र जोडून (fuse) २६ मणके तयार होतात.
मणक्यांचे विभाग:
मानेचे मणके (Cervical): ७ मणके
छातीचे मणके (Thoracic): १२ मणके (यांना बरगड्या जोडलेल्या असतात)
कमरेचे मणके (Lumbar): ५ मणके
त्रिकास्थी (Sacrum): १ (५ मणके एकत्र येऊन बनलेले)
माकडहाड (Coccyx): १ (४ मणके एकत्र येऊन बनलेले)
दोन मणक्यांमध्ये कुर्चाच्या (cartilage) चकत्या (Intervertebral Discs) असतात, ज्यामुळे पाठीच्या कण्याला लवचिकता मिळते व ते शॉक ऍबसॉर्बरसारखे काम करतात.
३. छातीचा पिंजरा (Rib Cage / Thoracic Cage)
छातीच्या पिंजऱ्यात बरगड्या (Ribs) आणि मध्यभागी असलेले चपटे हाड 'उरोस्थी' (Sternum) यांचा समावेश होतो.
मानवी शरीरात बरगड्यांच्या १२ जोड्या (म्हणजेच एकूण २४ बरगड्या) असतात.
या सर्व १२ जोड्या पाठीमागे पाठीच्या कण्याच्या छातीतील मणक्यांना (Thoracic Vertebrae) जोडलेल्या असतात.
बरगड्यांचे प्रकार:
खऱ्या बरगड्या (True Ribs): पहिल्या ७ जोड्या. या थेट उरोस्थीला (Sternum) जोडलेल्या असतात.
खोट्या बरगड्या (False Ribs): ८वी, ९वी आणि १०वी जोडी. या थेट उरोस्थीला न जोडता, ७व्या बरगडीच्या कुर्चेला जोडलेल्या असतात.
तरंगत्या बरगड्या (Floating Ribs): ११वी आणि १२वी जोडी. या पुढच्या बाजूला कशालाच जोडलेल्या नसतात.
कार्य: छातीचा पिंजरा हृदय (Heart) आणि फुफ्फुसे (Lungs) यांसारख्या अत्यंत नाजूक अवयवांचे संरक्षण करतो.
उपांग सांगाडा (Appendicular Skeleton)
उपांग सांगाडा म्हणजे शरीराच्या मध्य अक्षाला जोडलेली हाडे.
यात हात, पाय आणि त्यांना अक्षीय सांगाड्याशी जोडणारे 'मेखला' (Girdles) यांचा समावेश होतो.
उपांग सांगाड्यात एकूण १२६ हाडे असतात.
१. खांद्याची मेखला (Shoulder / Pectoral Girdle)
हे हातांना अक्षीय सांगाड्याशी जोडते.
यात 'स्कंधास्थी' (Scapula) - पाठीवरील चपटे त्रिकोणी हाड आणि 'अंसतुंड' (Clavicle) - कॉलर बोन, यांचा समावेश होतो.
२. हात (Upper Limbs)
प्रत्येक हातात ३० हाडे असतात.
दंड (Humerus): १ हाड (खांदा ते कोपर)
प्रबाहू (Radius and Ulna): २ हाडे (कोपर ते मनगट)
मनगट (Carpals): ८ लहान हाडे
तळहात (Metacarpals): ५ हाडे
बोटे (Phalanges): १४ हाडे (अंगठ्यात २ आणि इतर चार बोटांत प्रत्येकी ३)
३. कमरेची मेखला (Pelvic Girdle)
हे पायांना अक्षीय सांगाड्याशी (पाठीच्या कण्याशी) जोडते.
हे एक मोठे, मजबूत हाडांचे बेसिन (shroni) तयार करते, जे पोटाच्या खालच्या भागातील अवयवांना आधार देते.
४. पाय (Lower Limbs)
प्रत्येक पायात ३० हाडे असतात.
मांडी (Femur / उरु अस्थि): १ हाड. हे मानवी शरीरातील सर्वात लांब आणि सर्वात मजबूत हाड आहे.
गुडघ्याची वाटी (Patella): १ हाड.
