Какие свойства придают прочность костям
Анонимный вопрос · 20 декабря 2018
2,1 K
Мои интересы: разнообразны, но можно выделить следующие: литература, история…
Прочность костей обеспечивается их сотавом и строением. Кости состоят из костной ткани, в состав которой входит кальций, именно он придает прочность костям. Но также важно истроение кости, самые прочные кости полые и имеют форму трубки, в которой находится костный мозг и губчатое вещество, которое даже прочнее трубки, но при этом пористое и легкое.
Почему кости относят к соединительной ткани?
Кости состоят из костной ткани. Она имеет один источник образования с другими тканями из группы соединительных — мезенхима, т.е. эмбриональная соединительная ткань, общий со всеми тканями этой группы план строения: клетки+межклеточное вещество, в котором в свою очередь выделяют аморфный матрикс и волокна, ну и единые функции, опорная, например. Так вот если подумать, то в хряще, в крови, в капсулах органов, в дерме кожи все то же самое, и фишка лишь в определенных особенностях клеток и межклеточного вещества: где-то оно твердое, как в костях, где-то желкобразное, где-то жидкое. Но единство трех компонентов, по которым различные ткани объединяют в 4 группы, от этого никуда не девается.
Правда ли что кости взрослого человека могут расти в толщину при правильном питании и физических нагрузках?
Преподаватель биологических дисциплин, физиолог
Про «расти» — это, по-моему, бред собачий, т.к. точки роста у подавляющего большинства людей закрыты уже к 25 годам, редко — к 30 годам. Это просто физически будет не возможно.
Зоны роста (ЗР) – это хрящевые зоны костной структуры человека в позвоночнике и на окончаниях трубчатых костей. Удлинение тела возможно до тех пор, пока на этих участках находится не огрубевшая ткань. Когда зоны роста закрываются, вырасти становится невероятно сложной или даже невозможной задачей.
Зато, доказано, что у тех, кто занимается, например, боями без правил, в результате тренировок уплотняется костная ткань, образуются рубцы, что делает её вроде как крепче.
Как объяснить набивку костей с научной точки зрения?
Набивка процесс сравнительно долгий, своей церемонной монотонностью напоминающий дзен-буддистскую процедуру. Имеет она, правда, вполне прикладную цель — получить зубодробительный кулак.
По сути, набивка — это процедурное закаливание ударной поверхности: будь то кулак, голень, голова или даже пятка, позволяющее наносить и принимать удары без боли, травм и повреждений соединительных тканей организма, которые при ударе незапланированно большой силы рискуют превратиться в котлетный фарш. Тем самым при набивке постепенно трансформируется костные структуры, укрепляются суставы и уплотняется кожа, уменьшая болевые ощущения при нанесении удара.
Как устроено губчатое вещество кости?
Мои интересы: разнообразны, но можно выделить следующие: литература, история…
Губчатое вещество состоит из множества тонких костных перегородок, направленных в соответствии с движением веществ в кости. Такое строение позволяет добиться от костей большей прочности. Они реже ломаются и трескаются.
На краях костей находится хрящевая ткань, через которую внутрь поступают питательные вещества и проникают окончания нервов.
Полости губчатого вещества заполнены красным костным мозгом, отвечающим за образование эритроцитов. Такая схема губчатой кости позволяет ей выполнять сразу несколько очень важных функций.
Сколько кг мог бы поднять человек, если бы сила была ограничена только прочностью костной ткани?
Вопрос требует очень много уточнении. Если представить, что костями двигают не мышцы а, к примеру, гидравлические или пневматические устройства, то все равно вопрос останется открытым — так как всё определяется углом нагрузки.
Так на вертикальную нагрузку берцовая кость человека может выдержать две тонны. Но те же две тонны не поднять этой костью если она будет расположена горизонтально, держать ее за один конец, а вес будет давить на другой.
Так же сложная ситуация с позвоночником — есть позвонки — это кости — но между ними находятся межпозвоночные диски. Можно их заменить на металические, чтобы конструкция под компрессионной нагрузкой была неподвижной. Но кто делал такие эксперименты? И зачем они были бы нужны.
Поэтому для ответа не достаточно просто знать прочность отдельных костей или их конструкционной прочности в виде скелета — надо ещё знать силу и динамику нагрузки.
