рефераты, курсовые, дипломы >>> биология, химия

 

Трубчатые кости

 

Скелет как опора несет большой груз: в среднем 60-70 кг (масса тела взрослого человека). Поэтому кости обязаны быть прочными. Кости выдерживают растяжение практически также, как чугун, а по сопротивлению на сжатие они вдвое превосходят гранит. Кости, ossa, являются жесткой опорой мягких тканей тела и рычагами, перемещающимися силой сокращения мускул. Скелет и мускулы - опорные структуры и органы движения человека. Они выполняют защитную функцию, ограничивая полости, в которых расположены внутренние органы. Так, сердце и легкие защищены грудной клеточкой и иускулами груди и спины; органы брюшной полости (желудок, кишечник, почки) - нижним отделом позвоночника, костями таза, иускулами спины и живота; головной мозг расположен в полости черепа, а спинной мозг - в позвоночном канале.


Мягкие части кости не делают её менее прочной. Клеточки костной ткани живут как бы одной семьей, соединяясь друг с другом отростками, как мостиками.
Кровеносные сосуды, пронизывая кость и доставляя костным клеточкам питательные вещества и кислород, не понижают надежной твердости кости.

Межклеточное вещество на 67% состоит из неорганических веществ, в основном из соединений кальция и фосфора. Различают компактное (плотное) и губчатое вещество. Компактное вещество образовано плотно прилегающими костными пластинками, формирующими трудно организованные цилиндрические структуры.
Губчатое вещество состоит из перекладин (балок), образованных межклеточным веществом и расположенных дугообразно, соответственно фронтам, по которым кость испытывает давление силы тяжести и растяжение прикрепляющимися к ней иускулами. Цилиндрическое строение плотного вещества и делают её прочной и упругой.
[pic]
[pic]
Кости скелета человека образованы костной тканью - разновидностью соединительной ткани. Костная ткань снабжена нервами и кровеносными сосудами. Клеточки её имеют отростки. Межклеточное вещество составляет 2/3 костной ткани. Оно жесткое и плотное, по своим свойствам напоминает камень.

Костные клеточки и их отростки окружены мелкими "канальцами", заполненными межклеточной жидкостью. Через межклеточную жидкость канальцев происходит питание и дыхание костных клеток.
Строение костей. Величина и форма костей скелета человека различны. По форме различают длинные кости, ossa longa, короткие, ossa brevia, плоские, ossa plana. Ряд костей имеет внутри заполненную воздухом полость; такие кости называют воздухоносными, либо пневматическими, ossa pneumatica.
некие кости конечностей напоминают по строению трубку и именуются трубчатыми. Посреди трубчатых костей различают длинные (плечевая, бедренная, кости предплечья, голени) и короткие (кости пясти, плюсны, фаланги пальцев). Губчатые кости состоят из губчатого вещества, покрытого узким слоем компактного вещества. Они имеют форму неверного куба либо многогранника и размещаются в местах, где крупная перегрузка смешивается с подвижностью (к примеру, надколенник).
Они полые. Такое строение длинных костей обеспечивает сразу их крепкость и легкость. Понятно, что металлическая либо пластмассовая трубка практически так же прочна, как равный ей по длине и диаметру сплошной стержень из того же материала. В трубчатых костях увеличению их прочности служат и различия в структуре по направлению от центра к концам. Трубчатая кость в центре различается большей твердостью и меньшей эластичностью, чем на концах. По направлению к суставной поверхности структура трубчатой кости изменяется от компактной к плотной. Такое изменение строения обеспечивает главную передачу напряжения от кости через хрящ на поверхность сустава.

