Какими свойствами обладает эта кость
Запрос «Кости» перенаправляется сюда. У терминов «Кость» и «Кости» существуют и другие значения.
Кость — твёрдый орган позвоночных животных. Состоит из нескольких тканей, важнейшей из которых является костная. Кость выполняет опорно-механическую и защитную функции, является составной частью эндоскелета позвоночных, производит красные и белые кровяные клетки, сохраняет минералы. Костная ткань — одна из разновидностей плотной соединительной ткани.
Кости обладают большим разнообразием форм и размеров, зависящих от функции конкретной кости. Каждая обладает сложной структурой, благодаря чему они достаточно лёгкие, но при этом жёсткие и прочные. Кость может включать в свою структуру: костный мозг, эндост, надкостницу, нервы, кровеносные сосуды, хрящи.
Кости состоят из различных клеток костной ткани: остеобласты участвуют в создании и минерализации костей, остеоциты поддерживают структуру, а остеокласты обеспечивают резорбцию костной ткани. Минерализованная матрица костной ткани имеет органическую составляющую в основном из коллагена и неорганическую составляющую костной ткани из различных солей.
В человеческом теле, при рождении, более 270 костей, но многие из них срастаются в процессе роста, оставляя в общей сложности 206 отдельных костей во взрослом организме (не считая многочисленные мелкие сесамовидные кости). Бедренная кость — самая большая кость в теле человека, самая маленькая — стремя в среднем ухе.
Химический состав кости[править | править код]
Костное вещество состоит из органических (оссеин) — 1/3 и неорганических (2/3) (Главным образом солей кальция, 95%) веществ.
В состав костей входят как органические, так и неорганические вещества; количество первых тем больше, чем моложе организм; в связи с этим кости молодых животных отличаются гибкостью и мягкостью, а кости взрослых — твёрдостью. Отношение между обеими составными частями представляет различие в разных группах позвоночных; так, в кости рыб, особенно глубоководных, содержание минеральных веществ относительно мало, и они отличаются мягким волокнистым строением.
У взрослого человека количество минеральных составных частей (главным образом, гидроксиапатита[1]) составляет около 60—70 % веса кости, а органическое вещество (главным образом коллаген тип I) — 30—40 %. Кости имеют большую прочность и громадное сопротивление сжатию, чрезвычайно долго противостоят разрушению и принадлежат к числу самых распространённых остатков ископаемых животных. При прокаливании кость теряет органическое вещество, но сохраняет свою форму и строение; подвергая кость действию кислоты (например соляной), можно растворить минеральные вещества и получить гибкий органический (коллагеновый) остов кости[2].
При сжигании кость чернеет с выделением углерода, который остаётся после разложения органических веществ. При дальнейшем выгорании углерода получается белый твёрдый хрупкий остаток.
У пожилых людей в костях увеличивается доля минеральных веществ, из-за этого их кости становятся более хрупкими (остеопороз).
Клеточное строение[править | править код]
Микроскопическая структура кости
По микроскопическому строению костное вещество представляет особый вид соединительной ткани (в широком смысле слова), костную ткань, характерные признаки которой: твёрдое, пропитанное минеральными солями волокнистое межклеточное вещество и звездчатые, снабжённые многочисленными отростками, клетки.
Основу кости составляют коллагеновые волокна, окруженные кристаллами гидроксиапатита, которые слагаются в пластинки. Пластинки эти в костном веществе частью располагаются концентрическими слоями вокруг длинных разветвляющихся каналов (Гаверсовы каналы), частью лежат между этими системами, частью обхватывают целые группы их или тянутся вдоль поверхности кости. Гаверсов канал в сочетании с окружающими его концентрическими костными пластинками считается структурной единицей компактного вещества кости — остеоном. Параллельно поверхности этих пластинок в них расположены слои маленьких звездообразных пустот, продолжающихся в многочисленные тонкие канальцы — это так называемые «костные тельца», в которых находятся костные клетки, дающие отростки в канальцы. Канальцы костных телец соединяются между собой и с полостью Гаверсовых каналов, внутренними полостями и надкостницей, и таким образом вся костная ткань оказывается пронизанной непрерывной системой наполненных клетками и их отростками полостей и канальцев, по которым и проникают необходимые для жизни кости питательные вещества. По Гаверсовым каналам проходят тонкие кровеносные сосуды (обычно артерия и вена); стенка Гаверсова канала и наружная поверхность кровеносных сосудов одеты тонким слоем эндотелия, а промежутки между ними служат лимфатическими путями кости. Губчатое костное вещество не имеет Гаверсовых каналов.