Прочитать ещё 1 ответ
Анонимный вопрос · 23 декабря 2018
2,4 K
Кость состоит из
-Компактного вещества,придает прочность кости
-Губчатого вещества,придает кости легкость.
Компактное вещество состоит из остеонов-концентрически закрученных костных пластинок вокруг гаверсова канала
Остеон-структурная единица компактного вещества, тесное соединение остеонов между собой придает кости исключительную прочность.
Губчатое же вещество состоит из костных балок,расположенных рыхло 🙂
Почему скелет легкий и прочный?
Интересуюсь вопросами истории, культуры и искусства. Люблю путешествовать…
Большинство костей заполнены костным мозгом , другие — просто полые внутри. Благодаря этому скелет взрослого человека весит всего около 8 кг. Но в тоже время скелет удивительно проче. Например, большая берцовая кость выдерживает нагрузку до 1,5 т.
Это благодаря тому, что в веществах кости есть твердая, но хрупкая составляющая — соли кальция и гибкая составляющая — органические вещества.
Через какое время кости полностью сгнивают и при каких условиях костные останки сохраняются миллионы лет?
Воинствующий старообрядец против максимализма в голове.
На данный вопрос нет никакого четкого ответа, поскольку время разрушения органических веществ в костях во первых полностью зависит от внешней среды, а во вторых различные вещества разрушаются с различной скоростью.
В идеальных внешних условиях низкой температуры и отсутствия доступа к кислороду ДНК в костях частично сохраняется например до 200 т. л., коллагены ещё дольше и т. д. Это обусловило бум палеогенетики в последнее время, уточнение эволюционного древа и открытия например денисовца по курсу кости пальца. При этом более поздние остатки из экваториального пояса очень быстро разрушаются и например ДНК хоббитов прочесть уже невозможно.
Естественно ни о каких миллионах лет речи не идет, там разрушается абсолютно все, но при очень специфических внешних условиях, может запускаться процесс фоссилизации или окаменения, когда определенные вещества из костей замещаются на более твердые вещества из окружающей среды, превращая кости в камень, а самые редкие внешние условия могут привести даже к фоссилизации даже мягких тканей. Вариантов очень много и если окаменение происходило наиболее удачным образом можно даже увидеть клеточную структуру.
Вся палеонтология имеет дело не с костями, а с камнями и когда Вы читаете об находке костей динозавров например, то нужно понимать, что находят не кости, а каменюки, которые являются грубо говоря слепком с реальных костей динозавров разной степени точности.
Что обеспечивают органические вещества костям?
Органические вещества придают костям упругость.
У детей в костях много органических веществ, поэтому кости упругие и гибкие. У пожилых людей наоборот, количество неорганических веществ преобладает над органическими, поэтому кости становятся хрупкими и ломкими.
С этим и связан тот факт, что детям труднее сломать кость, чем взрослым, не смотря на более подвижный образ жизни.
Какая разница между остеопенией и остеопорозом?
Знаток в области красоты, стиля, здоровья, фитнеса. Увлекаюсь кино и…
Оба эти диагнозы ставятся тем, у кого снижена плотность костной ткани. Остеопения — это физиологическое состояние с пониженной плотностью костей, как бы начальная степень остеопороза. Но еще не заболевание, не остеопороз.
А остеопороз — это уже заболевание, при котором кости становятся более хрупкими. Остеопороз опаснее, чем остеопения. Но и остеопению тоже нужно лечить, т.к. это состояние может прогрессировать в худшую сторону.
Прочитать ещё 1 ответ
Анонимный вопрос · 23 декабря 2018
2,4 K
Кость состоит из
-Компактного вещества,придает прочность кости
-Губчатого вещества,придает кости легкость.
Компактное вещество состоит из остеонов-концентрически закрученных костных пластинок вокруг гаверсова канала
Остеон-структурная единица компактного вещества, тесное соединение остеонов между собой придает кости исключительную прочность.
Губчатое же вещество состоит из костных балок,расположенных рыхло 🙂
Почему скелет легкий и прочный?
Интересуюсь вопросами истории, культуры и искусства. Люблю путешествовать…
Большинство костей заполнены костным мозгом , другие — просто полые внутри. Благодаря этому скелет взрослого человека весит всего около 8 кг. Но в тоже время скелет удивительно проче. Например, большая берцовая кость выдерживает нагрузку до 1,5 т.
