Какими свойствами обладают кости человека

Промежуточное вещество кости состоит из органических и неорганических веществ. Органическое вещество представлено белком оссеином, имеющим вид коллагеновых волокон (30-35%). Неорганическое веществосостоит из минеральных солей (65-70%), которые представлены солями кальция, натрия и магния.

Минеральные соли пропитывают пучки коллагеновых волокон. При сочетании органических и неорганических веществ создается упругая и твердая структура

Минеральные соли легко растворяются в слабом растворе соляной или азотной кислоты. Этот процесс называется декальцинацией. После такой обработки в костях остается только органическое вещество, сохраняющее форму кости.

Физические свойствакостей хорошо соответствуют функции защиты и опоры организма. Кость должна быть прочной и жесткой и в то же время достаточно эластичной, чтобы не ломаться в обычных условиях жизнедеятельности. Эти свойства обеспечиваются межклеточным костным веществом; вклад самих костных клеток незначителен. Жесткость, т.е. способность сопротивляться сгибанию, растяжению или сжатию, обеспечивается органической составляющей, в первую очередь коллагеном; последний придает кости и эластичность – свойство, позволяющее восстановить исходную форму и длину в случае небольшой деформации (сгибания или скручивания). Неорганическая составляющая межклеточного вещества, фосфат кальция, тоже способствует жесткости кости, но главным образом придает ей твердость; если путем специальной обработки удалить из кости фосфат кальция, она сохранит свою форму, но потеряет значительную долю твердости. Твердость – важное качество кости, но, к сожалению, именно она делает кость подверженной переломам при избыточной нагрузке.

Типы костной тканиСистема костных пластинок или цилиндров (в трубчатых костях) образуют структурную единицу кости, которая называется остеон. В одном остеоне насчитывается от 5 до 20 костных пластинок, которые концентрически расположены вокруг центрального канала (Гаверсов канал). Канал содержит сосуды и нервы. Остеоны не соприкасаются друг с другом, промежутки между ними заполнены вставочными костными пластинками, которые объединяют в единое целое все остеоны. Остеоны образуют средний слой кости. Поверхностный слой кости покрыт наружным слоем окружающих костных пластинок, которые являются продуктом костеобразовательной функции надкостницы. Внутренний слой кости, граничащий с костномозговой полостью и ячейками губчатого вещества, образован внутренними окружающими пластинками и покрыт волокнистой соединительной тканью – эндост.

Из остеонов составляются видимые на глаз перекладины костного вещества – трабекулы или балки. Из этих трабекул складывается два вида костного вещества: компактное и губчатое.

Компактное костное вещество образуется в том случае, если трабекулы лежат плотно. Компактное (плотное) вещество образует наружный слой каждой кости. У трубчатых костей в области их тела (диафиза) компактное вещество толстое (до 1 см). На концах трубчатых костей, у плоских и губчатых костей этот слой тонкий. Губчатое костное вещество образуется в том случае, если трабекулы лежат рыхло, образуя между собой костные ячейки, наподобие губки. Пустоты губчатого вещества заполнены красным костным мозгом. Губчатое вещество располагается под компактным, находится в концах трубчатых костей – эпифизах, в телах губчатых, смешанных костей, в плоских и воздухоносных костях. Распределение костных перекладин (балок) соответствует направлению основных линий сжатия (давления) и растяжения, действующих на кость. Такое расположение костных перекладин под углом друг к другу обеспечивает равномерное распределение давления и силы действия мышц на кости скелета.

40. Классификация костей и функции скелета.По форме все многообразие костей скелета разделяется на четыре группы: выделяют трубчатые, губчатые, плоские и смешанные кости. Неодинаковая роль этих костей в скелете обуславливает и различия в их внутреннем строении. Классификация костей

Трубчатые костиотличаются наличием более или менее вытянутой цилиндрической средней части — диафиза, или тела кости. Диафиз состоит из компактного вещества, окружающего внутреннюю костномозговую полость, содержащую желтый костный мозг. Различают длинные и короткие трубчатые кости: к длинным костям относятся кости плеча, предплечья, бедра и голени, а к коротким — фаланги пальцев, а также кости пясти и плюсны. Диафиз длинных трубчатых костей с обеих сторон оканчивается эпифизом, который заполнен губчатым веществом, содержащим красный костный мозг. Между собой эпифиз и диафиз разделяются метафизом.