Костная ткань рыб представляет некоторые отличия: Гаверсовых каналов здесь нет, а канальцы костных телец сильно развиты.
Остеобласты[править | править код]
Остеобласты — молодые остеобразующие клетки костей (диаметр 15-20 мкм), которые синтезируют межклеточное вещество — матрикс. По мере накопления межклеточного вещества остеобласты замуровываются в нём и становятся остеоцитами. Родоначальником являются адвентициальные клетки.
Остеоциты[править | править код]
Остеоциты — клетки костной ткани позвоночных животных и человека, значительно или полностью утратившие способность синтезировать органический компонент матрикса.
Они имеют отростчатую форму, округлое плотное ядро и слабобазофильную цитоплазму. Органоидов мало, клеточного центра нет — клетки утратили способность к делению. Они располагаются в костных полостях, или лакунах, повторяющих контуры остеоцита, и имеют длину 22-25 мкм, а ширину 6-14 мкм. Во все стороны от лакун отходят слегка ветвящиеся канальцы костных полостей, анастомозирующие (сообщающиеся) между собой и с периваскулярными пространствами сосудов, идущих внутри кости. В пространстве между отростками остеоцитов и стенками канальцев содержится тканевая жидкость, движению которой способствуют «пульсирующие» колебания остеоцитов и их отростков. Остеоциты — единственная живая и активно функционирующая клетка в зрелой костной ткани, их роль заключается в стабилизации органического и минерального состава кости, обмене веществ (в том числе в транспортировке ионов Са из кости в кровь и обратно). Костная ткань, не содержащая живых остеоцитов, быстро разрушается.
Остеокласты[править | править код]
Клетки гематогенного происхождения, образующиеся из моноцитов. Может содержать от 2 до 50 ядер. Организация остеокласта адаптирована к разрушению кости. В сочетании с остеобластами, остеокласты контролируют количество костной ткани (остеобласты создают новую костную ткань, а остеокласты разрушают старую)
Строение кости[править | править код]
Принципиальная схема строения трубчатой кости
В скелете человека различают по форме длинные, короткие, плоские и смешанные кости, также есть кости пневматические и сесамовидные. Расположение костей в скелете связано с выполняемой ими функцией: «Кости построены так, что при наименьшей затрате материала обладают наибольшей крепостью, легкостью, по возможности уменьшая влияние толчков и сотрясений» (П. Ф. Лесгафт).
Длинные кости, ossa longa, имеют вытянутую, трубчатую среднюю часть, называемую диафизом, diaphysis, состоящую из компактного вещества. Внутри диафиза имеется костномозговая полость, cavitas medullaris, с жёлтым костным мозгом. На каждом конце длинной кости находится эпифиз, epiphysis, заполненный губчатым веществом с красным костным мозгом. Между диафизом и эпифизом располагается метафиз, metaphysis. В период роста кости здесь находится хрящ, который позже окостеневает. Длинные трубчатые кости составляют в основном скелет конечностей. Костные выступы на эпифизах, которые являются местом прикрепления мышц и связок, называются апофизами (apophysis).
Плоские кости, ossa plana, состоят из тонкого слоя губчатого вещества, покрытого снаружи компактным веществом. Они различны по происхождению: лопатка и тазовая кость развиваются из хряща, а плоские кости крыши черепа — из соединительной ткани.
Короткие кости, ossa brevia, состоят из губчатого вещества, покрытого снаружи тонким слоем компактного вещества. Одной большой костно-мозговой полости эти кости не имеют. Красный костный мозг располагается в мелких губчатых ячейках, разделённых костными балками. Короткие кости запястья и предплюсны способствуют большей подвижности кистей и стоп.
Смешанные кости, ossa irregularia, находятся в различных отделах скелета (позвоночник, череп). В них сочетаются элементы коротких и плоских костей (основная часть и чешуя затылочной кости, тело позвонка и его отростки, каменистая часть и чешуя височной кости). Такие особенности обусловлены различием происхождения и функции частей этих костей.
Пневматические кости, или воздухоносные, — кости, которые имеют внутри полость, выстланную слизистой оболочкой и заполненную воздухом, что облегчает вес кости, не уменьшая её прочности.
Сесамовидные кости — это кости, вставленные в сухожилия мышц и поэтому увеличивающие плечо силы мышц, способствующие усилению их действия.
Поверхность кости может иметь различные углубления (бороздки, ямки и т. д.) и возвышения (углы, края, ребра, гребни, бугорки и т. п.). Неровности служат для соединения костей между собой или для прикрепления мускулов и бывают тем сильнее развиты, чем более развита мускулатура. На поверхности находятся так называемые «питательные отверстия» (Foramina nutricia[3]), через которые входят внутрь кости нервы и кровеносные сосуды.
В костях различают компактное и губчатое костное вещество. Первое отличается однородностью, твёрдостью и составляет наружный слой кости; оно особенно развито в средней части трубчатых костей и утончается к концам; в широких костях оно составляет 2 пластинки, разделённые слоем губчатого вещества; в коротких оно в виде тонкой плёнки одевает кость снаружи. Губчатое вещество состоит из пластинок, пересекающихся в различных направлениях, образуя систему полостей и отверстий, которые в середине длинных костей сливаются в большую полость.
Наружная поверхность кости одета так называемой надкостницей (Periosteum), оболочкой из соединительной ткани, содержащей кровеносные сосуды и особые клеточные элементы, служащие для питания, роста и восстановления кости.
Костный мозг[править | править код]
Внутренние полости кости содержат мягкую, нежную, богатую клетками и снабжённую кровеносными сосудами массу, называемую костным мозгом (у птиц часть полостей наполнена воздухом). Различают три его вида: слизистый (желатинозный), красный (или часто — миелоидный), и жёлтый или жировой (наиболее распространённый). Основную форму составляет красный костный мозг, в нём наблюдается нежная соединительно-тканная основа, богатая сосудами, очень похожие на лейкоциты костномозговые или лимфатические клетки, клетки, окрашенные гемоглобином и считаемые за переход к красным кровяным тельцам, бесцветные клетки, содержащие внутри красные шарики, и многоядерные крупные («гигантские») клетки, так называемые миэлопласты.
Красный (деятельный) костный мозг — это миелоидная ткань, которая, как и лимфоидная, состоит из двух основных компонентов: стромального — строма, служащая микроокружением для гемопоэтических (кроветворных) клеток, и гемального — форменные элементы крови на разных стадиях развития.[4]
Строма образована ретикулярной тканью, остеогенными, тучными, жировыми, адвентициальными, эндотелиальными клетками и межклеточным веществом.
Желтый (недеятельный) костный мозг — это жировая ткань с отдельными островками (стромами) ретикулярной ткани. Он находится в костномозговых каналах трубчатых костей и в частях ячеек губчатого вещества костей.
Слизистый костный мозг — студенистая, слизистая, бедная клетками консистенция. Он образуется в развивающихся костях черепа и лица.
При отложении в стромальный компонент основы жира и уменьшении числа миелоидных элементов красный мозг переходит в жёлтый, а при исчезновении жира и миелоидных элементов он приближается к слизистому.
Костный мозг не имеет ничего общего с головным и спинным мозгом. Он не относится к нервной системе и не имеет нейронов.
Костный мозг является важнейшим кроветворным органом.
Развитие и рост костей[править | править код]
Развитие кости происходит двумя способами:
- из соединительной ткани;
- на месте хряща.