Это благодаря тому, что в веществах кости есть твердая, но хрупкая составляющая — соли кальция и гибкая составляющая — органические вещества.
Через какое время кости полностью сгнивают и при каких условиях костные останки сохраняются миллионы лет?
Воинствующий старообрядец против максимализма в голове.
На данный вопрос нет никакого четкого ответа, поскольку время разрушения органических веществ в костях во первых полностью зависит от внешней среды, а во вторых различные вещества разрушаются с различной скоростью.
В идеальных внешних условиях низкой температуры и отсутствия доступа к кислороду ДНК в костях частично сохраняется например до 200 т. л., коллагены ещё дольше и т. д. Это обусловило бум палеогенетики в последнее время, уточнение эволюционного древа и открытия например денисовца по курсу кости пальца. При этом более поздние остатки из экваториального пояса очень быстро разрушаются и например ДНК хоббитов прочесть уже невозможно.
Естественно ни о каких миллионах лет речи не идет, там разрушается абсолютно все, но при очень специфических внешних условиях, может запускаться процесс фоссилизации или окаменения, когда определенные вещества из костей замещаются на более твердые вещества из окружающей среды, превращая кости в камень, а самые редкие внешние условия могут привести даже к фоссилизации даже мягких тканей. Вариантов очень много и если окаменение происходило наиболее удачным образом можно даже увидеть клеточную структуру.
Вся палеонтология имеет дело не с костями, а с камнями и когда Вы читаете об находке костей динозавров например, то нужно понимать, что находят не кости, а каменюки, которые являются грубо говоря слепком с реальных костей динозавров разной степени точности.
Что обеспечивают органические вещества костям?
Органические вещества придают костям упругость.
У детей в костях много органических веществ, поэтому кости упругие и гибкие. У пожилых людей наоборот, количество неорганических веществ преобладает над органическими, поэтому кости становятся хрупкими и ломкими.
С этим и связан тот факт, что детям труднее сломать кость, чем взрослым, не смотря на более подвижный образ жизни.
Какая разница между остеопенией и остеопорозом?
Знаток в области красоты, стиля, здоровья, фитнеса. Увлекаюсь кино и…
Оба эти диагнозы ставятся тем, у кого снижена плотность костной ткани. Остеопения — это физиологическое состояние с пониженной плотностью костей, как бы начальная степень остеопороза. Но еще не заболевание, не остеопороз.
А остеопороз — это уже заболевание, при котором кости становятся более хрупкими. Остеопороз опаснее, чем остеопения. Но и остеопению тоже нужно лечить, т.к. это состояние может прогрессировать в худшую сторону.
Прочитать ещё 1 ответ
От чего зависит прочность костей
- Авторы
- Руководители
- Файлы работы
- Наградные документы
Шапель Д.Д. 1
1МАОУ СОШ № 38 г. Калининграда
Коновалова В.М. 1
1МАОУ СОШ № 38 г. Калининграда
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF
Введение
Кости — единственный твёрдый материал в организме. Главное физическое свойство кости это ее прочность.
Гипотеза: прочность костной ткани зависит от ее химического состава.
В организме человека кости образуют скелет, который с помощью мышц держит тело. Скелет защищает внутренние органы. Нам необходимо выяснить какие свойства позволяют кости быть опорой и защитой.
Целью работы является выяснение компонентов костей, отвечающих за физические свойства кости.
Для достижения поставленной цели поставлены следующие задачи:
1) выяснить, как устроены кости;
2) вывести их химические и физические свойства;
3) провести опыты с целью выявления компонентов костей, отвечающих за прочность костей.
Методы исследования: поисковый, экспериментальный, анализ полученной информации.
Объект исследования: кости.
Предмет исследования: прочность костей.
Основная часть
1. Физические свойства кости
По прочности кости превосходят сталь, но намного легче её. Если бы мы состояли из стальных костей, то вес скелета достигал 240 кг.Самая длинная кость в теле — бедренная. Она составляет ¼ часть всего роста человека и способна выдержать нагрузку давления до 1500 кг.
2. Химический состав кости
Из литературы я узнала, что вещества, входящие в состав кости можно разделить на две группы: органические (1/3) и неорганические (2/3). Органические вещества — белки, жиры и углеводы. Неорганические – соли кальция, фосфора и магния.