नडगी (Tibia and Fibula): २ हाडे (गुडघा ते घोटा)
घोटा (Tarsals): ७ लहान हाडे
तळपाय (Metatarsals): ५ हाडे
पायाची बोटे (Phalanges): १४ हाडे (अंगठ्यात २ आणि इतर बोटांत ३)
हाडे (Bones)
व्याख्या: हाड ही एक कठीण, जिवंत आणि संयोजी ऊतक (connective tissue) आहे. ती कॅल्शियम आणि फॉस्फरस या क्षारांनी मजबूत बनलेली असते.
हाडांची संख्या:
प्रौढ व्यक्ती: २०६ हाडे
नवजात बाळ: जन्माच्या वेळी सुमारे ३०० हाडे असतात. जसजसे बाळ मोठे होते, तशी काही हाडे (विशेषतः कवटी आणि पाठीचा कणा) एकत्र जुळून त्यांची संख्या कमी होते.
हाडांची रचना (Structure):
हाडे बाहेरून टणक (Compact Bone) आणि आतून स्पंजासारखी (Spongy Bone) असतात.
हाडांच्या पोकळीत 'अस्थिमज्जा' (Bone Marrow) असते.
लाल अस्थिमज्जा (Red Marrow): येथे रक्तपेशींची (RBC, WBC) निर्मिती होते.
पिवळी अस्थिमज्जा (Yellow Marrow): यात प्रामुख्याने मेद (Fat) साठवलेला असतो.
हाडांचे प्रकार (आकारानुसार):
लांब हाडे (Long Bones): उदा. फिमर (मांडी), ह्युमरस (दंड).
आखूड हाडे (Short Bones): उदा. कार्पल्स (मनगट).
चपटी हाडे (Flat Bones): उदा. कवटीची हाडे, बरगड्या, स्कंधास्थी.
अनियमित हाडे (Irregular Bones): उदा. पाठीचे मणके.
अस्थिसंस्थेची एकूण कार्ये (सारांश):
१. आधार: शरीराला विशिष्ट आकार व आधार देणे.
२. संरक्षण: नाजूक अवयवांचे (मेंदू, हृदय, फुफ्फुसे) रक्षण करणे.
३. हालचाल: स्नायूंच्या मदतीने शरीराची हालचाल घडवून आणणे.
४. रक्तपेशी निर्मिती: अस्थिमज्जेत रक्तपेशी तयार करणे.
५. खनिज साठा: कॅल्शियम आणि फॉस्फरसचा साठा करणे.
भाग २: सांधे (Joints)
व्याख्या: ज्या ठिकाणी दोन किंवा अधिक हाडे एकत्र येतात, त्या जागेला 'सांधा' किंवा 'अस्थिसंधी' म्हणतात.
सांध्यांमुळेच आपण शरीराचे विविध भाग वाकवू शकतो किंवा त्यांची हालचाल करू शकतो.
दोन हाडांना एकत्र बांधून ठेवणाऱ्या तंतुमय उतीला 'अस्थिबंध' (Ligament) म्हणतात.
स्नायूंना हाडांशी जोडणाऱ्या तंतुमय उतीला 'स्नायूरज्जू' (Tendon) म्हणतात.
सांध्यांचे प्रकार (चलनक्षमतेनुसार)
१. अचल सांधे (Fixed / Immovable Joints):
या सांध्यांमध्ये हाडांची अजिबात हालचाल होत नाही.
हे सांधे संरक्षणाचे काम करतात.
उदाहरण: कवटीच्या हाडांमधील सांधे (Shivani / Sutures).
२. अर्ध-चल सांधे (Slightly Movable Joints):
या सांध्यांमध्ये हाडांची थोडीफार किंवा मर्यादित हालचाल होते.
उदाहरण: पाठीच्या मणक्यांमधील सांधे.
३. चल सांधे (Freely Movable / Synovial Joints):
या सांध्यांमध्ये हाडांची मुक्तपणे हालचाल होते. शरीरातील बहुतांश सांधे या प्रकारचे असतात.
या सांध्यांमध्ये हाडांच्या टोकांवर 'कुर्चा' (Cartilage) नावाचे गुळगुळीत आवरण असते, ज्यामुळे घर्षण कमी होते.
तसेच, या सांध्यांमध्ये 'सायनोव्हियल द्रव' (Synovial Fluid) असते, जे वंगणाप्रमाणे (lubricant) काम करते.
चल सांध्यांचे मुख्य प्रकार
TET परीक्षेसाठी मुख्य ३ प्रकार महत्त्वाचे आहेत, पण आपण अधिक माहितीसाठी काही इतर प्रकारांचाही अभ्यास करू.