Губчатые кости, состоящие из губчатого вещества, также разделяют на длинные и короткие. К длинным губчатым костям относятся кости грудной клетки — ребра и грудина, а к коротким — позвонки, кости запястья, предплюсны, а также сесамовидные кости (расположенные в сухожилиях мышц рядом с суставами). От трубчатых костей губчатые отличаются отсутствием костномозговой полости; снаружи губчатые кости покрыты тонким слоем компактного вещества.

К плоским костям относятся кости лопатки, тазовая кость, кости крышки черепа. Плоские кости по строению сходны с губчатыми (также состоят из губчатого вещества, снаружи покрытого компактным веществом) и отличаются от последних формой.

Помимо перечисленных, в скелете выделяются также смешанные кости, которые состоят из частей, различных по своим функциям, форме и происхождению. Смешанные кости встречаются среди костей основания черепа.

Костная система выполняет ряд функций:

I. Механическая:

1. Опорная функция достигается путем прикрепления связок, мышц, сухожилий, фасций к костям скелета;

2. Двигательная или локомоторная функция возможна благодаря строению костей в виде длинных и коротких рычагов, соединенных подвижными сочленениями и приводимых в движение мышцами, управляемыми нервной системой. В результате этого части тела изменяют положение по отношению друг к другу и передвигают тело в пространстве.

3. Защитная функция осуществляется благодаря образованию из отдельных костей вместилища для жизненно важных органов, защищая их от внешних воздействий: в полости черепа расположен головной мозг, в позвоночном канале – спинной мозг, в грудной клетке – сердце и крупные сосуды, легкие, пищевод, в полости таза – мочеполовые органы.

II. Биологическая:

1. Обмен веществ – кости участвуют в минеральном обмене, они являются депо кальция, фосфора, железа и т.д. Живая кость содержит витамины А, D, C и др.

2. Кроветворная функция состоит в том, что в них содержится красный костный мозг, где вырабатывается большая часть крови.

Строение скелета человека

У взрослого человека скелет состоит примерно из 206-208 костей. Кости скелета поддерживают форму человеческого тела, служат местом прикрепления сухожилий скелетных мышц, обеспечивающих движение, а также поддерживают и защищают внутренние органы. Скелет условно подразделяют на две части: осевой и периферический. Осевой скелетобразован костями черепа и туловища (позвоночник и ребра). Скелет головы – череп,защищает головной мозг, органы чувств и служит опорой для начальных отделов органов пищеварения и дыхания. Скелет туловища служит опорой для головы и верхних конечностей, а также является защитой для спинного мозга и внутренних органов. Каждый сегмент скелета туловища у человека образован позвонком, а в грудном отделе – также парой ребер и участком грудины.Кости осевого скелета: часть тела- Череп 23 кости. Парные кости- Теменные кости, височные кости, скуловые кости, верхняя челюсть, небные кости, нижние носовые раковины, носовые кости, слезные кости. Кол-во -16.            Непарные кости- Лобная кость, затылочная кость, клиновидная кость, решетчатая кость, нижняя челюсть, подъязычная кость, сошник – перегородка носа. Кол-во – 7. Грудная клетка – 25 костей. Ребра -12 пар(24). Грудина-1. Позвоночный столб-26 костей.

Позвонки. Из них: 32-33. Шейные 7. Грудные 12 .Поясничные – 5. Крестец (позвонки срослись)-5. Копчик (позвонки срослись)-3-4.

Грудина- Длинная плоская губчатая кость, состоящая из трех частей: рукоятка, тело и мечевидный отросток. Рукоятка, соединяясь с телом, образует угол грудины.            

Ребра-          Каждое ребро имеет костную и хрящевую части. Костная часть – длинная спиралеобразно изогнутая кость, в которой различают головку, на которой находится суставная поверхность для сочленения с телами позвонков, шейку и тело. Рукоятка имеет яремную вырезку, по бокам от нее – ключичные вырезки для соединения с ключицами с помощью малоподвижного сустава. В области угла грудины имеется вырезка для сочленения с I ребром. Тело грудины имеет вырезки для хрящей III – YII ребер. Суставная поверхность головки ребра служит для сочленения с телами позвонков . Позвоночник – Позвоночный столб формируется вокруг спинного мозга, образуя для него костное вместилище. Имеет несколько изгибов. Изгиб выпуклостью кпереди, называется лордозом, а вогнутостью кпереди – кифозом. Различают шейный и поясничный лордоз, грудной и крестцовый кифоз. Защита спинного мозга. Опора для органов и тканей туловища, поддержка головы, участие в образовании стенок грудной и брюшной полостей тела. Чередование лордозов и кифозов связано с прямохождением и вертикальным расположением тела. Вместе с межпозвоночными дисками лордозы и кифозы придают позвоночному столбу человека пружинистость и эластичность. Возрастные и половые отличия. У мужчин грудная клетка книзу расширяющаяся, конусовидная, имеет большие размеры. Грудная клетка женщин меньшего размера, яйцеобразная: сверху узкая, в средней части широкая и книзу вновь сужающаяся. У новорожденных грудная клетка несколько сдавлена с боков и вытянута кпереди.

