четверг, 22 октября 2015 г.

Строение костей

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.

Макроскопическое строение кости

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.

Строение системы опоры
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.

Микроскопическое строение кости

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.

Межклеточное вещество имеет высокую плотность и составляет около 2/3 всего объема костной ткани. В состав костной ткани входят неорганические и органические вещества. К неорганическим веществам относятся соли кальция и калия; органические вещества представлены белками. С органическими веществами связана эластичность кости (её гибкость и упругость). Прочность кости обеспечивается сочетанием твердости её неорганических соединений с упругостью органических. Кости растущего организма обладают большей гибкостью, а кости взрослого (но не старого) — прочностью.
Значение минеральных и органических веществ легко проследить, проделав простой опыт. Если долго прокаливать кость (сжигать её), то из нее удаляется вода и сгорают органические соединения. Когда это делают осторожно, кость не теряет своей формы, но становится настолько хрупкой, что при прикосновении рассыпается на мелкие, твердые частицы, состоящие из неорганических соединений.
Проследить роль органических веществ можно, удалив из кости неорганические соединения. Для этого кость выдерживают в течение суток в 10% растворе соляной кислоты. Соли кальция постепенно растворяются и кость становится настолько гибкой, что её можно завязать в узел (рис. 43).
Нормальная и декальцинированная кости
Рис. 43. Нормальная (а) и декальцинированная (б) кости


Типы костей

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.
Виды костей
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
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).

Гигантизм
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/


Комментариев нет :

Отправить комментарий