Из соединительной ткани развиваются кости свода и боковых отделов черепа, нижняя челюсть и, по мнению некоторых, ключица (а у низших позвоночных и некоторые другие) — это так называемые покровные или облегающие кости. Они развиваются прямо из соединительной ткани; волокна её несколько сгущаются, между ними появляются костные клетки и в промежутках между последними отлагаются известковые соли; образуются сначала островки костной ткани, которые затем сливаются между собой. Большинство костей скелета развивается из хрящевой основы, имеющей такую же форму, как будущая кость. Хрящевая ткань подвергается процессу разрушения, всасывания и вместо неё образуется, при деятельном участии особого слоя образовательных клеток (остеобластов), костная ткань; процесс этот может идти как с поверхности хряща, от одевающей его оболочки, перихондрия, превращающегося затем в надкостницу, так и внутри его. Обыкновенно развитие костной ткани начинается в нескольких точках, в трубчатых костях отдельными точками окостенения обладают эпифизы и диафиз.
Рост кости в длину происходит главным образом в частях ещё не окостеневших (в трубчатых костях между эпифизами и диафизом), но отчасти и путём отложения новых частиц ткани между существующими («интуссусцепция»), что доказывают повторные измерения расстояний между вбитыми в кость остриями, питательными отверстиями и т. п.; утолщение костей происходит путём отложения на поверхности кости новых слоев («аппозиция»), благодаря деятельности остеобластов надкостницы. Эта последняя обладает в высокой степени способностью воспроизводить разрушенные и удалённые части кости. Деятельностью её обусловливается и срастание переломов. Параллельно с ростом кости идёт разрушение, всасывание (резорбция) некоторых участков костной ткани, причём деятельную роль играют так называемые остеокласты («клетки, разрушающие кость»).
Соединения костей[править | править код]
Синдесмология — учение о соединениях костей.
- Синартрозы — непрерывные соединения костей, более ранние по развитию, неподвижные или малоподвижные по функции.
- Синдесмоз — кости соединены посредством соединительной ткани.
- межкостные перепонки (между костями предплечья или голени)
- связки (во всех суставах)
- роднички
- швы
- зубчатые (большинство костей свода черепа)
- чешуйчатые (между краями височной и теменной костей)
- гладкие (между костями лицевого черепа)
- Синхондроз — кости соединены посредством хрящевой ткани.
по свойству хрящевой ткани:- гиалиновый (между рёбрами и грудиной)
- волокнистые (между позвонками)
по длительности своего существования различают синхондрозы:
- временные
- постоянные
- Синостоз — кости соединены посредством костной ткани.
- Синдесмоз — кости соединены посредством соединительной ткани.
- Диартрозы — прерывные соединения, более поздние по развитию и более подвижные по функции.
классификации суставов:- по числу суставных поверхностей
- по форме и по функции
- Гемиартроз — переходная форма от непрерывных к прерывным или обратно.
См. также[править | править код]
- Скелет
- Перелом кости
- Остеохондроз
- Остеопороз
- Остеопатия
- Остеомиелит
- Костехранилище в Седлеце
- Преципитат кормовой — минеральная подкормка, получаемая из костей
- Костная мука
Литература[править | править код]
- Кости // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
- Ю. И. Афанасьев, Н. А. Юрина, Е. Ф. Котовский. Гистология. — 5-е изд., перераб. и доп. — Москва: Медицина, 2002. — 744 с. — ISBN 5-225-04523-5.
Примечания[править | править код]
Ссылки[править | править код]
- Японцы открывают фабрику костей
- Костный скелет человека
Тема урока: «Строение, состав и свойства костей, рост костей».Цель урока: изучить химический состав, строение и свойства костей, рост костей
Тип урока: комбинированный.
Методы: проблемно – исследовательский, объяснительно иллюстративный, аналитический, индуктивный.
Оборудование: таблицы: «Скелет человека», «Строение костей», «Типы соединения костей» Интерактивная доска, презентация Power Point.
