Почему строение костной ткани придает прочность и легкость

Строение и химический состав костей

Почему строение костной ткани придает прочность и легкость

Большинство костей взрослого человека состоит из пластинчатой костной ткани. Из нее образовано компактное вещество, расположенное по периферии, и губчатое – массы костных перекладин в середине кости.

Компактное вещество, substantia compacta, кости образуют диафизы трубчатых костей, в виде тонкой пластины покрывает снаружи их эпифизы, а также губчатые и плоские кости, построенные из губчатого вещества.

Компактное вещество костей пронизано тонкими каналами, в которых проходят кровеносные сосуды и нервные волокна.

Одни каналы располагаются преимущественно параллельно поверхности кости (центральные, или гаверсовы, каналы), другие открываются на поверхности кости питательными отверстиями (foramina nutricia), через которые в толщу кости проникают артерии и нервы, а выходят вены.

Стенки центральных (гаверсовых) каналов образованы концентрическими пластинками, расположенными вокруг центрального канала.

Вокруг одного канала имеются от 4 до 20, как бы вставленных друг в друга таких костных пластинок. Центральный канал вместе с окружающими его пластинами называется остеоном (гаверсова система).

Остеон является структурно-функциональной единицей компактного вещества кости (рис. 2.2).

Губчатое вещество, substantia spongiosa, представлено соединяющимися между собой трабекулами, образующими пространственную решетку, напоминающую пчелиные соты. Его перекладины располагаются не беспорядочно, а закономерно, соответственно функциональным условиям.

Структурно-функциональной единицей губчатого вещества является трабекулярный пакет, представляющий собой совокупность параллельно расположенных костных пластинок в пределах одной трабекулы и отграниченных друг от друга спайной линией. Костные ячейки содержат костный мозг – орган кроветворения и биологической защиты организма.

Он участвует также в питании, развитии и росте кости. В трубчатых костях костный мозг находится также в канале этих костей, называемом, поэтому костномозговой полостью, cavitas medullaris.

Таким образом, все внутренние пространства кости заполняются костным мозгом, составляющим неотъемлемую часть кости как органа. Различают красный костный мозг и желтый костный мозг.

Красный костный мозг, medulla ossium rubra, имеет вид нежной красной массы, состоящей из ретикулярной ткани, в петлях которой находятся клеточные элементы, имеющие непосредственное отношение к кроветворению (стволовые клетки), к иммунной системе и костеобразованию (костесозидатели – остеобласты и костеразрушители – остеокласты), кровеносные сосуды и кровяные элементы и придают костному мозгу красный цвет.

Желтый костный мозг, medulla ossium flava, обязан своим цветом жировым клеткам, из которых он и состоит.

Распределение компактного и губчатого вещества зависит от функции кости.

Компактное вещество находится в тех костях и в тех частях их, которые выполняют преимущественно функцию опоры (стойки) и движения (рычаги), например, в диафизах трубчатых костей.

В местах, где при большом объеме требуется сохранить легкость и вместе с тем прочность, образуется губчатое вещество, например, в эпифизах трубчатых костей (рис. 2.2).

Рис 2.2. Бедренная кость.

а – строение бедренной кости на распиле; б – перекладины губчатого вещества располагаются не беспорядочно, а закономерно; 1 – эпифиз; 2 – метафиз; 3 – апофиз; 4 – губчатое вещество; 5 – диафиз; 6 – компактное вещество; 7 – костномозговая полость.

Вся кость, кроме мест соединения с костями (суставного хряща), покрыта соединительнотканной оболочкой – надкостницей, periosteum (периост).

Это тонкая, крепкая соединительнотканная пленка бледно-розового цвета, окружающего кость снаружи, состоящая у взрослых из двух слоев: наружного волокнистого (фиброзного) и внутреннего костеобразующего (остеогенного, или камбиального).

Она богата нервами и сосудами, благодаря чему участвует в питании и росте кости в толщину.

Таким образом, в понятие кости как органа входит костная ткань, образующая главную массу кости, а так же костный мозг, надкостница, суставной хрящ и многочисленные нервы и сосуды.

Химический состав костейсложен. В живом организме в составе кости взрослого человека присутствует около 50% воды, 28% органических и 22% неорганических веществ. Неорганические вещества представлены соединениями кальция, фосфора, магния и других элементов.

Органические вещества кости – это коллагеновые волокна, белки (95%), жиры и углеводы (5%). Эти вещества придают костям упругость и эластичность. При увеличении доли неорганических соединений (в старческом возрасте, при некоторых заболеваниях) кость становится ломкой, хрупкой.

Прочность кости обеспечивается физико-химическим единством неорганических и органических веществ и особенностями ее конструкции.

Химический состав костей зависит от возраста (у детей преобладают органические вещества, у стариков – неорганические), общего состояния организма, функциональных нагрузок и пр. При ряде заболевания состав костей изменяется.