[pic]

Строение кости
А - Продольный распил через верхний конец бедренной кости

Б - Схема основных направлений, по которым размещаются перекладины в верхнем конце бедренной кости

В - Поперечный распил через верхний конец бедренной кости


1 - плотное вещество

2 - губчатое вещество

3 - полость кости

4 - полосы сдавливания

5 - полосы растяжения


[pic]
Головки трубчатых костей образованы губчатым веществом. Пластинки костной ткани перекрещиваются в направлениях, по которым кости испытывают наибольшее растяжение либо сжатие. Такое строение губчатого вещества также обеспечивает крепкость и легкость костей. Промежутки меж костными пластинками заполнены красным костным мозгом, который является кроветворным органом. [pic]


Микрофотография костной ткани. Отлично видно концентрическое размещение костных клеток, их неправильная форма и два поперечных среза костных канальцев


[pic]
Рентгеновский снимок стопы человека. Затененные части - места основного расположения губчатого вещества

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

Короткие кости образованы в основном губчатым веществом. Такое же строение имеют плоские кости, к примеру лопатки, ребра.
Поверхность костей покрыта надкостницей. periosteum. В ней различают два слоя - наружный и внутренний. Наружный, фиброзный слой богаче кровеносными сосудами и нервами, чем внутренний. В фиброзном слое имеются также сеть лимфатических капилляров и лимфатические сосуды, а не считая того, нервы кости, которые проходят через питательные отверстия foramina nutricia. Внутренний, костеобразующий (остеогенный) слой богат клеточками (остеобластами), формирующими кость. Надкостницей не покрыты только суставные поверхности, facies articulares, кости; их покрывает суставной хрящ. cartilago arlicularis.Это узкий, но плотный слой соединительной ткани, сросшийся с костью. В надкостнице проходят кровеносные сосуды и нервы. Концы костей, покрытые хрящом, не имеют надкостницы.

[pic]
В длинных костях различают концы, extremitates, и среднюю часть - тело. corpus. Конец, который размещается ближе к туловищу, называют проксимальным концом, extermitas proximalis. А конец данной же кости, занимающий в скелете более отдаленное от тела положение, называют дистальным концом, extremitas distalis. На поверхности костей имеются различной величины и формы возвышения, углубления, площадки, отверстия: отростки, processus, выступы, apophyses, ости, spinae, гребни. cristae, бугры, tubera, бугорки, tubercula, шероховатые полосы, ряд остальных образований. В связи с чертами процесса развития костей дистальному, как и проксимальному, суставному концу кости дают заглавие эпифиза, epiphysis, средней части кости - диафиза. diaphysis, и каждому концу диафиза - метафиза melaphysis (meta - позади, после). В течение всего периода детства и молодости (до 18-25 лет) меж эпифизом и метафизом сохраняется прослойка хряща (пластинка роста) - эпифизарный хрящ; за счет размножения его клеток кость растет в длину. После окостенения участок кости, заместивший этот хрящ, сохраняет заглавие метафиза. На распиле практически каждой кости можно различить компактное вещество, substantia compacta, составляющее поверхностный слой кости, и губчатое вещество, substantia spongiosa. Образующее в кости более глубочайший слой. В середине диафиза трубчатых костей имеется различной величины костномозговая полость, cavum medullare, в которой, как и в ячейках губчатого вещества, находится костный мозг. Губчатое вещество костей свода черепа, залегающее меж двумя
(наружной и внутренней, lamina externa et interna) пластинками компактного вещества, получает заглавие диплоэ diploe (двойное)
Рост костей. В детстве и молодости кости людей растут в длину и толщину.
Формирование скелета заканчивается к 22-25 годам. Рост кости в толщину связан с тем, что клеточки внутренней поверхности надкостницы делятся. При этом на поверхности кости образуются новейшие слои клеток, а вокруг этих клеток - межклеточное вещество.
В длину кости растут за счет деления клеток хрящевой ткани, покрывающей концы костей.
Рост костей регулируют биологически активные вещества, к примеру гормон роста, выделяемый гипофизом.
[pic]

При недостаточном количестве этого гормона ребенок растет совсем медлительно.
Такие люди вырастают не выше детей 5-6-летнего возраста. Это карлики.
Если в детстве гипофиз производит очень много гормона роста, вырастает великан - человек ростом до 2 м и выше.
[pic]