выставка продуктов питания, необходимых для укрепления костной системы;
подарки учащимся ( творожные сырки);
на столах учащихся раздаточный материал: прокаленные, декальцинированные кости, салфетки, кусочки мрамора; печатный материал: оценочные листы с инструкционными картами для выполнения лабораторной работы и тестовыми заданиями, рабочий лист.
2 штатива, аптекарские чаши весов, лист бумаги.
Структура урока:
^ Актуализация знаний учащихся и целеполагание.
Учитель биологии. Здравствуйте, ребята! Сегодня мы продолжаем разговор о движении человека. Девизом урока я выбрала слова Вольтера: “Движение – это жизнь”. (Слайд 1)^ Проверка знаний учащихся. Воспроизводящая беседа и тест.
— А какая система органов обеспечивает движение тела, перемещение его в пространстве?
-Из каких частей состоит Опорно-двигательная система?
(Слайд 2) (Слайд 3)
— Как называется наука о костях?
— Каковы основные функции опорно-двигательного аппарата?
Выполнение тестового задания (5 минут) Подпишите свой оценочный лист и приступайте к выполнению теста.
Один ученик работает у доски по слайду: Назовите отделы скелета и покажите их на модели скелета человека. устанавливает соответствие в строении скелета. (Слайд 4)
^ Изучение новой темы: (запись темы в тетрадь). (Слайд 5)
Формулировка цели урока. Попробуйте самостоятельно сформулировать цель нашего урока. (Учащиеся формулируют цель урока, исходя из названия темы урока).
Цель урока: изучить строение, свойства и химический состав костей, рост кости и типы соединения костей. (Слайд 6)
–Какие вопросы мы должны рассмотреть сегодня на уроке?
Какие особенности состава, строения и свойства костей обеспечивают выполнение опорной и защитной функции?
Как происходит рост кости?
Как соединяются между собой кости в скелете.
Для ответа на эти вопросы вам предстоит поработать самостоятельно в группах. Каждой группе даны вопросы задания. 1 группа — изучает строение костей, 2 группа – химический состав костей, 3 группа – типы соединения костей.(на работу отводится 7 минут) (работа в парах. Группа – ряд)
Учитель: Ответим на первый вопрос.
Какая наука изучает вещества и их свойства?
Биология и химия – естественные науки. Они тесно взаимосвязаны.
Для химиков очень важна логическая взаимосвязь понятий: состав – строение – свойства; она является для химиков основной при изучении веществ (учитель прикрепляет карточки схемы на доске, учащиеся записывают в тетради). Интересно проследить эту взаимосвязь на примере веществ, из которых состоит костная ткань. И химия нам в этом первая помощница, ведь химия – это наука о веществах. Кость состоит из чего? – Из веществ.
Помогут нам в изучении химического состава кости учащиеся 1 группы, которые занимались изучением этого вопроса.
Сообщения учащихся: Учёные установили, что в состав кости входят многие вещества, химический состав её очень сложен. Кость состоит из воды, органических и неорганических веществ. Обезжиренная, и обезвоженная кость состоит на 1/3 из органических веществ, получивших название “оссеин”, и на 2/3 из неорганических. Химики установили, что в состав кости входят соли кальция и магния, фосфора, и более 30 других различных элементов, необходимых для нормального функционирования костной ткани. Итак, кость состоит из многих веществ и обладает определенными свойствами.(Слайд 6)
— Какие свойства кости позволяют ей выполнять свои функции?
— Твердость, прочность, гибкость. И очень важным свойством кости является прочность.
Сообщения учащихся: По прочности кость сравнивают с некоторыми металлами (медью, железом). Прочность кости относится к прочности стали, как 1:10. Например, короткий сегмент большеберцовой кости может выдержать вес легкового автомобиля! Предел прочности ребер на излом у молодых колеблется от 85 до 110 кг. Кость тверже кирпича в 30 раз, гранита – в 2,5 раза. Она прочнее дуба и почти также прочна, как чугун.(Слайд 7)
Кость очень прочна, а почему? (Постановка проблемы урока.)
