(बोन्स). हाडे म्हणजेच अस्थी. पृष्ठवंशी प्राण्यांच्या सांगाड्यातील हा अविभाज्य घटक असतो. हाडांमुळे शरीराला आधार आणि विशिष्ट आकार मिळतो, शरीरातील इंद्रियांचे संरक्षण होते, रक्तपेशींची निर्मिती होते; खनिजे साठली जातात आणि शरीराची हालचाल होते. जन्मलेल्या अर्भकाच्या शरीरात सु. ३०० हाडे असतात; वाढ होताना त्यांपैकी काही हाडे जुळली जाऊन त्यांची संख्या २०६ होते. मानवी शरीरात सर्वांत लांब हाड मांडीचे म्हणजेच ‘ऊरु-अस्थी’, तर सर्वांत लहान हाड मध्यकर्णातील ‘रिकीब-अस्थी’ असते.
संरचना : हाडे बाहेरून कठीण भासली, तरी आतून ती एकसमान भरीव नसतात. त्यांच्यात सु. ३०% लवचिक आधारद्रव्य (मॅट्रिक्स) व सु. ७०% खनिजे असतात आणि हे दोनही घटक अस्थिपेशींद्वारे एकमेकांत गुंतागुंतीने गुंफले जाऊन हाडे बनतात. हाडांचे अनन्य असे संघटन व बांधणी यांमुळे ती हलकी, तरीही कठीण व मजबूत बनतात. हाडांचे आधारद्रव्य ९०–९५% लवचिक कोलॅजेन तंतूंनी बनलेले असते, तर उरलेला भाग आंतरपेशीय द्रव्याचा असतो. कोलॅजेनच्या लवचिक गुणधर्मामुळे हाडे सहजासहजी तुटत नाहीत. हाडातील आधारद्रव्य कॅल्शियम हायड्रॉक्सिलॲपेटाइट (कॅल्शियम फॉस्फेट या संयुगाच्या दोन रेणूंच्या विशिष्ट रचनेपासून बनलेला एक रेणू) बरोबर जोडले गेल्याने कठीण होते. हाडांची जडणघडण त्यांच्यातील अस्थिजनक (ओस्टिओब्लास्ट) आणि अस्थिभंजक (ओस्टिओक्लास्ट) या दोन प्रकारच्या पेशींमुळे आयुष्यभर होत राहते. हाडांमध्ये दोन प्रकारच्या ऊती असतात : (१) झाडाच्या सालीप्रमाणे बाह्यक हाड व (२) स्पंजाप्रमाणे सुषिर हाड. या दोनही ऊती एकमेकांपासून वेगळ्या असतात.
हाडांची संरचना
बाह्यक हाड : हाडांचा बाहेरील कठीण स्तर हा बाह्यक हाडांपासून बनलेला असतो. त्यांना ‘कठीण हाड’ असेही म्हणतात. बाह्यक हाडामुळे हाडे वरून गुळगुळीत, पांढरी आणि सघन दिसतात. प्रौढ मानवी सांगाड्याचे सु. ८०% वस्तुमान बाह्यक हाडांचे असते. शरीराला आधार देणे, इंद्रिये सुरक्षित राखणे, अवयवांच्या हालचालींसाठी तरफांची सुविधा पुरवणे आणि शरीरात रासायनिक मूलद्रव्यांची, खासकरून कॅल्शियमची साठवण करणे व बाहेर टाकणे इ. कार्ये बाह्यक हाडांमुळे होतात. बाह्यक हाडांमध्ये अनेक सूक्ष्म स्तंभ म्हणजे ‘अस्थिक (ऑस्टिऑन) किंवा हॅवर्सी संस्था’ असतात. अस्थिक हे बाह्यक हाडाची रचना व कार्य या दृष्टीने मुख्य एकक असते. प्रत्येक स्तंभात मध्यभागी हॅवर्सी नलिका असून त्याभोवती अस्थिजनक व अस्थिभंजक पेशी असतात. स्तंभाला लंबदिशेत असलेल्या फोकमन नलिका सर्व स्तंभांना एकत्र जोडतात. या स्तंभांमध्ये अनेक चयापचय क्रिया घडतात आणि हाडांची जडणघडण होते. त्यानुसार स्तंभांमधील अस्थिपेशींचे स्वरूप आणि स्थान बदलत असते. बाह्यक हाडांच्या बाहेर ‘अस्थिआवरण (पेरिओस्टियम)’, तर आतल्या बाजूला ‘अंतरास्थिक (एंडोओस्टियम)’ असते. अंतरास्थिकाच्या आत सुषिर हाड असते.