Предыдущая78910111213141516171819202122Следующая

Дата добавления: 2015-08-04; просмотров: 796; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

ПОСМОТРЕТЬ ЁЩЕ:

Источник: https://helpiks.org/4-51565.html

Строение и состав костей, их форма и функции — Областной институт повышения квалификации педагогических работников

Почему строение костной ткани придает прочность и легкость

 Галина Николаевна Сергушева, учитель биологии и химии МБОУ «Средняя общеобразовательная школа № 2 п. Николаевка»

Цель: изучить строение костей их химический состав и свойства.

Ход урока

  1. Организационный момент

  2. Опрос домашнего задания: работа по карточкам, устный опрос

1. Установите соответствие между типами соединения костей и примерами

Пример соединения костейТип соединения костей
А) Позвонки копчика1) неподвижное
Б) тазобедренный сустав2) подвижное
В) коленный сустав3) полуподвижное
Г) кости мозгового отдела черепа
Д) позвонки шейного отдела позвоночника
Е) локтевой сустав

2.

  1. Функции опорно-двигательной системы:

1. Защитная 2. Двигательная 3. Выделительная 4. Регуляторная

  1. В состав опорно-двигательной системы входят:

1. Кожа 2. Мышцы 3. Связки 4. Кости

  1. Суставная головка и суставная впадина покрыты _________________ хрящом, сам сустав находится в суставной _____________ и укреплен
    ________________________
  2. Подвижность сустава обеспечивается:

1. Формой суставной поверхности 2. Суставной жидкостью

3. Суставными связками 4. Суставной сумкой

3. Перечислите основные типы соединения костей

III. Изучение новой темы

1. Форма кости. О существовании костей в нашем теле знает каждый. Действует скелет и в сказках. Старославянское слово «кощь» («кошть») означает «сухой». От него произошло слово «кость» и название персонажа русских сказок — Кощей Бессмертный. Такое имя ему отведено не случайно – кости надолго «переживают» человека и порой сохраняются в земле тысячелетиями, почти не изменяясь.

Рассмотрите на слайде разные по форме кости. Попытайтесь самостоятельно классифицировать кости по форме. На основании полученных ответов в тетради заполняем таблицу:

Форма костей

Трубчатые длинныеКороткие трубчатыеПлоскиеВоздухоносныеСмешанные
ПримерыПлечевая, бедреннаяКости пясти, плюсны, фаланги пальцевКости мозгового отдела черепа, кости таза, ребра, грудинаНекоторые кости черепалобная, клиновидная, решетчатая, верхняя челюсть.Позвонки, кости основания черепа

Воздухоносные кости, имеют в теле полость, выстланную слизистой оболочкой и заполненную воздухом

Ненормальные (смешанные) кости, построены сложно, форма их разнообразна. Например, тело позвонка по форме (и по строению) относится к губчатым костям, дуга, отростки — к плоским.

Внимательно посмотрите на скелет — где в скелете расположены каждый из данных видов костей?

2. Строение кости. Изучите данные и сделайте вывод о прочности костной ткани «как строительного материала» скелета человека

МатериалПрочность на сжатиеПрочность на растяжение
Сталь552827
Фарфор25055
КОСТЬ170120
Гранит1455
Дуб59117
Бетон212

 как это ни удивительно, но кость по прочности уступает только твёрдым сортам стали и оказывается гораздо прочнее, ставших образцами прочности, гранита и бетона.

Давайте шаг за шагом выясним, какие особенности химического состава и строения придают костям такие уникальные свойства.

– Рассмотрите строение трубчатой кости и назовите основные части? (Диафиз– удлиненная средняя часть, эпифиз – два утолщенных конца). Учащиеся зарисовывают кость и подписывают основные части.

Давайте посмотрим, какие свойства придают кости неорганические вещества, а какие органические. Мы поместили  куриную кость в 10% раствор соляной кислоты. Итак, давайте проверим свойства кости. Она способна гнуться во все стороны.

?К какому же выводу подводят нас результаты эксперимента? Органические вещества сообщают кости упругость и эластичность.

Теперь давайте решим проблему, как удалить из кости органические вещества? Их можно сжечь. Верно, органика прекрасно горит. Кость обуглилась. Обугливание – верный признак того, что органические вещества сгорели. Кость твердая, но хрупкая. Крошится в руках.

К какому же выводу подводят нас результаты эксперимента? Неорганические (нерастворимые соли кальция и магния) придают кости твердость.

Итак, органические вещества (белки) придают кости упругость, а неорганические (нерастворимые соли кальция и магния) придают кости твердость. Сочетание же твердости и эластичности сообщает кости прочность.

Сделайте следующую запись в тетради:

Органические вещества придают кости_____

Неорганические вещества придают кости______________

Сочетание этих веществ обеспечивает______

Кость содержит 30% органических веществ (белки, углеводы), 60% минеральных веществ (кальций, магний, фосфаты) и 10 % воды.