Периферический скелетпредставляют кости верхних и нижних конечностей, который делят на скелет свободной конечности и скелет пояса. Через тазовый и плечевой пояс периферический скелет соединяется с осевым. Скелет пояса верхней конечности состоит из двух парных костей – лопатки и ключицы, а скелет свободной части верхней конечности – из трех отделов: плечевой кости, костей предплечья и костей кисти.Скелет пояса нижних конечностей (тазовый пояс) состоит из парной тазовой кости, а скелет свободной части нижней конечности подразделяют на три отдела: бедренную кость, кости голени, и кости стопы. Скелет верхней конечности служит для захватывания и перемещения предметов в пространстве, а нижних конечностей – для опоры и передвижения. Кости верхней конечности. Ключица – Длинная и узкая. Имеет тело и два конца: грудинный и акромиальный. Служит для поддержания плеча и руки. Лопатка-Треугольная. Ость переходит в акромион. Верхний край переходит в клювовидный отросток. Латеральный угол заканчивается суставной впадиной. Акромион лопатки сочленяется с акромиальным концом ключицы. Плечо- Плечевая кость верхней части руки. Суставная впадина лопатки с головкой плечевой кости образует подвижный плечевой сустав. Предплечье- Внутренняя локтевая и внешняя лучевая. Плечевой сустав и две кости предплечья в локте образуют блоковидный сустав. В этом месте соединения лучевая кость образует цилиндрический сустав с локтевой костью.Кисть- Три отдела: 1) запястье – 8 костей. Проксимальный ряд: ладьевидная, полулунная, трехгранная, гороховидная. Дистальный ряд: кость-трапеция, трапециевидная, головчатая и крючковидная. Дистальные концы лучевой и (в меньшей степени) локтевой костей сочленяются друг с другом и с костями запястья, образуя лучезапястный сустав. Гороховидная кость легко прощупывается в виде бугорка на нижней части запясть. 2) пястье – пять небольших трубчатых костей. Дистальные отделы пястных костей видны как «костяшки», когда кисть сжимается в кулак. Пястная кость большого пальца образует седловидный сустав с костью трапецией запястья, что дает дополнительную подвижность большому пальцу. Он может двигаться вдоль всей кисти и противопоставляться остальным пальцам для обеспечения точных движений и захвата предметов. 3) фаланги пальцев. Каждый палец состоит из трех фаланг: проксимальной, средней и дистальной. Большой палец имеет 2 фаланги: проксимальную и дистальную. Большое количество суставов (эллипсовидной формы между головками пястных костей и фалангами пальцев, блоковидные – между отдельными фалангами) обеспечивают высокую гибкость пальцев руки.