सुषिर हाड : बाह्यक हाडांच्या आतील ऊतींचा भाग. सुषिर हाडांमध्ये पेशींचे सच्छिद्र जाळे असून हा भाग बाह्यक हाडांपेक्षा कमी दाट असतो. त्यामुळे हे हाड कमजोर व लवचिक असते; सच्छिद्र असल्याने ते हलके असते. शरीरातील हाडांच्या एकूण वस्तुमानापैकी सु. २०% भाग सुषिर हाडांचा असतो. सुषिर हाडाचा पृष्ठभाग मोठा असल्याने या भागात चयापचयाच्या क्रिया, खासकरून कॅल्शियम आयनांची देवाणघेवाण होते. सुषिर हाड सामान्यपणे लांब हाडांच्या टोकाला, सांध्यांजवळ आणि मणक्यांच्या आत असते. या हाडाच्या रचनात्मक व कार्यात्मक एककाला ‘दंडिका’ म्हणतात. दंडिकामधील अस्थिजनक पेशींपासून अनेक वलयाकार पातळ पटले बनतात आणि त्यांत अनेक सूक्ष्म पोकळ्या असतात. या पोकळ्यांमध्ये रक्तवाहिन्या, अस्थिमज्जा आणि रक्तनिर्मिती करणाऱ्या मूल पेशी (स्टेम सेल) असून येथेच रक्तातील रक्तपट्टिका, तांबड्या तसेच पांढऱ्या पेशी तयार होतात.
अस्थिमज्जा : सुषिर ऊती ज्या हाडांमध्ये असतात, त्या सर्व हाडांमध्ये अस्थिमज्जा असते. नवजात बालकांमध्ये सर्व हाडे अशा तांबड्या अस्थिमज्जेने (जेथे तांबड्या रक्तपेशी निर्माण होतात) भरलेली असतात. बालकांचे वय वाढते, तसे अस्थिमज्जेतील मेदयुक्त आणि बिगरतांबड्या मज्जेचे प्रमाण वाढत जाते. प्रौढांमध्ये रक्त अस्थिमज्जा केवळ मांडीचे हाड, फासळ्या, मणके आणि नितंब यांच्या हाडांमध्ये असते.
हाडांतील पेशी : हाडांतील ऊती निरनिराळ्या पेशींनी बनलेल्या असून त्यांत अनेक चयापचय क्रिया घडतात. या पेशींचे प्रकार पुढीलप्रमाणे आहेत :
अस्थिजनक पेशी : या पेशी एककेंद्रकी असतात आणि स्वत:भोवती बांधणी करत नवीन हाड तयार करतात, तसेच हाडांची दुरुस्ती करतात. या पेशी स्तंभकांच्या कडांच्या पृष्ठभागावर असतात. या क्रियेत प्रथम कोवळे हाड बनते, जे पुढे खनिजीभूत होऊन पक्के हाड बनते. पक्के हाड बनल्यावर अस्थिजनक पेशींचे कार्य संपते आणि अस्थिजनक पेशी आत कोंडल्या जातात. अशा कोंडलेल्या अस्थिजनक पेशींना ‘अस्थिपेशी’ म्हणतात. इतर अस्थिजनक पेशी नवीन हाडांच्या पृष्ठभागावर राहून आतल्या पेशींचे रक्षण करतात. अस्थिजनक पेशी प्रोस्टाग्लॅंडीन संप्रेरकसदृश संयुग गटाची निर्मितीही करतात.
