Γιατί τα οστά είναι τόσο σκληρά;
Το οστό είναι το «ικρίωμα» του ανθρώπινου σώματος, επομένως οι ιστοί του είναι ιδιαίτερα σκληροί. Το οστό χωρίζεται σε δύο μέρη, τον φλοιό και τον μυελό. Ο φλοιός των οστών είναι πραγματικά σκληρός και ο μυελός των οστών είναι ημικούφιος, σαν τένοντας λούφα, που είναι το «εργοστάσιο» για την παραγωγή αίματος.
Το φλοιώδες οστό είναι τόσο σκληρό, από τι αποτελείται; Υπάρχει ένας τύπος σύνθεσης παρακάτω:50% νερό, 15,75% λίπος, 12,4% οργανική ύλη (κολλοειδές κ.λπ.), ανόργανη ύλη (ασβέστιο, μαγνήσιο, νάτριο, φώσφορος κ.λπ. .) 21,85%. Είναι η δομή του ιστού που σχηματίζεται από αυτές τις ουσίες που εγγυάται τη συγκεκριμένη σκληρότητα του οστού. Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι η δομή του ιστού στο φλοιώδες οστό είναι ιδιαίτερα λεπτή, όπως το οπλισμένο σκυρόδεμα. Η οργανική ύλη του οστού μοιάζει με μια χαλύβδινη ράβδο, που σχηματίζει μια δομή δικτύου και είναι στενά διατεταγμένη σε στρώματα, καθιστώντας το οστό ελαστικό και σκληρό. Η ανόργανη ύλη των οστών, ιδιαίτερα ο υδροξυαπατίτης που σχηματίζεται από το συνδυασμό ασβεστίου και φωσφόρου, θα συσκευαστεί σφιχτά στη δομή του δικτύου της οργανικής ύλης, όπως ακριβώς το τσιμέντο στο οπλισμένο σκυρόδεμα, που κάνει το οστό να έχει σημαντική σκληρότητα και σταθερότητα.
Λαμβάνοντας ως παράδειγμα την ανθρώπινη κνήμη, η μέγιστη διαμήκης αντοχή σε εφελκυσμό του χάλυβα είναι 4240 kg/cm2, ακολουθούμενη από το οστό είναι 930-1200 kg/cm2, το πεύκο είναι 64,5 kg/cm2, ο γρανίτης είναι μόνο 50 kg/cm2. Η διαμήκης θλιπτική αντοχή είναι επίσης η μεγαλύτερη για τον χάλυβα, ακολουθούμενη από το οστό, τρίτη για τον γρανίτη και χειρότερη για το πεύκο. Το κόκκαλο έχει επίσης το πλεονέκτημα της χαμηλής πυκνότητας, μόνο 1,87-1,97 γραμμάρια ανά κυβικό εκατοστό, ελαφρώς μεγαλύτερο από το πεύκο και χαμηλότερο από ατσάλι και γρανίτη. Αν και το βάρος είναι ελαφρύτερο, έχει πολύ καλύτερη αντοχή σε εφελκυσμό από τον γρανίτη. Δυνατότητα εργασίας με πίεση . Διαπιστώθηκε ότι η αντοχή σε θλίψη του νωπού μηριαίου, της κνήμης και του βραχιονίου έφτασε τα 902 kg, 780 kg και 722 kg αντίστοιχα. Κατά την εκτέλεση μιας δοκιμής κάμψης σε αυτό, μπορεί να αντέξει το μέγιστο φορτίο χωρίς σπάσιμο, το οποίο είναι 393 κιλά για το μηριαίο οστό, 237 κιλά για την κνήμη και 215 κιλά για το βραχιόνιο. Η σκληρότητα και η σκληρότητα των οστών είναι εκπληκτικές!