^ А. Лабораторный опыт: “Свойства прокалённой и декальцинированной кости”
Мы постараемся ответить на этот вопрос с точки зрения состава. И для этого проведём лабораторный опыт, ведь “опыт – кратчайший путь познания истины”, а народная мудрость гласит: “Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать”, а я бы ещё добавила: “А ещё лучше потрогать”, ведь чтобы определить свойства (твёрдость, гибкость, хрупкость), нужно косточки потрогать (используйте салфетки). (
Слайд 8).
Цель опыта — найти ответы на вопросы: “Чем определяется прочность кости? Влияет ли состав кости на её свойства? ”.
Вы знаете, что для опыта нам нужны три кости животных: нормальная, прокаленная и декальцинированная. Спасибо всем, кто принял участие в подготовке опыта. Мы выяснили, что кость состоит из органических (ОВ) и неорганических веществ (НВ).
— Давайте вспомним: как мы получили прокаленную кость?
— Мы прокалили её длительное время в духовом шкафу.
— Что происходило с органическими веществами кости при прокаливании?
— Органические вещества сгорали, остались неорганические.
Запись на доске:
— Из каких веществ состоит прокалённая кость?
— Из неорганических.
— Как мы получили декальцинированную кость?
— Мы поместили кость в раствор соляной кислоты.
— Что произошло с неорганическими веществами в соляной кислоте?
— Неорганические вещества растворились, а органические остались.
Запись на доске:
— Как вы понимаете слово “декальцинированная кость?” Из каких веществ состоит декальцинированная кость?
Итак, сравним свойства прокаленной, декальцинированной и нормальной кости и ответим на вопрос: какие вещества определяют прочность кости? Перед вами инструкционная карта. Читаем задание и выполняем его. Заполняем таблицу и делаем вывод.
(Слайд 9)
— Какое свойство наиболее характерно для прокалённой кости?
— Хрупкость.
— Какие свойства характерны для декальцинированной кости?
— Упругость, гибкость.
— Для нормальной?
— Твёрдость, упругость, гибкость, прочность.
— Какие вещества входят в состав кости?
— Органические и неорганические.
— Какое свойство кости зависит от органических веществ?
— Гибкость.
— Какое свойство кости зависит от неорганических веществ?
— Твёрдость.
— Уместно сказать о единстве живой и неживой природы, ведь в состав кости входит карбонат кальция, он же – мрамор, потрогайте, какой он твердый!
— Сочетание твёрдости и гибкости определяют прочность кости.
Вывод. Свойства кости определяются её составом. Прочность кости определяется единством органических и неорганических веществ. Итак, мы убедились, что свойства кости зависят от состава. Но только ли состав влияет на свойства?
— От чего еще зависят уникальные свойства кости?
— От строения.
^ Б. Объяснение вопроса строения кости 2 группа: “Строение кости”.Учитель биологии. Рассмотрим строение кости, и докажем что ее свойства зависят от строения. По ходу моего объяснения вы будете выполнять задание 1 на (обозначение частей кости на рисунке).
— Какие типы костей по строению вы знаете?
(Слайды 10)Учащиеся 2 группы: Рассмотрим строение кости на примере трубчатой. Где расположены эти кости? У трубчатой кости два эпифиза ( от греч. расти на чем либо) – расширяющиеся на концах. Один, проксимальный (от лат. ближайший), ближе к туловищу, другой, дистальный (от лат. отстою), — дальше. Тело трубчатой кости носит название диафиз (от греч. расти между чем-либо) Между диафизом и эпифизами у детей и подростков располагаются метафизы. Именно за счет этих участков трубчатые кости растут в длину. Со временем хрящ заменяется костными клетками, и рост кости останавливается. Происходит это до 20-25 лет.
— Ребята, назовите основную ткань, из которой построена кость?
-А что такое соединительная ткань? Какие она имеет особенности?
^ Костная ткань построена из костных клеток и межклеточного вещества, имеющего у человека пластинчатое строение.