अस्थिपेशी : या बहुधा अक्रियाशील अस्थिजनक पेशी असतात. या अस्थिजनक पेशींपासून उद्भवतात व त्या हाडांच्या आधारद्रव्यामध्ये कोंडलेल्या असतात. त्यांनी व्यापलेल्या भागाला ‘रिक्ती’ म्हणतात. या पेशी हाडांतील अन्य पेशींबरोबर सूक्ष्म नलिकांमधून संपर्क ठेवतात आणि संदेशवहनाचे कार्य करतात.
अस्थिभंजक पेशी : या पेशी मोठ्या व बहुकेंद्रकी असतात. अस्थिमज्जेतून तयार झालेल्या अनेक एककेंद्रकी पांढऱ्या पेशी एकत्र येऊन अस्थिभंजक पेशी तयार होतात. त्यांच्यातील केंद्रकांची संख्या ५ ते २० असली, तरी ती सु. २०० पर्यंत असू शकते. हाडांतील खनिजे रक्तात मिसळण्यासाठी हाडांचे भंजन करणे, हे त्यांचे कार्य असते. या पेशी हाडांच्या पृष्ठभागावर लहान खळग्यात असतात. हे खळगे अस्थिभंजक पेशींनी स्रवलेल्या विकरांद्वारे घडून आलेल्या हाडांच्या भंजनामुळे बनतात. हाडांच्या पृष्ठभागालगत असलेल्या अस्थिभंजक पेशींवर ब्रशसारखे सूक्ष्म उंचवटे असतात आणि या उंचवट्यात अनेक क्रिया घडतात. अस्थिभंजक पेशींद्वारे स्रवलेल्या विकरांपैकी एक ॲसिड फॉस्फेटेज असते. हे विकर हाडांतील कोलॅजेन व कॅल्शियम फॉस्फरस यांना विरघळून टाकते. सुरुवातीला हाडांचे खंड होतात; अस्थिभंजक पेशी या खंडांचे भक्षण करून पाचन करतात. या क्रियेत मुक्त झालेले कॅल्शियम आणि फॉस्फरस हे घटक पुन्हा रक्तात मिसळतात. थोडक्यात, हाडांमध्ये अस्थिभंजक पेशींद्वारे भंजन आणि अस्थिजनक पेशींद्वारे हाडांची निर्मिती या प्रक्रिया सतत चालू असतात.
हाडांचे प्रकार : मानवी शरीरातील हाडांचे स्थानानुसार व स्वरूपानुसार पाच प्रकार केले जातात, ते पुढीलप्रमाणे : लांब हाडे, आखूड हाडे, चपटी हाडे, तिलाभ (कंडरावेष्टित) हाडे आणि अनियमित हाडे.
(१) लांब हाडे : हात व पाय यांची हाडे लांब असतात. त्यांचे वैशिष्ट्य असे की, त्यांच्या रुंदीपेक्षा ती लांब असतात; हाडांच्या दोनही टोकाला गोलाकार भाग असतो. हाडांचा दरम्यानचा भाग कठीण असून टोकांकडील भाग सुषिर असतो. हातापायाच्या बोटांचीही हाडे लांब असतात. गळ्याभोवतालचे हाड (जत्रुकास्थी) हेही एक प्रकारचे लांब हाड असते.
(२) आखूड हाडे : ही हाडे साधारणपणे घनाकार असतात आणि त्यांच्या सुषिर हाडांवर कठीण हाडाचा एक पातळ स्तर असतो. मनगट व घोटा यांतली हाडे अशा प्रकारची असतात.
(३) चपटी हाडे : ही हाडे पातळ आणि काहीशी वळलेली असतात. त्यांच्यात कठीण हाडांच्या दोन समांतर थरांमध्ये सुषिर हाडांचा थर असतो. कवटीची बहुतेक हाडे, श्रोणिफलक व खांद्यामागचे त्रिकोणी हाड ही चपटी हाडे आहेत.
(४) तिलाभ हाडे : या हाडांभोवती कंडरेचे वेष्टन असते. अशी हाडे कंडरेला सांध्याच्या पलीकडे पकडून ठेवत असल्याने कंडरेचा कोन वाढतो आणि तरफेसारख्या क्रिया सुलभपणे घडतात. उदा., गुडघ्याची वाटी, मनगटाचे हाड.
(५) अनियमित हाडे : ही हाडे वरच्या कोणत्याही गटात येत नाहीत. सुषिर हाडांभोवती कठीण हाडांचा एक पातळ स्तर असे त्यांचे स्वरूप असते. नावाप्रमाणे त्यांचा आकार अनियमित व गुंतागुंतीचा असतो. त्यांच्यात अस्थिभवनाची अनेक केंद्रे असल्याने किंवा भोके, विवरे असल्याने त्यांचा आकार अनियमित असावा असे मानतात. पाठीचा कणा, श्रोणी व कवटीची काही हाडे अनियमित असतात.
हाडांचा विकास : हाडे बनण्याच्या प्रक्रियेला ‘अस्थिभवन’ म्हणतात. भ्रूणावस्थेत हाडांचा विकास दोन प्रक्रियांनी होतो : पटलीय अस्थिभवन आणि अंत:कास्थी अस्थिभवन. पटलीय अस्थिभवन प्रक्रियेत संयोजी ऊतींपासून हाडे बनतात. उदा., कवटीची चपटी हाडे, खालचा जबडा, वरचा जबडा, जत्रुकास्थी, तर अंत:कास्थी अस्थिभवन प्रक्रियेत कास्थींपासून हाडे उदा., लांब हाडे, अनेक इतर हाडे बनतात. १८ ते २५ वयाच्या दरम्यान सर्व कास्थींचे रूपांतर हाडांमध्ये होते आणि हाडांचे वेगवेगळे भाग एकजीव होतात; परंतु मनगट, खांदा, लांब हाडांची टोके इ. हाडे कास्थ‍िमय राहतात.
हाडांची कार्ये : शरीरातील हाडे एकत्र आल्याने सांगाडा बनतो. सांगाड्यामुळे शरीराची चौकट बनते. शरीराला आधार मिळतो. तसेच स्नायू, कंडरा, अस्थिरज्जू आणि सांधे यांसाठी जोडबिंदू म्हणून हाडे कार्य करतात आणि एकत्र मिळून बल निर्माण करतात. तसेच त्यांचे स्थान किंवा दिशा बदलतात. त्यामुळे शरीराच्या एखाद्या अवयवाची किंवा पूर्ण शरीराच्या तीनही दिशांमध्ये क्रिया घडून येतात.
हाडांमुळे शरीरातील इंद्रियांचे जसे मेंदू, हृदय, फुप्फुसे यांचे रक्षण होते. हाडांमध्ये दाब सहन करण्याची क्षमता अधिक असते, तर तन्यता कमी असल्याने ती तुटू शकतात. हाडे ठिसूळ असली, तरी ती लवचीक असतात. मध्यकर्णातील तीन लहान हाडे ध्वनीचे परिवर्तन (ट्रान्सडक्शन) करतात. म्हणजे ऐकण्याच्या कामातही हाडांचा सहभाग असतो. हाडांच्या सुषिर भागात अस्थिमज्जा असते, तेथे तांबड्या पेशी, रक्तपट्टिका आणि पांढऱ्या पेशी निर्माण होतात. या पेशी पक्व झाल्या की रक्तात मिसळून शरीरभर पसरतात. प्रत्येक दिवशी सु. २५ लाख तांबड्या पेशी व रक्तपट्टिका आणि ५ ते १० कोटी कणीपेशी (पांढऱ्या पेशींचा एक प्रकार) तयार होतात. तसेच याच भागात नादुरुस्त किंवा वृद्ध तांबड्या पेशी मृत होतात.
हाडांच्या पेशी शरीराला आवश्यक असलेली कॅल्शियम आणि फॉस्फरस इ. खनिजे व मेद साठवतात. हाडांच्या ऊती रक्तातील उत्सर्जनातून बाहेर टाकलेली जड मूलद्रव्ये वेगळी करतात. त्यामुळे त्यांचे घातक परिणाम इतर ऊतींवर होत नाहीत. हाडे अंत:स्रावी इंद्रिय म्हणून कार्य करतात. हाडांच्या पेशी फॉस्फेट चयापचय क्रियांचे नियमन करतात आणि ‘ऑस्टिओकॅल्सिन’ संप्रेरक स्रवतात. या संप्रेरकामुळे ग्लुकोजची पातळी नियमित राखली जाते; इन्शुलीन अधिक स्रवते; तसेच इन्शुलीन स्रवणाऱ्या पेशींची संख्या वाढते. हाडांमध्ये अस्थि-प्रतिरूपण ही प्रक्रिया सतत चालू असते; यात हाडांची नव्याने जडणघडण होत असते. प्रौढ व्यक्तीच्या शरीरात दरवर्षी साधारणपणे १०% हाडे प्रतिरूपित होतात. प्रतिरूपणामुळे कॅल्शियम समस्थिती राखणे, बिघडलेल्या हाडांची दुरुस्ती करणे आणि त्यांना योग्य आकार देणे इ. बाबी साध्य होतात.
हाडांचे विकार : अनेक रोगांमुळे जसे संधिशोथ, अस्थिभंग, संक्रामण, अस्थिसुषिरता, अर्बुद इत्यादींमुळे हाडांचे विकार संभवतात. हाडांच्या वेगवेगळ्या विकारांवर वेगवेगळे वैद्यकीय तज्ज्ञ उपचार करतात. उदा., अस्थिव्यंगोपचारतज्ज्ञ, संधिशोथतज्ज्ञ. हाडांचे रोग समजून घेण्यासाठी क्ष-किरण प्रतिमा घेतात, तसेच सीटी स्कॅन, एमआरआय स्कॅन करतात. संधिशोथाचे विकार स्पष्ट होण्यासाठी रक्ताची चाचणी करतात. हाडांवर अधिक दाब दिल्यास किंवा वारंवार आघात होत राहिल्यास हाडे तुटतात. हाडे कमकुवत झाल्यास, हाडांची अतिरिक्त वाढ झाल्यास किंवा हाडाचा कर्करोग झाल्यास हाडे भंगतात. सहसा आढळून येणारे अस्थिभंग म्हणजे (१) अस्थिसुषिरतेमुळे मनगटे किंवा नितंबाच्या भागातील हाडांचे भंग, (२) जोराचा आघात, कर्करोग यांमुळे होणारे मणक्यांचे भंग, (३) लांब हाडांचे भंग. सर्व अस्थिभंग वेदनादायी नसतात.
अर्बुदांमुळेही हाडांवर विपरित परिणाम होतात. अस्थिअर्बुदामुळे जुन्या हाडांवर नवीन हाड वाढते. हाडांच्या ऊतींमध्ये कर्करोग (प्राथमिक कर्करोग) होऊ शकतो. शिवाय अन्य कर्करोगांचा प्रसार हाडांमधून होऊ शकतो (दुय्यम कर्करोग). हाडांचा प्राथमिक कर्करोग क्वचितच होतो; परंतु स्तन, फुप्फुस, पुर:स्थ ग्रंथी, वृक्क इत्यादींच्या कर्करोगांचे विक्षेपण (मेटास्टेसिस) हाडांमध्ये दिसून येतो. दुय्यम कर्करोगामुळे हाडांचा नाश होतो किंवा हाडांची वाढ होते. अस्थिमज्जेचा कर्करोग झाल्यास हाडांवर विपरित परिणाम होतो; जसे, ल्युकेमिया, मल्टिपल मायलोमा. शरीराच्या इतर भागाला झालेल्या कर्करोगामध्ये परावटू संप्रेरके स्रवली जाऊ शकतात. त्यामुळे अस्थिभंजक पेशींचे कार्य वेगाने घडून हाडे भंगू शकतात. लहान मुलांमध्ये ड जीवनसत्त्वाच्या अभावी शरीरातील कॅल्श‍ियमचे शोषण बिघडून मुडदूस नावाचा हाडांना मृदूता आणणारा रोग होतो.
कास्थी
कास्थी किंवा कूर्चा ही पृष्ठवंशीय प्राण्यांमध्ये हाडांप्रमाणे शरीराला आधार देणारी संयोजी ऊती आहे. सर्व पृष्ठवंशीय प्राण्यांचे भ्रूणावस्थेतील सांगाडे कास्थींचे असतात. भ्रूणाची वाढ होताना याच कास्थींपासून अस्थी बनतात. मात्र प्रौढावस्थेत शरीराच्या विशिष्ट भागातील मूळच्या कास्थींचे रूपांतर अस्थींमध्ये होत नाही. जसे माणसाच्या नाकात, कानांच्या पाळ्यांत आणि घशात कास्थीचे भाग आढळतात. छातीच्या बरगड्यांची टोके, लांब हाडांची टोके आणि पाठीच्या कण्यातील दोन मणक्यांमध्ये तसेच सांध्यांमध्ये कास्थी असतात. सांध्यांतील घर्षण कमी करण्याचे कार्य कास्थी करतात. पुढे हाडांच्या संबंधाने कास्थींविषयी अधिक माहिती दिलेली आहे.
कास्थींमध्ये रक्तवाहिन्या तसेच चेतापेशी नसतात. कास्थींमध्ये भार सहन करण्याची शक्ती जास्त असते. त्यांच्यात लवचिकपणा व विष्यंदीपणा असे दोन्ही गुणधर्म दिसतात. कास्थींमध्ये ल्युब्रीसीन नावाचे ग्लायकोप्रथिन असते. ते जैववंगणासारखे कार्य करते आणि कास्थींना झिजण्यापासून रोखते.
कास्थी अनेक रोगांमुळे बाधित होतात. जसे अस्थिसंधिशोथ हा सांध्यांचा विकार असला, तरी कास्थी बाधीत झाल्याने तो उद्भवतो. याखेरीज आघात, कास्थींची अपुरी वाढ, बरगड्यांतील कास्थींचा दाह, प्रतिक्षमन संस्थेमुळे नाक किंवा कान यांच्या कास्थींमधील आकारात बिघाड इ. विकार संभवतात. कास्थींमध्ये दुरुस्त होण्याची क्षमता मर्यादित असते, कारण कास्थिपेशी या हाडांच्या रिक्तिकांमध्ये बद्ध असल्याने हानी झालेल्या भागात कास्थिपेशी पोहोचू शकत नाहीत. त्यामुळे कास्थींची दुखापत भरून येणे अवघड असते. काचेसारख्या (काचाभ) कास्थींमध्ये रक्तवाहिन्या नसल्याने नवीन आधारद्रव्य हळूहळू बनते. हानिग्रस्त कास्थींच्या जागी तंतुमय कास्थींचे रोपण करतात. मागील काही वर्षांत अस्थितज्ज्ञांनी कास्थी दुरुस्त करण्याचे तंत्र विकसित केले आहे (पाहा : कास्थी).