Состав костной ткани человека меняется в течение всей жизни человека. Прочитайте текст учебника и ответьте на вопрос: у кого быстрее ломаются кости у детей или стариков? И почему? . (С возрастом увеличивается содержание в кости неорганических веществ и уменьшается содержание органических). Почему в вашем возрасте нужно постоянно следить за осанкой?

Внутреннее строение костей

Рассмотрите рисунки на слайдах и скажите, какое внутреннее строение имеют кости?
Кости покрыты плотной соединительной тканью – надкостницей. Она богата кровеносными сосудами и нервами. За счёт кровеносных сосудов происходит питание клеток кости.

Внутренний слой надкостницы состоит из клеток, которые растут, размножаются, что обеспечивает рост кости в толщину и ее регенерацию при переломах. Надкостница плотно примыкает к компактному веществу кости. Компактное вещество образовано костной тканью.

Кости взрослого человека в большинстве построены из пластинчатой костной ткани, которая образует остеоны, или гаверсовы системы. Они являются        структурной единицей кости.

Клетки кости – остеоциты и остеобласты – участвуют в построении костной ткани. Остеобласты – созидатели костной ткани, а остеоциты обеспечивают форму кости. . У каждой кости выделяют компактное (плотное) и губчатое вещество. Их количественное соотношение и распределение зависит от места кости в скелете и от ее функции.

Плотное (компактное) вещество особенно хорошо развито в тех костях и их частях, которые выполняют функции опоры и движения. Например, из компактного вещества построено тело длинных трубчатых костей. Костные пластинки имеют цилиндрическую форму и как бы вставлены одна в другую. Такое трубчатое строение компактного вещества придает костям большую прочность и легкость.

Губчатое вещество образовано множеством костных пластинок, которые располагаются по направлениям максимальной нагрузки. Им образованы утолщения головок длинных трубчатых костей, а также короткие плоские кости.

Губчатое вещество состоит из костных перемычек и балок, которые образуют многочисленные ячейки. А для чего же в губчатом веществе кости столько много ячеек? (Найдите ответ в учебнике) — в них находится красный костный мозг, являющийся органом кроветворения – в нем образуются клетки крови.

Полости длинных трубчатых костей взрослых людей заполнены желтым костным мозгом, в котором содержатся жировые клетки. Желтый костный мозг состоит из клеток соединительной ткани. Это клетки жировой и кроветворной соединительной ткани.

Желтый костный мозг играет роль резерва на случай, когда красный мозг не справляется с работой. Красный костный мозг с возрастом заменяется желтым костным мозгом

В течение жизни человека соотношение плотного и губчатого вещества кости меняется. Эти изменения зависят от образа жизни, который ведет человек, от его питания, состояния здоровья.  Количество плотного вещества у спортсменов значительно выше, чем у людей, ведущих сидячий образ жизни.

Кости могут расти в длину и толщину. В длину они растут за счет деления клеток хряща, расположенных на ее концах. За счет деления клеток  внутреннего слоя  надкостницы, кости растут в толщину и зарастают при переломах.

Несмотря на то, что рост кости в толщину осуществляется непрерывно за счёт надкостницы, кость взрослого человека не становится массивнее. Масса длинных трубчатых костей человека увеличивается незначительно, потому что стенки костномозговой полости содержат клетки, растворяющие кость.

Благодаря сложной и согласованной работе тех и других клеток достигается оптимальная прочность кости при наименьших массе и затрате материала.

IV. Закрепление

1. Подумайте, почему компактное вещество состоит из многочисленных трубочек с прочными стенками. Как это способствует прочности кости при наименьшем расходе материала и массы костного вещества? Почему корпус самолета делают из прочных дюралюминиевых трубчатых конструкций, а не из листового проката?

2. Объясните, почему искривления костей чаще бывают у детей, а переломы – у пожилых людей.

V. Домашнее задание §6

Источник: https://edu-eao.ru/stroenie-i-sostav-kostej-ih-forma-i-funktsii/

Почему строение костной ткани придает прочность и легкость

Почему строение костной ткани придает прочность и легкость
Только у нас: Введите до 31.03.2020 промокод бонус2020 в поле купон при оформлении заказа и получите скидку 25% на всё!

8. Строение и рост костей

Состав костной ткани. Кости отличаются большой прочностью. Большая берцовая кость человека, находящаяся в вертикальном положении, может выдержать груз в 1500 кг (рис. 38).

Рис. 38

Большая прочность костей зависит от их состава. Они образованы как органическими, так и неорганическими соединениями. Значение этих веществ легко выяснить, проделав простой опыт.

Если долго прокаливать кость, то из нее удаляется вода, а органические соединения сгорают.

Когда это делают осторожно, кость не теряет своей формы, но становится настолько хрупкой, что при прикосновении сразу рассыпается на мелкие, но очень твердые частицы, состоящие из неорганических веществ.

Нетрудно удалить из кости неорганические соединения — минеральные соли. Среди них назовем карбонат и фосфат кальция. Для этого кость выдерживают в течение суток в 10-процентном растворе НСl.

Неорганические соединения постепенно растворяются, и кость становится настолько гибкой и растяжимой, что ее можно свернуть спиралью. Но стоит отпустить концы этой спирали, как она раскручивается и возвращается в прежнее положение.

Органические соединения придают кости гибкость и упругость.

Сочетание твердости неорганических соединений с упругостью органических обеспечивает большую прочность костей. Наиболее прочны кости взрослого, но не старого человека.

Строение костей. Прочность костей обусловлена не только их составом, но и строением.

Длинные кости, например кости плеча, предплечья, бедра, голени, в средней части полые. Это трубчатые кости. На их концах находятся утолщенные головки, в которых нет полости. Трубчатое строение длинных костей обеспечивает одновременно их прочность и легкость.

Ведь известно, что металлическая или пластмассовая трубка почти так же прочна, как сплошной стержень из того же материала, равный ей по длине и диаметру. Поэтому в технике прочные и легкие сооружения часто изготовляют из труб.

В полостях трубчатых костей находится соединительная ткань, богатая жиром, — желтый костный мозг.

Рис. 39

Головки трубчатых костей образованы губчатым веществом (рис. 39 ), которое состоит из множества перекрещивающихся костных пластинок.

Они расположены в тех направлениях, по которым кости испытывают наибольшее растяжение или сжатие. Такое строение обеспечивает прочность и легкость костей.

Многие легкие и прочные конструкции, например мосты, радиомачты, строят из перекрещивающихся металлических балок (рис. 40 ).

Рис. 40

Короткие кости, например косточки запястья и предплюсны, позвонки, также образованы в основном губчатым веществом. Такое же строение имеют плоские кости, например лопатки, ребра, кости таза и крыши черепа. Пространства между костными пластинками заполнены красным костным мозгом, который образован соединительной тканью.

Поверхность костей покрыта надкостницей (рис. 41 , 1). Это тонкий, но плотный слой соединительной ткани, сросшийся с костью. В надкостнице проходят кровеносные сосуды и нервы. Головки длинных костей, покрытые хрящом (2), не имеют слоя надкостницы.

Рис. 41

Рост костей. Во время зародышевого развития человека постепенно формируется скелет. Вначале он состоит из мягкой соединительной ткани, которая затем заменяется хрящом.

У новорожденного большая часть хрящевой ткани уже заменена костной, но эта замена завершается лишь к 22 — 25 годам. При окостенении скелета в некоторых костях мягкая соединительная ткань непосредственно заменяется костной, минуя стадию хряща.

В детстве и юности кости людей растут в длину и толщину. У взрослых происходит постоянное обновление костного вещества.

Для изучения роста и обновления костного вещества проводились опыты на животных.

В пищу теленка добавляли специальную неядовитую краску. В кормлении такой пищей делали перерывы: десять дней давали пищу с краской, следующие десять дней без нее, и так несколько раз. От кишечника краска переносилась кровью ко всем органам.

После забоя бычка одну из его длинных трубчатых костей распилили поперек. На распиле обнаружились окрашенные и белые слои, чередующиеся в виде концентрических колец. Стало ясно, что кость выросла в толщину и во время роста она покрывалась снаружи новыми слоями.

Что это действительно так, показал другой опыт. У молодой собаки разрезали кожу на бедре, раздвинули мышцы и обвязали бедренную кость проволочкой. Прошли годы. После смерти животного его вскрыли. На поверхности бедренной кости проволочного кольца не было.

Его нашли во внутренней полости кости.

Чем же объясняется рост кости в толщину? Клетки внутренней поверхности надкостницы быстро делятся и откладывают на поверхности кости новые слои костных клеток. Вокруг этих клеток образуется межклеточное вещество.

У взрослых кости не удлиняются и не утолщаются. Но замена старого костного вещества новым продолжается всю жизнь.

Как это происходит? Выяснено, что в костях есть особые клетки, которые разрушают старое костное вещество.

Теперь понятно, как проволочное кольцо, надетое на бедренную кость собаки, попало во внутреннюю полость. Старое костное вещество изнутри разрушалось, а с поверхности образовывалось новое.

■ Длинные кости. Короткие кости. Плоские кости. Надкостница.

? 1. Какие вещества входят в состав кости? 2. Какое строение имеют кости? 3. От него зависят прочность и легкость костей скелета? 4. Благодаря чему происходит рост костей в толщину?

▲ Из двух одинаковых листков бумаги скатайте полую трубочку и сплошную палочку. Положите каждую из них горизонтально на две подставки и, подвешивая к середине их постепенно увеличивающиеся грузики, определите, какая из них прогибается при меньшей и какая при большей нагрузке. Сообразите, какую особенность строения кости вы выяснили этим опытом.

Читай также:

Андрогены повышенный уровень у мужчины : Какие крема стимулируют выработку коллагена : Роль костной ткани в обмене веществ :

Только у нас: Введите до 31.03.2020 промокод бонус2020 в поле купон при оформлении заказа и получите скидку 25% на всё!

Источник: https://zdorovie-ok.ru/pochemu-stroenie-kostnoj-tkani-pridaet-prochnost-i-legkost/

Урок по теме:

Почему строение костной ткани придает прочность и легкость

Урок по теме: Строение и химический состав костей 8 класс

Тип урока: комбинированный

Цель:

1.Образовательная: Изучить строение и химический состав кости.

2.Развивающая: Развивать у учащихся абстрактно-логическое мышление,

умение самостоятельно работать с раздаточным материалом, составлять

конспекты, выделять главное

3. Воспитательная: Сформировать у учащихся ответственное отношение

к своему здоровью.

Задачи:

– Изучить морфологическое анатомическое строение кости, а также ее химический состав.

– Выявить основные изменения в химическом составе кости в связи

с возрастными изменениями.

– развивать у учащихся умение анализировать, делать выводы, формулировать цель, разрабатывать гипотезы.

– через рассмотрение основных возрастных изменений, наблюдающихся в химическом составе кости, доказать необходимость соблюдения жестких требований для правильного формирования осанки и предупреждению заболеваний опорно-двигательного аппарата.

Средства обучения: таблица «Морфологическое строение кости», натуральные объекты (прокаленные и декальцинированные кости), модель скелета человека.

Ход урока:

I.Орг. момент

  • приветствие
  • отметка отсутствующих

II. Постановка проблемы

Продолжая изучать опорно-двигательную систему, сегодня мы более подробно остановимся на том из чего собственно и состоит скелет –это кости.

Кости являются частью скелета и могут выдерживать огромную нагрузку. В практике уже давно известны случаи, когда бедренная кость человека выдерживала автомобиль ВАЗ грузоподъемностью

1,5 тонн. Кости выдерживают растяжение такое же как чугун, а по сопротивлению на сжатие они вдвое превосходят гранит. Кроме того кости настолько прочны, что по прочности они не уступают древесине дуба, одному из самых прочных строительных материалов.

? Предположите какова масса тела человека средней комплекции?

(70 кг) А какова же в таком случае масса скелета (8-9 кг). С чем же это связано?

Попробуйте самостоятельно сформулировать проблему. Учащиеся формулируют проблему самостоятельно.

Чем объясняется высокая прочность скелета при относительной его легкости?

  • строение
  • химический состав
  • строение и химический состав

Строение кости:

Морфологическое строение : кость состоит из 2х головок шейки и тела кости.

Анатомическое строение:Кость состоит из надкостницы, губчатого и компактного вещества..

Все кости покрыты плотной сросшейся с ними оболочкой- надкостницей, в ней проходят кровеносные сосуды и нервы. Концы костей покрыты хрящем. Функция надкостницы заключается в питании и росте костей в толщину, который возможен за счет деления клеток надкостницы.

Пример: Собака, окольцованная при жизни умерла, но после вскрытия проволоки на ее бедренной кости не обнаружили. Клетки надкостницы «вгрызаются» в плотное вещество кости, тем самым разрушая его, следовательно расширяется полость кости.

Толщина компактного слоя зависит от функции кости. Самой толстой является бедренная кость, которая выдерживает нагрузки до 1,5 тонн. Т.е. это вещество располагается там, где необходима особая прочность. Компактное вещество представлено костными пластинками, а губчатое –костными перекладинами, в которых располагается красный и желтый костный мозг (в нем находятся клетки, разрушающие кость).

Костные перекладины располагаются в определенном порядке. Это зависит от сил давления и растяжения. (рис. на доске)

Расположение перекладин наблюдается в местах наибольшего давления и растяжения. Следовательно, расположение костных перекладин определяют легкость и прочность кости.

Как вам известно, большинство костей скелета имеют трубчатое строение.

? Как вы думаете, с чем это связано?

Для этого проведем следующий опыт: 2 штатива с кольцами, набор разновесов, полоска бумаги, трубка из бумаги.

Вывод учащихся: трубка обладает большей прочностью, чем стержень такой же массы. Следовательно, трубчатое строение обеспечивает нужную для организма крепость костей при наименьших затратах.

Химический состав кости

? Влияет ли химический состав на свойства кости?

Лабораторная работа№4 (по инструкции )

В нормальной кости соотношение органических и неорганических веществ равно3:1.

Вывод:(сообщение о хим. составе кости)

  1. Решение проблемы

    1. Прочность костям придают плотная поверхность, особое расположение костных перекладин

    2. Трубчатая форма, губчатое строение и наличие полостей в трубчатых костях облегчают вес без уменьшения прочности.