При усилении функции гипофиза у взрослого человека непропорционально разрастаются некие части тела, к примеру пальцы рук, ног, нос.
У взрослых кости не удлиняются и не утолщаются, но замена старого костного вещества новым длится всю жизнь. Костное вещество способно перестраиваться под влиянием перегрузки, работающей на скелет. К примеру, кости огромных пальцев стопы, на которые опирается балерина, утолщены, их масса облегчена благодаря расширению внутренней полости.
Чем больше перегрузка на скелет, тем активнее идут процессы обновления и тем прочнее костное вещество. Верно организованный физический труд, занятия физкультурой в то время, когда скелет еще лишь формируется, способствуют его развитию и укреплению.
Состав кости. Кости образованы органическими и неорганическими веществами.
Значение минеральных и органических веществ просто выяснить, проделав обычный опыт. Если долго прокаливать кость, то из нее удаляется вода, а органические соединения сгорают. Когда это делают осторожно, кость не теряет собственной формы, но становится так хрупкой, что при прикосновении рассыпается на маленькие, твердые частицы, состоящие из неорганических веществ. Неорганические вещества придают костям твердость.
Можно удалить из кости и неорганические соединения - карбонат и фосфат кальция. Для этого кость выдерживают в течение суток в 10-процентном растворе НС1. Соли кальция равномерно растворяются, и кость становится так гибкой, что её можно завязать в узел. Органические соединения придают кости упругость и упругость.
[pic]

Сочетание твердости неорганических соединений с упругостью органических обеспечивает крепкость костей. Более прочные кости взрослого, но не старого человека.
В процессе роста человека кости растут в длину и толщину. Рост костей в толщину происходит за счет деления клеток внутреннего слоя надкостницы. В длину юные кости растут за счет хрящей, расположенных меж телом кости и её концами. Развитие скелета у парней заканчивается к 20-25 годам, у женщин - в 18-21 год.

Образование и разрушение костного вещества происходят всю жизнь. С помощью меченых атомов установили, что в течении года у человека дважды происходит замена вещества кости.
Качественный состав кости изменяется в зависимости от состава пищи.
Выдающийся российский анатом П.Ф.Лесгафт сделал увлекательный опыт. Он кормил четыре группы щенков разной пищей: молочной, мясной, смешанной и растительной. В костях щенков, которых кормили молоком либо мясом, соотношение неорганических веществ было приблизительно 1:1.
[pic]
Изменение качественного состава кости от младенческого возраста к старости(данные приблизительны)

существенно меньше неорганических веществ в кости при смешанном питании и в особенности при питании растительной пищей, где это соотношение выражается
1:2. разным составом костей разъясняется и их крепкость. Более прочные, крупные и тяжелые кости у животных, питающихся молоком. У щенков, содержащихся на растительной диете, кости более мягкие и слоборазвитые.
Уних почаще наблюдаются искривления и переломы конечностей.

Все эти конфигурации подобны тем, которые бывают при рахите. В базе этого заболевания лежит недочет извести и солей фосфора в костях. Соли не усваиваются из-за недостатка витамина В и солнечного света. В итоге в рахитической кости отношение неорганических солей к органическим равно 1:4, тогда как в обычной - 3:1. Кости дитя при рахите мягки, кости черепа, тазового пояса, грудной клеточки, нижних конечностей деформируются.

Кость - сложный живой орган, и для его жизни необходимы определенные условия питания, движения.

Изменение костей
Множество увлекательных фактов о различиях в строении костей, определяемых работой, накопили П.Ф.Лесгафт и его ученики. Исследуя, к примеру, труп человека с последствиями паралича, перенесенного в детстве, П.Ф.Лесгафт нашел, что толщина слоя плотного вещества бедренной кости парализованной ноги составляла 4 мм, а здоровой - 7,5 мм.
[pic]
Деформация стопы под влиянием обуви

На размещение перекладин губчатого вещества в кости влияют перегрузки.
Рентгеновское просвечивание скелета спорстменов говорит об увеличении количества плотного вещества под влиянием усиленной физической перегрузки.