<
Слайды 11>.
Снаружи кость покрыта
надкостницей – тонкой, но весьма прочной оболочкой. Ее толщина у разных костей колеблется от 0,1 до 0,8 мм. В надкостнице можно выделить 2 слоя: внешний – более грубый, волокнистый, с множеством кровеносных сосудов и нервов, и внутренний – тонкий, нежный. Внешний слой выполняет функцию связи кости с сухожилиями, связками, мышцами, а внутренний – образует собственно кость. Именно этот слой восстанавливает ее при повреждениях и переломах, участвует в росте кости.
<
^ Слайды 12>.
В костной ткани выделяют три вида клеток:
остеобласты – за счет которых кость растет, остеокласты – предназначенные рассасывать (растворять) то, что препятствует росту и перестройке кости. Они буквально вгрызаются в плотное вещество кости и растворяют его. Благодаря этому расширяется полость кости, и она становится трубкой. И остеоциты – зрелые клетки костной ткани.
<
^ Слайды 13>.
Костные клетки и межклеточное вещество образуют систему костных пластинок, вставленных друг в друга как цилиндры с разным диаметром, вокруг сосудов.
Если костные пластинки плотно прилегают друг к другу, то образуется компактное вещество, а если рыхло – то губчатое.
Под надкостницей находится плотное компактное вещество – костное. В нем находятся кровеносные каналы и нервы
За компактным веществом прячется
губчатое. Губчатое вещество — более пористое по строению, и состоит из тонких перекладин. В губчатом веществе есть ячейки, в которых расположен красный костный мозг. У взрослых он содержится в плоских костях, в губчатых, и на концах (эпифизах) трубчатых костей.^ Красный костный мозг – орган кроветворения и орган иммунной системы человека. Полость в диафизах заполнена желтым костным мозгом, в котором много жировых клеток.
— Может ли трубчатое строение обеспечить кости большую прочность?
Демонстрация опыта. На демонстрационном столе выставляются два штатива с кольцами, расположенными вертикально. Один лист бумаги сворачивается в полоску, другой — в трубку.
1испытание: Бумажную полоску просовывают в кольца и укрепляют так, что ее середина свободно провисает между кольцами. Учитель вешает на нее чашку от аптекарских весов, которую затем нагружает грузом до тех пор, пока лист не согнется.
2испытание: между кольцами закладывают трубку и сразу вешают на нее чашку с грузом, который согнул бумажную полоску. Учащиеся видят, что эта нагрузка не может согнуть трубку. Чашку весов учитель нагружает до критической величины, после чего сравниваются результаты первого и второго испытания.
Вывод: Трубка обладает большей прочностью, чем стержень такой же массы.
— Чем обеспечивается большая прочность?
— Есть ли закономерность в расположении пластинок губчатого вещества?
<
^ Слайды 14>.
Пластинки губчатого вещества пересекаются под углом 90, поэтому они противостоят растяжению и сжатию. Поскольку перекладины опираются на компактное вещество кости, возникает жесткая и прочная конструкция, в которой нагрузка равномерно распределяется на всю ткань. Данные особенности строения были использованы Эйфелем при создании всемирно известной башни – Эйфелевой.
<
Слайд 15>.
Повторим основные понятия по строению кости: надкостница, костное вещество, губчатое вещество, красный костный мозг, желтый костный мозг, костные клетки: остеобласты, остеокласты, остеоциты
— Итак, мы рассмотрели строение, и рост кости, и теперь можем ответить на вопрос: “Зависят ли свойства кости от ее строения?”.
Учитель: Вернемся к нашему второму вопросу:
— Как соединяются между собой кости в скелете, и в чем проявляется взаимосвязь строения и функций их соединений?
Об этом нам расскажут учащиеся 3 группы.
-О каких способах соединения костей вы слышали и знаете?
По выполняемым функциям существуют три группы соединения костей: неподвижные, малоподвижные, подвижные соединения.