    3. Сочетание минеральных и органических веществ делает кость достаточно прочной и вместе с тем эластичной.

  2. Д/З § 15 стр.

Ответить письменно на вопрос: Почему кости пожилых людей менее прочны и чаще подвержены переломам?

Источник: https://infourok.ru/urok_po_teme_stroenie_i_himicheskiy_sostav_kosti.-347091.htm

Опора и движение. Кости скелета. Биология 9 класс Сапин

Почему строение костной ткани придает прочность и легкость


1. Из чего состоит опорно-двигательный аппарат?

Опорно-двигательный аппарат человека состоит из костей скелета, их соединений и мышц.

2. Какие функции выполняет скелет?

Скелет выполняет следующие функции:

• Опорная (является местом прикрепления мышц);

• Кости туловища и конечностей являются рычагами, с помощью которых осуществляются движения тела в пространстве;

• Защитная (защищает внутренние органы от повреждения);

• Создает структурную форму тела, определяет его размеры;

• Кроветворная (в красном костном мозге образуются форменные элементы крови);

• Участие в регуляции минерального обмена (является депо солей фосфора и кальция)

3. Каков химический состав костей?

Кость имеет сложный химический состав. Сами костные клетки и коллагеновые волокна и белково-полисахаридные комплексы межклеточного вещества состоят из органических веществ; они составляют 30—35% сухой массы кости.

Основную массу сухой кости (65—70%) составляют неорганические вещества. В основном это кристаллы кальциевых солей фосфорной и угольной кислот, ионы нитратов и карбонатов, составляющих межклеточное вещество.

От органических веществ зависит эластичность и упругость кости, а от минеральных — твердость и хрупкость.

4. Какая ткань образует кость?

Кость образует соединительная ткань.

5. Какие бывают кости по форме? Приведите примеры.

По форме выделяют 4 типа костей:

• Трубчатые: длинные (плечевая, бедренная) и короткие (кости пясти, плюсны, фаланги пальцев);

• Плоские (тазовая кость, лопатка, кости мозгового отдела черепа);

• Губчатые: длинные (ребра, ключицы) и короткие (кости предплюсны и запястья);

• Смешанные (позвонки, кости основания черепа).

6. Как особенности строения губчатого и компактного вещества связаны с их функциями?

У каждой кости выделяют компактное и губчатое вещество. Особенно хорошо развито компактное вещество в тех костях и их частях, которые выполняют функции опоры и движения (тело длинных трубчатых костей).

В компактном веществе костные пластинки имеют цилиндрическую форму, они как бы вставлены одна в другую. Такое трубчатое строение компактного костного вещества обеспечивает костям большую прочность и легкость.

Они присутствуют в скелете конечностей и отвечают за их движение.

Губчатое вещество состоит из тонких, перекрещивающихся между собой костных пластинок и перекладин, образующих множество ячеек. Направление перекладин совпадает с линиями основных напряжений, поэтому они образуют сводчатые конструкции.

Такое строение позволяет добиться от костей большей прочности. Они реже ломаются и трескаются, поэтому создают основной каркас человеческого скелета и создают и окружают полости, защищая их содержимое от внешних повреждений (череп, таз).

7. Большая берцовая кость при небольшой массе (около 0,5 кг) может выдерживать нагрузку до 1500 кг. Благодаря чему это возможно?

Такие возможности обеспечиваются строением данной кости. Наружный слой тела кости состоит из прочной компактной костной ткани, а внутренняя осевая часть состоит из губчатой костной ткани, между вставочными пластинками которой находится желтый костный мозг. Сама костная ткань обеспечивает способность выдерживать большие нагрузки, а ячеистость губчатой кости обеспечивает легкость кости.

8. Обобщите, чем определяется легкость костей; прочность костей.

Легкость костей обеспечивается ячеистостью губчатой костной ткани, а строение самих ячеек обеспечивает высокую прочность костей. Прочность также создает трубчатость компактного вещества.

Прочность кости на излом (способность кости образовывать минимальный изгиб при поперечном воздействии и при этом не ломаться) обеспечивается тем, что кости являются одновременно и твердыми, за счет большого количества неорганических веществ, и эластичным, благодаря органическим веществам.

9. Сравните строение, расположение и значение красного и жёлтого костного мозга.

Расположение красного и желтого костного мозга меняется с возрастом. Тогда как кости новорожденных абсолютно все содержат в себе красный костный мозг, многие кости взрослых людей его утрачивают.

У взрослых он остаётся локализован в ребрах, позвонках, костях черепа, таза, грудине и дистальных частях длинных костей. Он находится между пластинками коротких плоских костей, а также в концевых утолщениях (эпифизах) длинных трубчатых костей. В нем образуются клетки крови.