особыми опытами было подтверждено, что кости животных, которым давали огромные физические перегрузки, имеют более развитое, плотное вещество кости.
В этих условиях происходят и глубочайшие микроскопические конфигурации: более развитыми оказываются особенные пластинки, которые образуют в костной ткани как бы систему цилиндров, одетых один на другой.

Представление о скелете человека в будущем
Нет оснований сомневаться, что существование человека как вида будет продолжительным. Он будет жить не одну сотню миллионов лет. Отсюда естественный вопрос: как отразится эволюция на анатомическом строении потомков? Поскольку прошедшая история позвоночных на протяжении многих миллионов лет привела к появлению человека, некие ученые предполагают, что и будущий человек станет так сильно различаться от реального, как современный человек различается от собственных предков.

к примеру, узнаваемый французский астроном С.Фламмарион писал, что для науки
276 века наши скелеты будут представлять "экземпляры вымершей расы, достаточно грубой и беспощадной, но уже обладавшей зачатками культуры и цивилизации и отличавшейся некой склоностью к занятию науками..."
некие ученые предполагают, что у человека остается один шейный, один грудной, один поясничный позвонок и два-три крестцовых. Исчезнут кости плечевого пояса. Может быть сокращение числа пальцев. Скелет грядущего человека представляется необыкновенно уродливым при сравнении с реальным.
Человек представляется беззубым, слабым существом маленького роста, с большой головой и маленьким туловищем.

Скелет грядущего человека (окрашен в синий цвет). таковым его представляют некие ученые. Череп современного человека окрашен желтым цветом.

но высказанные версии малоубедительны. Прошлую историю человека нельзя переносить на будущее. Его выход из животного мира протекал в суровой борьбе за существование. В человеческом обществе, где действуют социальные законы, складываются совсем другие условия жизни. Современная наука накопила огромное количество фактов, которые показывают, что многие отличия от нормы в строении скелета не имеют никакого дела к эволюции ни в прошедшем, ни в будущем.

Поскольку законы эволюции животного мира не распространяются полностью на человека, то предсказания строения грядущего человека ненаучны. Наукой подтверждено, что скелет человека, жившего 50000 лет назад, ничем не различался от скелета современных людей. За 50000 лет в скелете не появилось никакого нового признака, который дал бы право говорить о новом этапе развития человека. Дальнейшее улучшение человека связано лишь с развитием его интеллекта, гармоническим развитием духовных и физических сил.

 
Еще рефераты и курсовые из раздела
Контрольная работа по овощеводству и плодоводству
8. Какие овощные растения относятся к однолетним? Что вы можете рекомендовать для приусадебного участка. Однолетние растения – монокарпические, то есть зацветают и плодоносят...

Билеты по биологии за 9 класс (завышенный уровень)
Билет №11 Анатомия- наука, изучающая строение организма ., его органов, тканей и клеток. Физиология- наука, изучающая функции целостного организма, отдельных клеток, органов и...

Обзор позднекайнозойских пресмыкающихся Башкирии
Обзор позднекайнозойских пресмыкающихся Башкирии Хабибуллин В.Ф. При разработке вопроса истории формирования современной фауны пресмыкающихся Башкирии мы обобщили и...

Анатомия пищевода
Анатомия пищевода. Пищевод- мышечно-слизистая трубка длиной 23-25 см. Соединяет глотку с желудком. На уровне VI- VII шейного позвонка глотка переходит в пищевод, на уровне ХI грудного...

Билеты на экзамен по биологии 9 класс
Билет №1 1. клеточка, и ее строение, химический состав жизненные характеристики клеточки. 2. Тест «Размножение». Билет №21. Организм – единое целое. Ткани и органы,...