A Component Structure: The Skeleton

Although there are 206 bones in the adult body, that number rises as high as 350 in children. Most of these bones fuse together in early adolescence, however, and the number of bones falls to 206. Bones represent some 20% of the weight of the human body. In other words, an 80-kilogram (176-pound) human being carries 16 kilograms (35 pounds) of bone. To put it the other way, this 16-kilogram (35-pound) skeleton carries an 80-kilogram (176-pound) body, holds it up and moves it. This resilience is just one of the skeleton’s amazing features.
Bones’ most important attribute is the way they allow you to perform various movements. For many years now, there have been attempts to adapt this attribute to machines and robots, with only very limited results.

Сө ө ктө рдү н т ү зү лү шү .

Дээрлик бү т сө ө ктө рдө, ө згө чө денедеги узун сө ө ктө рдө эки тү рдү ү тү зү лү ш болот. Сө ө ктү н тулку бою тыгыз сө ө к кыртышынан турса, учтары ичке бир сө ө к катмарынан, кө ң дө йлү ү сө ө к тү зү лү шү нө н турат. Негизи мындай тү зү лү ш сө ө ктө рдү н ө з функциясын аткарышы жагынан ө тө маанилү ү. Себеби сө ө к ушундай дизайнда болгондо гана кү чтү ү басым астында калбастан кыймылдай алат жана ага жү ктө лгө н салмак менен чың алуу сө ө ктү н тулку боюнан муундарга ө ткө рү лө т. Эгер бү т тарабы бирдей тү зү лү штө болгондо, сө ө ктө рдө ийкемдү ү лү к жана бекемдик сыяктуу касиеттер болмок эмес.

Сө ө к кыртышы сө ө к клеткалары менен ал клеткалар чыгарган айланадагы ара заттар турат. Сө ө к кыртышында ү ч тү рдү ү клетка болот. Сө ө ктө рдү жасоодо роль ойногон жана аны формага келтирген, сө ө к ичиндеги боштуктарды тү згө н жана ал боштуктарды бир-бирине улап, байланышты камсыз кылган, баары ошол клеткалар.

Сө ө ктү н ички тү зү лү шү (Сө ө ктө рдү чыдамкай кылган тү зү лү ш).

1. External lamella
2. Bone cell
3. Middle lamellae

4. Renal pelvis
5. Periost

 

Сө ө ктү н ички тү зү лү шү чыдамкайлыгы себептү ү бир микроскопиялык керемет. Денеде ө тө чоң аянтты ээлеп, ө тө маанилү ү функцияларды аткарган скелеттин ушунчалык жең ил, бирок ошончолук чыдамкай болушунун сыры сө ө ктө рдү н тү зү лү шү ндө катылган. Илимпоздор бир «архитектура керемети» деп атаган сө ө ктө рдү н ичи ө тө таң калыштуу бир долбоорго ээ. Ал тургай, инженерлер жыйырманчы кылымдын экинчи жарымында куруу ө тө кыйын, узун жана чыгымдуу болгон бийик имарат, кө пү рө сыяктуу чоң, бийик курулуштар ү чү н сө ө ктү н тү зү лү шү нө окшош бир ыкма иштеп чыгышты. Капас (тор) системасы деп аталган бул ыкма боюнча, курулуштун кө тө ргү ч бө лү ктө рү бир блок эмес, бир-биринин ичинен ө ткө н капас (тор) формасындагы чыбыктардан турат. Компьютерлер гана жасай алган татаал эсептө ө лө р менен сө ө ктө рдү н долбоорундагы бул ыкма колдонулуп, чоң кө пү рө лө р жана ө нө р-жай имараттары алда канча бекем кылып жана бир топ арзанга курулду.

Бирок бул жерде унутпаш керек болгон ө тө маанилү ү бир жагдай бар. Сө ө ктү н ичиндеги система бул имараттардын курулушунда колдонулган ыкмадан бир топ комплекстү ү. Сө ө ктө р бир-бирине карама-каршыдай кө рү нгө н эки ө згө чө лү ктү бирдей камтыйт. Бекемдик жана жең илдик... Инженерлер курган имараттар болсо колдонулган материалдардан улам бир учурда бул эки ө згө чө лү ктү камтый албайт. Сө ө ктө рдө гү кө ң дө йлү ү жана боштуктуу тү зү лү ш болсо анын жең ил болушуна себеп болот. Бирок ошол эле учурда сө ө ктө р ө тө бекем жана чыдамкай.

Сө ө ктү н тү зү лү шү ндө гү жең илдик менен бекемдик критерийлерине дагы бир жолу басым жасоо туура болот. Себеби бул эки касиеттин чогуу болушу адамга ө тө чоң жең илдиктерди берет жана эгер мындай болбосо адамдын ө лү мү нө себеп болушу мү мкү н эле. Сө ө ктө р бул касиеттердин бирө ө сү нө эле ээ болгондо, мисалы бекем болуп, бирок оор болгондо, бү т скелет адам кө тө рө алган салмактан бир топ жогору болмок. Андай салмактан улам адамдын кыймыл мү мкү нчү лү гү азайып, кү нү мдү к жашоосу ө тө чектелип калмак. Мындан тышкары, катуулук жана морттуктан улам кичине эле соккуда сө ө ктө р сынмак же жарака кетмек.

Тескерисинче, сө ө ктө р жең ил болуп, бирок катуу болбогондо, анда дене азыркыдай болбой, гель абалындагы бир тери массасына окшомок. Анда мээ, жү рө к сыяктуу ө тө маанилү ү кө птө гө н органдар дайыма кооптуулукка кабылмак.

Мындан тышкары, адам денесиндеги сө ө ктө р жайгашкан ордуна жараша ар кандай касиетте болушат. Бү т сө ө ктө р ийкемдү ү жана чыдамкай, бирок булардын дең гээли ар кандай болот. Мисалы, кө кү рө ктө жү рө к жана ө пкө сыяктуу ө тө маанилү ү органдарды коргой турганчалык бекем болгон сө ө ктө р, ошол эле учурда тынымсыз ө пкө лө ргө аба толуп-кайра чыгып турушуна мү мкү нчү лү к бере турган кең ейү ү жана кысылуу жө ндө мү нө да ээ. Эгер ө пкө нү коргогон кө кү рө к сө ө ктө рү баш сө ө гү ндө й катуу сө ө ктө рдө н турганда, дем алмак дээрлик мү мкү н болбой калмак жана ө пкө ар дем алганда катуу сө ө ктө р арасында кысылып калмак. Бул жерге чейин айтылган ө згө чө лү ктө рү нө н да кө рү нү п тургандай, сө ө ктө рдө гү бир эле ө згө чө лү ктү н терең изилдениши да адамдын алдына кө птө гө н жаратуу кереметин чыгарууда. Бирок сө ө ктө рдө гү ө згө чө тү зү лү штө р булар менен эле чектелбейт.

The internal “cage” structure in bones is an inspiration for engineers. Thanks to construction techniques developed to resemble the structure of bones, far more resistant and economical structures can be built.

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться: