Кости
- Почему у наших бабушек и дедушек больше шансов получить перелом?
- Куда у человека пропадают кости?
- Необходим ли нам абсолютно прямой позвоночник?
Кости входят в состав опорно-двигательного аппарата (ОДА). Он в свою очередь состоит из:
Опорно-двигательный аппарат | |
Пассивная часть | Активная часть |
Кости | Скелетные мышцы |
Химический состав кости
В состав кости входят:
- вода;
- органические вещества
Органические вещества — это белки, жиры и углеводы. Очень важную роль в механических свойствах костей играют белки — оссеин и коллаген. Данные вещества придают костям гибкость, эластичность и упругость;
- неорганические вещества
В основном это соли кальция, которые придают костям твердость.
А теперь надеваем халаты и перчатки! Начинается рубрика “Эксперименты”!
Возьмём кость, желательно не человеческую. А, например, куриную.
Для начала подержим ее над пламенем. При продолжительном действии огня органические вещества кости просто сгорают. Без неорганики кость становится хрупкой, и от малейшего воздействия на нее может распасться на мелкие осколки. Делаем вывод, что при отсутствии органических веществ кость теряет такие свойства, как гибкость и упругость.
А теперь поместим уже другую кость в раствор соляной кислоты (HCl) на некоторое время. Неорганические вещества растворяются в соляной кислоте, и происходит их вымывание из кости. Получившаяся кость называется декальцинированной. Она теряет твердость и становится гибкой: её можно даже завязать в узел! Значит, за такое свойство, как твердость кости, отвечают именно неорганические соли.
Меняется ли состав костей с возрастом?
Меняется, да еще как! У детей преобладает органическая составляющая кости. Соответственно, они более эластичные и менее подвержены переломам. В пожилом же возрасте в составе преобладают соли кальция, то есть неорганический компонент. Что делает кости пожилых людей более хрупкими и является причиной переломов. Поэтому следите за своими за своими бабушками и дедушками, они у вас одни!
Строение костей.
Микроскопическое строение.
Кости состоят из костной ткани. Костная ткань, как любая другая соединительная ткань, состоит из клеток и межклеточного вещества.
Межклеточное вещество
Межклеточное вещество кости представлено коллагеновыми волокнами, пропитанными кристаллами гидроксиапатита (соль кальция).
Клетки
- остеобласты — молодые, способные к делению клетки. Они синтезируют межклеточное вещество в виде коллагена. Со временем происходит его минерализация за счет отложения кристаллов гидроксиапатита.
По мере развития остеобласты окружают себя пластинками обызвествленного матрикса и теряют способность к делению. После чего они дифференцируются в остеоциты;
- остеоциты — зрелые клетки, отличительной особенностью которых является большое количество отростков. Тела клеток расположены между пластинками матрикса в костных полостях — лакунах, а отростки проникают в костные канальцы, которые соединяются друг с другом, образуя каналы Фолькмана, и пронизывают всю костную ткань. Такое строение обеспечивает обмен веществ в костной ткани;
- остеокласты — крупные клетки с несколькими ядрами, способные к уничтожению костной ткани. Они занимаются обновлением костной ткани за счет ферментативного уничтожения поврежденных и погибших клеток.
Исходя из структурной организации клеток и межклеточного вещества в кости выделяют компактное и губчатое вещество.
Компактное вещество.
Тонкие пластинки межклеточного вещества образуют цилиндры разного диаметра, которые вставлены друг в друга. В центре каждого такого цилиндра располагается Гаверсов канал с кровеносным сосудом. Это все можно назвать структурно-функциональной единицей — остеон.
Между пластинками остеона залегают лакуны с остеоцитами.
Вставочные пластинки располагаются между остеонами. Это разрушенные остеоны.
Наружные и внутренние общие пластинки образуют самый наружный и самый внутренний слои компактного вещества кости
Компактное вещество образует диафизы трубчатых костей и формирует наружный слой костной ткани всех других костей.
Губчатое вещество
Оно состоит из трехмерной сети переплетенных трабекул (дуг), между которыми образуются ячейки.
В этих ячейках находится красный костный мозг.
Макроскопическое строение
Из-за разного предназначения костей они имеют самое разнообразное строение. Поэтому внешнее строение костей разбирают на длинных трубчатых костях. Мы разберем на примере бедренной кости.
У кости выделяют диафиз (тело кости) и эпифизы (утолщенные концы):
1. Диафиз образован компактным костным веществом и заполнен желтым костным мозгом, сверху покрыт надкостницей.
2. Эпифизы образованы губчатым веществом и заполнены красным костным мозгом, сверху покрыты суставным хрящом.
Красный костный мозг | Жёлтый костный мозг | |
Состав | Кровеносные сосуды и кроветворная ткань | Жировая ткань |
Локализация | У детей в трубчатом веществе всех костей. У взрослых сохраняется в губчатом веществе плоских костей и эпифизах трубчатых костей | Диафизы длинных трубчатых костей у взрослых |
Функция | Образование клеток крови | Запас жиров |
Классификация костей
Трубчатые | Плоские | Губчатые | Смешанные | |
Длинные | Короткие | Тазовая кость Грудина Лопатка Ребра | Кости запястья и предплюсны | Позвонки |
Плечевая Лучевая Локтевая Бедренная Большая и малая берцовая | Фаланги пальцев |
Скелет человека
Кости, соединяясь друг с другом образуют скелет.
После рождения в скелете ребенка около 270 костей. Но по мере взросления некоторые кости срастаются и их количество составляет 205-208.
Например, крестцовые позвонки ребенка срастаются в одну сплошную кость — крестец. Или три кости (подвздошная, седалищная и лобковая) срастаются в единый таз.
Скелет состоит из следующих отделов:
- Череп
- Туловище
- Конечности
Череп
Череп человека делят на лицевой и мозговой отдел. А сами кости подразделяют на парные и непарные.
Мозговой отдел из следующих костей:
- парные теменные
- парные височные
- лобная
- затылочная
- решетчатая
- клиновидная
Лицевой отдел:
- парные верхнечелюстные
- парные скуловые
- парные небные
- парные носовые
- парная слезная
- нижняя челюсть
- подъязычная
Скелет туловища
Основные составляющие скелета туловища — грудная клетка и позвоночник.
Грудная клетка состоит из грудины, 12 пар ребер и 12 грудных позвонков.
Один конец ребра своей головкой прикрепляется к грудному позвонку. Прикрепление другого конца зависит от расположения ребра:
- конец истинных ребер (с 1 по 7) прикрепляется непосредственно к грудине
- концы ложных ребер (с 8 по 10) прикрепляются к хрящу выше расположенного ребра, образуя арку
- концы колеблющихся ребер остаются не прикрепленными и находятся в мышцах
Позвоночник
Включает в себя 33-34 позвонка, соединенные между собой межпозвоночными дисками. Различают следующие отделы позвоночника:
- шейный — 7 позвонков;
- грудной — 12 позвонков;
- поясничный — 5 позвонков;
- крестцовый — 5 позвонков, которые срастаются в крестец;
- копчиковый — 4-5 позвонков, которые срастаются в копчиковую кость
В норме позвоночник человека имеет изгибы:
— 2 лордоза (выпуклость вперед) — шейный и поясничный;
— 2 кифоза (выпуклость назад) — грудной и крестцовый.
Наличие изгибов помогает амортизировать (смягчать) наши движения при ходьбе. При абсолютно прямом позвоночнике мы бы не смогли спокойно и без боли передвигаться на двух конечностях по твердой поверхности.
Несмотря на наличие физиологических изгибов, из-за чрезмерной сутулости, у человека может появится патологическое искривление позвоночного столба.
Верхние конечности
- Пояс верхней конечности (плечевой пояс) — это кости, благодаря которым свободная конечность прикрепляется к осевому скелету
- две ключицы;
- две лопатки.
- Скелет свободной верхней конечности:
- плечо — плечевая кость;
- предплечье — локтевая и лучевая кость;
- кисть — запястье, пясть и фаланги пальцев.
Нижние конечности
- Пояс нижней конечности — две тазовые кости, которые образуются из подвздошной, седалищной и лобковой костей.
- Кости свободной нижней конечности:
- бедро — бедренная кость;
- голень — большая и малая берцовая кости;
- стопа — предплюсна, плюсна, фаланги пальцев.
Проверь себя
Задание 1
Основной белок костной ткани:
- Гемоглобин
- Оссеин
- Билирубин
- Кофеин
Задание 2
Правильная последовательность отделов позвоночника:
- Грудной; шейный; копчиковый: крестцовый; поясничный
- Шейный; грудной; крестцовый; поясничный; копчиковый
- Поясничный; шейный; копчиковый; крестцовый; грудной
- Шейный; грудной; поясничный; крестцовый; копчиковый
Задание 3
Лучевая кость входит в состав:
- Пояс нижних конечностей
- Свободная верхняя конечность
- Пояс верхних конечностей
- Кости пястья
Задание 4
Парные кости мозгового отдела черепа:
- Нижняя челюсть
- Затылочная кость
- Теменная кость
- Височная кость
- Лобная кость
Ответы: 1 — 2; 2 — 4; 3 — 2; 4 — 3, 4