१. बिजागरीचा सांधा (Hinge Joint):
या सांध्याची हालचाल दाराच्या बिजागरीप्रमाणे फक्त एकाच दिशेने (पुढे-मागे) होते.
हे सांधे वाकणे आणि सरळ करणे (flexion/extension) या क्रिया करू देतात.
उदाहरण:
कोपर (Elbow)
गुडघा (Knee)
हाता-पायाची बोटे (Fingers and Toes)
२. उखळीचा सांधा (Ball and Socket Joint):
यात एका हाडाचे चेंडूसारखे गोल टोक (Ball) दुसऱ्या हाडाच्या खोलगट भागात (Socket) बसलेले असते.
या सांध्यामुळे हालचाल अनेक दिशांना (३६० अंशांपर्यंत) होऊ शकते.
उदाहरण:
खांदा (Shoulder) - (ह्युमरस आणि स्कंध मेखला)
खुबा (Hip) - (फिमर आणि श्रोणी मेखला)
३. सरकता सांधा (Gliding / Plane Joint):
यात दोन हाडांचे चपटे पृष्ठभाग एकमेकांवर थोडे घसरतात.
यामुळे मर्यादित हालचाल होते.
उदाहरण:
मनगट (Carpals)
घोटा (Tarsals)
पाठीच्या मणक्यांमधील काही सांधे.
(इतर महत्त्वाचे प्रकार)
४. खिळीचा सांधा (Pivot Joint):
यात एक हाड दुसऱ्या हाडाभोवती किंवा खिळीभोवती (pivot) फिरते.
हे प्रामुख्याने 'फिरणे' (Rotation) ही हालचाल करू देते.
उदाहरण:
मान: मानेचा पहिला मणका (Atlas) आणि दुसरा मणका (Axis) यांच्यातील सांधा. यामुळे आपण मान 'नाही' अशा अर्थी (डावी-उजवी) वळवू शकतो.
रेडियस आणि अल्ना (प्रबाहू) यांच्यातील सांधा.
५. खोगीर सांधा (Saddle Joint):
हा सांधा घोड्याच्या खोगिरासारखा दिसतो.
यामुळे दोन दिशांना बरीच मुक्त हालचाल होते (उदा. पुढे-मागे आणि डावी-उजवी).
उदाहरण:
हाताचा अंगठा: अंगठ्याच्या तळहातातील हाड (Metacarpal) आणि मनगटाचे हाड (Carpal) यांच्यातील सांधा. याच सांध्यामुळे माणूस अंगठा इतर बोटांच्या विरुद्ध दिशेने वळवू शकतो.
भाग ३: त्वचा (Skin)
व्याख्या: त्वचा हे मानवी शरीरातील सर्वात मोठे ज्ञानेंद्रिय (Sense Organ) आणि सर्वात मोठा अवयव (Largest Organ) आहे.
त्वचा संपूर्ण शरीराचे बाह्य आवरण बनवते.
प्रौढ व्यक्तीच्या त्वचेचे एकूण वजन सुमारे ४ ते ५ किलो असते.
त्वचेची रचना (Structure of Skin)
त्वचेचे प्रामुख्याने दोन मुख्य थर असतात.
१. बाह्यत्वचा (Epidermis)
हा त्वचेचा सर्वात बाहेरचा आणि पातळ थर आहे.
या थरात रक्तवाहिन्या नसतात. त्यामुळे वरवर खरचटल्यास रक्त येत नाही.
बाह्यत्वचेचेही अनेक उप-थर असतात.
सर्वात आतला थर (Stratum basale) हा जिवंत पेशींचा असतो, जिथे नवीन पेशी सतत तयार होत असतात.
सर्वात बाहेरचा थर (Stratum corneum) हा मृत पेशींचा (Dead Cells) बनलेला असतो.
मेलॅनिन (Melanin):
बाह्यत्वचेमध्ये 'मेलॅनोसाईट' (Melanocyte) नावाच्या विशेष पेशी असतात, ज्या 'मेलॅनिन' नावाचे रंगद्रव्य (pigment) तयार करतात.
मेलॅनिनमुळे त्वचेला तिचा रंग (Skin Color) प्राप्त होतो.
मेलॅनिन हे सूर्यापासून येणाऱ्या हानिकारक अतिनील किरणांपासून (UV Rays) शरीराचे संरक्षण करते.