Кости нижней конечностиТазовые кости. 2 тазовые кости. Тазовая кость (каждая) состоит из подвздошной, лобковой и седалищной костей, которые у человека срастаются в единую тазовую кость в области вертлужной впадины – глубокой ямки, сочленяющейся с головкой верхнего проксимального отдела бедренной кости. Таз поддерживает тело в вертикальном положении, распределяет вес туловища вниз, на ноги, а вверх передает силу движения нижних конечностей. В нижней части брюшной полости таз защищает репродуктивные органы и мочевой пузырь. Бедро. Бедренная кость – самая крупная и длинная кость. Головка кости переходит в шейку. На месте перехода имеются 2 отростка – большой и малый вертелы. В дистальном конце кость расширяется и образует 2 выступа – медиальный и латеральный мыщелки.Удерживает вес тела. Длинное и слегка изогнутое тело кости хорошо противостоит нагрузкам. К вертелам прикрепляются ягодичные мышцы и мышцы бедра. Мыщелки образуют блоковидное соединение (коленный сустав) с проксимальным концом большеберцовой кости. Надколенник.Треугольнаясесамовиднаякость.Защищает спереди коленный сустав. Голень.2 кости: крупная большеберцовая и тонкая малоберцовая. Малоберцовая кость обоими концами сочленяется с большеберцовой костью, обеспечивая стабильность. Большеберцовая передает массу тела на стопу. Дистальный конец большеберцовой кости сочленяется с таранной костью, образует голеностопный сустав. Стопа          Три отдела: 1) предплюсна – 7 костей. Проксимальный ряд: пяточная и таранная кости. Дистальный ряд: ладьевидная, кубовидная, медиальная, промежуточная и латеральная клиновидные                  Пяточная образует пятку и служит местом фиксации пяточного, или ахиллова сухожилия. В положении стоя пяточная и таранная кости принимают весь вес тела перед тем, как перенести его вперед. 2) плюсна – пять костей. Кости предплюсны и плюсны вместе с сухожилиями и связками образуют арку, которая поднимает свод стопы над поверхность Образуют подошву стопы. Дистальными концами они сочленяются с пальцами стопы и образуют ее изгиб. Аркообразный свод стопы амортизирует усилия, возникающие при ходьбе и беге. Кости предплюсны и плюсны действуют как подъемный механизм, толкающий тело вверх при ходьбе и беге 3) фаланги пальцев – более короткие и менее подвижные, чем фаланги пальцев кисти. Каждый палец имеет по три фаланги (короткие трубчатые кости, имеющие основание, тело и головку), кроме большого, у которого их две. Пальцы стопы подчиняются предплюсне и плюсне, используются для устойчивости тела

42. Строение скелетных мышц. Особенности гладкой и сердечной мускулатуры.Мышечная система обеспечивает движения тела. Состоит более чем из 640 скелетных мышц, которые прикреплены к костям скелета с помощью суставов. Выделяют три вида мышечной ткани: исчерченную (скелетная), неисчерченную (гладкая) и уникальную исчерченную ткань сердца.

Скелетная мышца как орган состоит из пучков поперечнополосатых мышечных волокон длиной от 1 до 40 мм, толщиной до 0,1 мм, которые имеют цилиндрическую форму, много ядер, расположенных по периферии вблизи плазматической мембраны – сарколеммы. Скелетные мышцы постоянно находятся в напряжении (тонус) даже в состоянии покоя, поэтому их называют произвольными. Волокна собраны в пучки и соединены между собой защитной соединительной тканью, которая называется «эпимизий». Все вместе они образуют целую мышцу. Скелетные мышцы сокращаются произвольно под воздействием импульсов, поступающим по нервам из ЦНС. Скелетные мышцы сокращаются быстро, энергично, но кратковременно. Такой тип сокращения называется тетаническим.

Для скелетной мускулатуры характерны следующие основные функции:

1. Динамическая – основная функция мышечной системы. Сокращаясь, мышца укорачивается на 20-50% своей длины и тем самым меняет положение связанных с ней костей. Производится работа, результатом которой является движение. Движение является условием существования организма;

2. Статическая – она проявляется в фиксации тела в определенном положении, в сохранении формы тела и отдельных его частей (осанка человека).

3.Участие мускулатуры в обмене веществ – при сокращении мышцы лишь 30% энергии превращается в механическую (движение), а 70% – в тепловую. Следовательно, работа мышц – это основной источник тепла в организме. Кроме того, мышечная система является жировым и водным депо организма. В ней удерживается до 2/3 воды организма, а между мышцами и внутри их накапливается большое количество жира.

Гладкие мышцысостоят из отдельных мышечных клеток – миоцитов с одним ядром в центре. Миоциты окружены соединительной тканью (эндомизий), кровеносными капиллярами и иннервируемым нервным волокном, где нервный импульс передается с одной клетки на другую по межклеточным контактам. Гладкие мышцы совершают длительные тонические сокращения и относительно медленные движения. Отличаются высокой пластичностью – после растяжения они долго сохраняют длину, которую получили при растяжении. Гладкие мышцы контролируются вегетативной нервной системой. Сердечная мышцаимеет уникальное строение.Ее волокна имеют поперечнополосатую исчерченность и сильно разветвлены. Сердечная мышца сокращается и расслабляется автоматически, безо всякой внешней стимуляции. Она никогда не устает, перекачивая кровь по полостям сердца и распределяя ее по всему телу. Ритм сердца регулируется вегетативной нервной системой в соответствии с потребностями организма.