Полости длинных трубчатых костей у взрослых людей заполнены желтым костным мозгом, который является неактивным и включает в свой состав большое количество жировой ткани. Желтый костный мозг представляет собой своеобразный резерв для красного костного мозга.

При кровопотерях в него заселяются гемопоэтические элементы, и он превращается в красный костный мозг.

10. Как кости растут в длину и толщину?

Рост костей в толщину и заживление костей после переломов происходит за счет деления клеток внутреннего слоя надкостницы, содержащего большое количество молодых костных костей – остеобластов. В длину молодые кости растут за счет зон роста, расположенных на границе диафиза и эпифиза.

11. Какие бывают соединения костей?

Соединения костей бывают:

• Подвижные или прерывные: соединения при помощи суставов (локтевой, коленный суставы);

• Полуподвижные или полупрерывные: соединение при помощи хрящей (межпозвоночные диски);

• Неподвижные или непрерывные: соединение срастанием костей (тазовая кость, состоящая из седалищной, лобковой и подвздошной) или при помощи швов (кости мозговой части черепа).

12. Каково строение сустава?

Сустав образуется концами соединяющихся костей (суставные поверхности), покрытыми гладкими суставными хрящами, причем на одной кости эта поверхность выпуклая (головка), а на второй вогнутая (впадина).

Суставные поверхности костей охватывает суставная сумка, заполненная синовиальной (суставной) жидкостью, которая уменьшает трение между суставными поверхностями.

Сустав укрепляется связками, лежащими внутри и вне суставной сумки.

13. Известно, что у детей кости более эластичные и упругие, чем у взрослых. Каковы причина и значение этой особенности?

В молодом возрасте и у детей кости более эластичные и упругие, так как в них преобладают органические вещества, это обеспечивает большую способность к росту костей в длину и толщину, а также быстрейшее заживление переломов. С возрастом органических веществ становится меньше, поэтому у пожилых людей кости более хрупкие и ломкие.

Источник: https://resheba.me/gdz/biologija/9-klass/sapin/e:0-a:15

Строение костей

Почему строение костной ткани придает прочность и легкость

Химический состав костей

Все кости состоят из органических и неорганических (минеральных) веществ и воды, масса которой достигает 20% массы костей.

Органическое вещество костей — оссеин — обладает эластичными свойствами и придаёт костям упругость. Минеральные вещества — соли углекислого, фосфорнокислого кальция — придают костям твёрдость.

Высокая прочность костей обеспечивается сочетанием упругости оссеина и твёрдости минерального вещества костной ткани.

Снаружи все кости покрыты тонкой и плотной плёнкой из соединительной ткани — надкостницей. Только головки длинных костей не имеют надкостницы, но они покрыты хрящом. В надкостнице имеется много кровеносных сосудов и нервов. Она обеспечивает питание костной ткани и принимает участие в росте кости в толщину. Благодаря надкостнице срастаются переломленные кости.

Разные кости имеют неодинаковое строение. Длинная кость имеет вид трубки, стенки которой состоят из плотного вещества. Такое трубчатое строение длинных костей придаёт им прочность и лёгкость.

В полостях трубчатых костей находится жёлтый костный мозг — богатая жиром рыхлая соединительная ткань.

Концы длинных костей содержат губчатое костное вещество. Оно также состоит из костных пластинок, образующих множество перекрещенных перегородок.

В местах, где кость подвержена наибольшей механической нагрузке, количество этих перегородок самое высокое. В губчатом веществе находится красный костный мозг, клетки которого дают начало клеткам крови.

Короткие и плоские кости тоже имеют губчатое строение, только снаружи они покрыты слоем плотного вещества. Губчатое строение придаёт костям прочность и лёгкость.

Костная ткань относится к соединительной ткани и имеет много межклеточного вещества, состоящего из оссеина и минеральных солей.

Это вещество образует костные пластинки, расположенные концентрически вокруг микроскопических канальцев, идущих вдоль кости и содержащих кровеносные сосуды и нервы. Костные клетки, а следовательно, и кость — это живая ткань; она получает питательные вещества с кровью, в ней протекает обмен веществ и могут происходить структурные изменения.

Строение костей определено процессом длительного исторического развития, в течение которого организм наших предков изменялся под влиянием окружающей среды и приспосабливался путём естественного отбора к условиям существования.

В зависимости от формы различают трубчатые, губчатые, плоские и смешанные кости.

Трубчатые кости находятся в органах, которые совершают быстрые и обширные движения. Среди трубчатых костей есть длинные кости (плечевая, бедренная) и короткие (фаланги пальцев).

В трубчатых костях различают среднюю часть — тело и два конца — головки. Внутри длинных трубчатых костей имеется полость, заполненная жёлтым костным мозгом.

Трубчатое строение обуславливает нужную для организма крепость костей при затрате на них наименьшего количества материала.