केराटीन (Keratin):
या थरातील पेशी 'केराटीन' नावाचे एक कठीण प्रथिन तयार करतात.
केराटीनमुळे त्वचा जलरोधक (Waterproof) बनते आणि मजबूत राहते.
२. अंतस्त्वचा (Dermis)
हा बाह्यत्वचेच्या खाली असलेला जाड आणि महत्त्वाचा थर आहे.
हा थर संयोजी ऊतकांपासून (Connective Tissue) बनलेला असतो.
अंतस्त्वचेमध्ये खालील घटक आढळतात:
रक्तवाहिन्या (Blood Vessels): त्वचेला पोषण आणि ऑक्सिजन पुरवतात.
मज्जातंतू (Nerve Endings): यामुळे आपल्याला स्पर्श, दाब, वेदना, उष्णता, थंडी यांची जाणीव (संवेदना) होते.
घर्मग्रंथी (Sweat Glands): या ग्रंथी घाम (Sweat) तयार करतात. घाम त्वचेच्या पृष्ठभागावर येऊन त्याचे बाष्पीभवन होते, ज्यामुळे शरीर थंड राहते.
स्नेहग्रंथी / तेलग्रंथी (Sebaceous Glands): या ग्रंथी 'सेबम' (Sebum) नावाचा तेलकट पदार्थ स्रवतात. सेबममुळे त्वचा आणि केस मऊ व तेलकट राहतात.
केसांची मुळे (Hair Follicles): केस हे मुळात अंतस्त्वचेतून उगवतात.
(३. त्वचेखालील थर / Hypodermis)
अंतस्त्वचेच्या खाली 'हायपोडर्मिस' (Hypodermis) किंवा 'Subcutaneous Tissue' चा थर असतो.
यात प्रामुख्याने मेद (Fat) साठवलेला असतो.
हे थर शरीराचे तापमान नियंत्रित ठेवण्यासाठी (Insulation) आणि धक्क्यांपासून संरक्षण करण्यासाठी (Shock Absorber) मदत करतो.
त्वचेची कार्ये (Functions of Skin)
१. संरक्षण (Protection):
सूर्यकिरणे (UV rays), जंतू (Baceria/Virus), धूळ, रासायनिक पदार्थ आणि इजा यांपासून अंतर्गत अवयवांचे संरक्षण करणे.
२. तापमान नियंत्रण (Temperature Regulation):
घाम: जास्त उष्णता झाल्यास घर्मग्रंथी घाम सोडतात, जो बाष्पीभवन पावतो व शरीर थंड होते.
रक्तवाहिन्या: थंडीत रक्तवाहिन्या आकुंचन पावतात (उष्णता राखून ठेवण्यासाठी) आणि उन्हात प्रसरण पावतात (उष्णता बाहेर टाकण्यासाठी).
३. संवेदना (Sensation):
मज्जातंतूंच्या टोकांमुळे स्पर्श, दाब, तापमान आणि वेदना यांची जाणीव करून देणे (ज्ञानेंद्रियाचे कार्य).
४. 'ड' जीवनसत्त्व निर्मिती (Vitamin D Synthesis):
जेव्हा सूर्यप्रकाश (विशेषतः सकाळचे कोवळे ऊन) त्वचेवर पडतो, तेव्हा त्वचा 'ड' जीवनसत्वाची (Vitamin D) निर्मिती करते. हे जीवनसत्त्व हाडांच्या मजबुतीसाठी (कॅल्शियम शोषण्यासाठी) आवश्यक असते.
५. उत्सर्जन (Excretion):
घामावाटे शरीर पाणी, क्षार (Salts) आणि युरियासारखे काही टाकाऊ पदार्थ बाहेर टाकते.
६. जल संतुलन (Water Balance):
त्वचा शरीरातील पाण्याचे बाष्पीभवन नियंत्रित ठेवते आणि शरीराला डिहायड्रेट होण्यापासून वाचवते.
७. केस आणि नखे (Hair and Nails):
केस आणि नखे हे त्वचेचेच (केराटीनपासून बनलेले) भाग आहेत.
केस थंडीपासून संरक्षण (डोक्यावर) आणि संवेदना (त्वचेवर) देण्याचे काम करतात.
नखे बोटांच्या टोकांचे संरक्षण करतात.