3. Эксперименты
Д ля эксперимента мы взяли куриные трубчатые кости бедра, уксус (9 %), уксусную кислоту (70 %), три банки с крышками. В первую банку положили 1 косточку, во вторую 2 косточки и залили одинаковым количеством уксуса. В третью банку положили одну косточку и залили таким же количеством уксусной кислоты.
Ч ерез три дня кости вынули. Косточка из первой банки легко гнулась во все стороны. Мы связали ее резинкой. У кости из второй банки сгибались только края на уровне головок. Кость из третьей банки стала белой, слегка гнулась. Она была легче других, потому что разрушился губчатый слой, и кость стала пустой внутри.
Через сутки все три кости затвердели. Первая кость застыла деформированной.
Четвертую кость еще влажной мы стали нагревать над свечкой.
Через 3 минуты кость стала темнеть. Из кости выходила жидкость в виде пара. Появился запах шашлыка. Потом заблестел выделившийся жир, запахло горелым мясом. Через 15 минут обуглившаяся кость развалилась на части.
Выводы:
1) После уксусной кислоты кость сохранила форму, но стала эластичной (мягкой и гибкой). Из кости удалилась часть неорганических веществ.
2) После нагревания кость потеряла форму. В ней разрушились органические вещества.
3) Прочность кости зависит от сочетания органических и неорганических веществ.
4. Опыты
В кабинете химии мы проделали опыты, чтобы доказать, что из кости вышли неорганические вещества: фосфор и кальций.
Опыт 1. Кости состоят из фосфата кальция Са3(РО4)2. Любая кислота делает его растворимый. При взаимодействии с уксусной кислотой образуется фосфорная кислота и кальциевая соль уксусной кислоты:
Са3(РО4)2 + 6CH3COOH = 2H3PO4 + 3(CH3COO)2Ca
В пробирку мы отлили раствор из третьей банки и добавили нитрат серебра. В пробирке появился желтый осадок: H3PO4 + 3AgNO3 = Ag3PO4 (желтый осадок) + 3HNO3
В ывод: желтое вещество – фосфат серебра. Значит, в костя есть фосфор, который вышел при взаимодействии с уксусом..
Опыт 2. В другую пробирку в раствор из третьей банки мы добавили карбонат натрия. Должен был появиться белый осадок:
(CH3COO)2Ca +Na2CO3 = CaCO3(белыйосадок) + 2CH3COONa.
Опыт не получился. Появилась белая пена, выделился углекислый газ:
2CH3COOH + Na2CO3 =2CH3COONa + СО2 (углекислыйгаз) + H2O(вода)
Мы предположили, что опыт не получился из-за большого количества кислоты.
Заключение
Наша гипотеза подтвердилась. Механические свойства костей зависят от их химического состава. Прочность костной ткани зависит от ее химического состава.
Кости состоят из органических и неорганических веществ. Кальций и фосфор придают кости твердость. Белки — упругость и эластичность. Твердость и эластичность делают кости прочными.
Работая над темой, мы узнали много нового и полезного. Нам понравилось проводить опыты. Было сложно, но интересно, изучать химические формулы.
Список литературы
1. Человек/М.О.Лукьянов, Н.Н. Малофеева, Л.С. Сергеева и др. – М.:ЗАО «РОСМЭН-ПРЕСС», 2010. – 96 с. – (Детская энциклопедия РОСМЭН), с. 18-21
2. Интересные факты о костях человека [электронный ресурс]. URL: https://kartinkinaden.ru/nauka/chelovek/1026-interesnye-fakty-o-kostyah-cheloveka.html (Дата обращения: 10.02.2019).
Просмотров работы: 230
Голосование за лучший ответ
диана бондарева
Знаток
(270)
3 года назад
Кости скелета имеют сложный химический состав. Кость, извлеченная из организма и не подвергшаяся фиксации или высушиванию, состоит из 50% воды, 15,5% жира, 12,5% органических и 22% неорганических веществ, представленных в виде различных соединений . В высушенных и обезжиренных костях содержится около 1/3 органических и 2/3 неорганических веществ, из которых количество неорганических веществ может колебаться от’40 до 60%.