В период роста кости между телом и головкой трубчатых костей находится хрящ, благодаря которому осуществляется рост кости в длину.

Плоские кости ограничивают полости, внутри которых помещаются органы (кости черепа), или служат поверхностями для прикрепления мышц (лопатка). Плоские кости, подобно коротким трубчатым костям, преимущественно состоят их губчатого вещества. Концы длинных трубчатых костей, а также короткие трубчатые и плоские кости полостей не имеют.

Губчатые кости построены преимущественно из губчатого вещества, покрытого тонким слоем компактного. Среди них различают длинные губчатые кости (грудина, рёбра) и короткие (позвонки, запястье, предплюсна).

К смешанным костям относятся кости, слагающиеся из нескольких частей, имеющих разное строение и функцию (височная кость).

Выступы, гребни, шероховатости на кости — это места прикрепления к костям мышцы. Чем лучше они выражены, тем сильнее развиты прикрепляющиеся к костям мышцы.

Величина и форма костей скелета человека различны. Кости могут быть длинными и короткими (рис. 44). Длинные кости называют также трубчатыми. Внутри они полые. Такое строение длинных костей обеспечивают одновременно их легкость и прочность.

В полостях трубчатых костей находится желтый костный мозг, состоящий преимущественно из жировых клеток. Головки трубчатых костей образованы плотным и губчатым веществом (рис. 42, б).

Губчатое вещество кости образовано костными перекладинами, перекрещивающимися в направлениях, по которым кости испытывают наибольшее растяжение или сжатие. Такое строение губчатого вещества также обеспечивает прочность и легкость костей.

Промежуток (ячейки) между перекладинами в губчатом веществе головок трубчатых костей заполнен красным костным мозгом, который представляет собой кроветворный орган — в нем образуются клетки крови.
Рис. 44. Виды костей
Короткие кости образованы в основном губчатым веществом.

Такое же строение имеют плоские кости, из которых состоят такие части скелета, как лопатки, ребра.

Кость по всей длине, вплоть до головки, покрыта надкостницей — тонкой, плотной соединительной тканью, с которой срастается кость. В надкостнице проходят нервы и кровеносные сосуды. Головка кости покрыта суставным хрящем и не имеет надкостницы.

Рост костей. В детстве и юности кости людей растут в длину и утолщаются. Формирование скелета заканчивается в возрасте 22—25 лет. Увеличение кости в толщину происходит за счет деления клеток внутренней поверхности надкостницы. В результате на поверхность кости откладываются новые слои клеток, вокруг которых образуется межклеточное вещество.

Рост трубчатой кости в длину происходит за счет деления клеток хрящевой ткани, находящейся между эпифизом и диафизом.

Эпифиз и диафиз
Рост костей регулируют биологически активные вещества, например гормон роста, выделяемый гипофизом. При недостаточном количестве этого гормона кости ребенка растут очень медленно. Во взрослом состоянии такие люди имеют карликовый рост, не превышающий рост детей 5—6 летнего возраста.

Если в детстве гипофиз вырабатывает слишком много гормона роста, то вырастает великан — человек ростом 2 м и выше (рис. 45).
Рис. 45.

 13 летний мальчик – гипофизарный великан, рядом со своим отцом и 9 летним братом

У взрослых людей рост кости в длину и ее утолщение прекращается, но замена старого костного вещества новым продолжается всю жизнь.

Костное вещество способно изменяться под влиянием действующих на скелет нагрузок. Например, кости больших пальцев стопы, на которые опирается балерина, утолщаются за счет расширения внутренней полости.

Чем выше нагрузка на скелет, тем активнее идут процессы обновления костного вещества и тем прочнее оно становится. Неорганические вещества придают костям твердость, а органические — гибкость и упругость (рис.

43).

Правильно организованный физический труд, занятия физкультурой во время формирования скелета способствуют его развитию и укреплению.

По материалам сайтов Биоуроки и http://blgy.ru/

“,”author”:”Автор: Наталья Дьячкова”,”date_published”:”2020-03-26T10:59:00.000Z”,”lead_image_url”:”https://lh6.googleusercontent.com/proxy/Z0srxONeY0k23pyUs8kLGq2xrJPbevWnMq9kjcDu1yok9y2x_jTOIocaajC5A5S-X87pKuH4QjwmzxPeRA=w1200-h630-p-k-no-nu”,”dek”:null,”next_page_url”:null,”url”:”http://dya4ckova.blogspot.com/2015/10/blog-post_22.html”,”domain”:”dya4ckova.blogspot.com”,”excerpt”:”Химический состав костей Все кости состоят из органических и неорганических (минеральных) веществ и воды, масса которой достигает 20% ма…”,”word_count”:898,”direction”:”ltr”,”total_pages”:1,”rendered_pages”:1}

Источник: http://dya4ckova.blogspot.com/2015/10/blog-post_22.html

Лечение Костей
Добавить комментарий