(Слайд16)
Неподвижное соединение костей происходит путем их срастания. Движения при этом ограничены или вовсе отсутствуют.
(Слайд17)
– Какие кости имеют такой тип соединения?
— Как соединены кости черепа?
— Какие особенности есть в строении черепа ребенка?
— Какое значение имеет такое соединение костей черепа?
(Слайд18)
2. Полуподвижное соединение достигается упругими хрящевыми прокладками между костями. Такие прокладки находятся между отдельными позвонками. При сокращении мышц эти прокладки сжимаются и позвонки сближаются. При ходьбе, беге, прыжках прослойки упругого хряща действуют как амортизаторы, смягчая резкие толчки и предохраняя тело от сотрясения.(грудные позвонки, ребра с грудиной).
— Какое значение имеет такое соединение? Такое соединение имеет опорное, защитное и двигательное значение.
(Слайд19)
3. Подвижное соединение.
— Какие кости в скелете человека соединены подвижно?
— Как называется такое соединение?
— Какое значение имеет?
— Какое строение имеет суставное соединение?
Ученик: Сустав состоит из суставных поверхностей сочленяющихся костей; суставной сумки, суставной полости, суставной жидкости. Суставные поверхности костей покрыты гладким хрящом (облегчение движения костей в суставе). Суставная поверхность одной из костей сустава (головка) – выпуклая, суставная поверхность другой (впадина) – вогнутая. Суставная сумка охватывает суставные поверхности сочленяющихся костей, образуя замкнутую полость, заполненную суставной жидкостью. Количество суставной жидкости, заполняющей узкую щель между суставными поверхностями, очень невелико. Жидкость выполняет роль смазки. Суставы укрепляются связками, которые располагаются вне суставной сумки и внутри нее.
Суставы различаются по числу и форме суставных поверхностей костей и по возможному объему движений, т.е по числу осей, вокруг которых может совершаться движение.
По форме суставных поверхностей суставы делят на 4 типа:
— плоские (между костями запястья и пястья),
— Цилиндрические (между локтевой и лучевой костями)
— Эллипсоидные (между костями предплечья и кисти)
— Шаровидные (плечевой сустав).
По числу поверхностей:
— простые (две суставные поверхности),
— сложные (более двух)
Итак все 3 группы поработали хорошо. Давайте подведем итог.
Одна из основных функций костей – защитная. Чтобы с ней справиться, кости должны быть и крепкими, и прочными, и упругими. Достигается это благодаря своеобразию химического состава и строения кости. А защитная функция и подвижность скелета различными видами соединения костей.
— Как вы думаете, изменяется ли состав костей с возрастом? Каким образом? Рассмотрим диаграммы “Возрастные изменения состава костей”.
<Слайд 20>.
С возрастом увеличивается содержание в кости неорганических веществ и уменьшается содержание органических.
— Почему у детей часто встречаются искривления костей, а у пожилых людей переломы?
— Почему в вашем возрасте нужно постоянно следить за осанкой?
^ Сообщение учащегося: — Детские кости достаточно гибкие, и неправильная осанка может привести к искривлению позвоночника. В нашей школе по данным медосмотра у 36 учащихся нарушение осанки, в среднем звене – 18 человек уже испортили свою осанку. Не попадайте в их число! Здоровье – самое большое богатство человека, и его нужно беречь смолоду. Установлено, что умеренная нагрузка на кость увеличивает её прочность, поэтому очень важно заниматься физической культурой. Здоровье кости зависит от многих факторов, немаловажное значение имеет сбалансированное питание.(Слайд 21)Учитель биологии. Выдающийся русский анатом П.Ф. Лесгафт проделал интересный опыт. Он кормил четыре группы щенков разной пищей: молочной, мясной, смешанной и растительной. В костях щенков, которых кормили молоком и мясом, соотношение неорганических и органических веществ было примерно 1:1. Несколько меньше неорганических веществ в кости при смешанном питании, и особенно при питании растительной пищей, где это соотношение выражается 1:2.
При недостатке неорганических веществ в кости, а именно солей фосфора и кальц?