Отношение органических веществ к неорганическим и процентное содержание минеральных соединений в костях подвержены значительным колебаниям, что зависит от вида и породы животного, его возраста, условий питания, содержания, сезона года и физического состояния (беременность, усиленная работа, уровень молочной продуктивности, болезнь) . В этом можно убедиться при сравнении костей молодого животного, у которого кости мягкие и эластичные за счет большого содержания органических веществ, и старого животного, у которого в силу минерализации кости становятся менее эластичными и более хрупкими.
чЕЛОВЕЧЕСКИЕ КОСТИ
Костное вещество состоит из минеральных солей (около 70%) и органических веществ (около 30%). Больше половины всех минеральных веществ — это фосфорнокислый кальций. Главными органическими веществами кости являются белки коллаген и оссеин. Минеральные вещества придают костям твердость и хрупкость, органические — гибкость, упругость, эластичность. В целом сочетание органических и неорганических веществ придают костям большую прочность.
Твердость и прочность костей сравнима с чугуном и кирпичом, поэтому кости могут выносить большие нагрузки. Например, большая берцовая кость выносит, не ломаясь нагрузку около 3 тонн. Соотношение органического и неорганического вещества с возрастом изменяется. У детей немного выше количество органических веществ, поэтому их кости более упруги, эластичны и гибки и реже ломаются. У пожилых и старых людей несколько возрастает количество неорганических веществ, их кости менее эластичны и более хрупки, поэтому чаще ломаются даже при небольших травмах.
Классификация костей
Все разнообразие костей скелета можно классифицировать на группы по разным принципам:
1 ) По внешней форме, размерам:
длинные;
короткие;
широкие;
2 ) По внутреннему строению:
трубчатые (кости конечностей) ;
губчатые (ребра, и др.) ;
плоские (кости черепа, лопатка и др.) ;
воздухоносные (некоторые кости черепа, например, решетчатая, клиновидная) ;
смешанные (позвонки, ключица и др.) ;
По местоположению:
кости головы;
кости туловища;
кости свободных конечностей и их поясов.
Сусанна Блезарова
Ученик
(249)
2 года назад
Кости скелета имеют сложный химический состав. Кость, извлеченная из организма и не подвергшаяся фиксации или высушиванию, состоит из 50% воды, 15,5% жира, 12,5% органических и 22% неорганических веществ, представленных в виде различных соединений . В высушенных и обезжиренных костях содержится около 1/3 органических и 2/3 неорганических веществ, из которых количество неорганических веществ может колебаться от’40 до 60%.
Отношение органических веществ к неорганическим и процентное содержание минеральных соединений в костях подвержены значительным колебаниям, что зависит от вида и породы животного, его возраста, условий питания, содержания, сезона года и физического состояния (беременность, усиленная работа, уровень молочной продуктивности, болезнь) . В этом можно убедиться при сравнении костей молодого животного, у которого кости мягкие и эластичные за счет большого содержания органических веществ, и старого животного, у которого в силу минерализации кости становятся менее эластичными и более хрупкими.
чЕЛОВЕЧЕСКИЕ КОСТИ
Костное вещество состоит из минеральных солей (около 70%) и органических веществ (около 30%). Больше половины всех минеральных веществ — это фосфорнокислый кальций. Главными органическими веществами кости являются белки коллаген и оссеин. Минеральные вещества придают костям твердость и хрупкость, органические — гибкость, упругость, эластичность. В целом сочетание органических и неорганических веществ придают костям большую прочность.
Твердость и прочность костей сравнима с чугуном и кирпичом, поэтому кости могут выносить большие нагрузки. Например, большая берцовая кость выносит, не ломаясь нагрузку около 3 тонн. Соотношение органического и неорганического вещества с возрастом изменяется. У детей немного выше количество органических веществ, поэтому их кости более упруги, эластичны и гибки и реже ломаются. У пожилых и старых людей несколько возрастает количество неорганических веществ, их кости менее эластичны и более хрупки, поэтому чаще ломаются даже при небольших травмах.
Классификация костей
Все разнообразие костей скелета можно классифицировать на группы по разным принципам:
1 ) По внешней форме, размерам:
длинные;
короткие;
широкие;
2 ) По внутреннему строению:
трубчатые (кости конечностей) ;
губчатые (ребра, и др.) ;
плоские (кости черепа, лопатка и др.) ;
воздухоносные (некоторые кости черепа, например, решетчатая, клиновидная) ;
смешанные (позвонки, ключица и др.) ;
По местоположению:
кости головы;
кости туловища;
кости свободных конечностей и их поясов.