Строение, соединение и рост костей

Кость – это орган, состоящий и пластинчатой костной ткани, покрытый надкостницей и имеющий внутри полость, в которой находится костный мозг. Кости входят в состав опорно-двигательного аппарата. Они различаются по размерам, форме и строению. Всего в скелете человека 204-208 костей.

Кости имеют сложный химический состав. Основная часть (70%) – неорганические вещества. Это различные соединения в состав которых входят Са, Р, Мg (незначительно Al, F, Mn, Pb, Fe, Co, и др.) Больше всего в костях содержится Са. Неорганические вещества придают костям прочность. Органические соединения (до 30%) сухой массы. Придают костям упругость и эластичность. Твердость + упругость (эластичность) = прочность.

Кости имеют различную форму. Форма и функция костей взаимосвязаны. По строению и форме различают губчатые, плоские, смешанные и трубчатые кости. Трубчатые кости – входят в состав конечностей (кости бедра голени, плеча, предплечья – длинные; кисти и стопы - короткие). Длинная трубчатая кость имеет вид полых цилиндров с утолщенными концами: средняя часть – тело(диафиз) и две головки (эпифиз). Между телом и головками расположен эпифизарный хрящ, он обеспечивает рост кости в длинну. С верху кости покрыты соединительно-тканной оболочкой – надкостницей

Надкостница содержит нервные окончания и кровеносные сосуды. Наружный слой диафиза (тело) состоит из компактного костного вещества, внутренний – губчатого вещества. Головки (диафизы) трубчатых костей состоят из губчатого вещества. Внутри диафизов (головок) находится желтый костный мозг (жировая ткань). Головки покрыты хрящом – это твердая соединительная ткань.

Плоские кости (кости таза, лопатка, кости мозгового отдела черепа) ограничивают полости в которых помещаются органы. Образованы двумя пластинками компактного вещества с тонким слоем губчатого вещества между ними. Их ширина и длинна значительно превышает толщину. Губчатое вещество ячеистое заполнено красным костным мозгом (кроветворный орган). Смешанные кости (позвонок с ребрами) – состоят из нескольких частей, имеющих разное строение и выполняющих разные функции. Позвонок – губчатая кость, ребра – плоская. Имеют разную форму и строение.

Рост костей.

В длину осуществляется за счет зон роста, которые расположены на границе диафиза и эпифиза. Здесь хрящевая ткань непрерывно растет и защищается костной. В толщину – растет за счет деления клеток внутреннего слоя надкостницы.

Соединение костей скелета.

Части скелета имеют три типа соединения: неподвижное, полуподвижное, подвижное. Неподвижное соединение – осуществляется 2-мя способами: швами (соединение костей черепа), срастанием костей (кости таза с кресцом, кресцовые позвонки). Полуподвижное – соединение с помощью хрящей (грудные позвонки, ребра с грудиной). Подвижное соединение (сустав) - наиболее распространенное и сложное соединение.

Неподвижное соединение

• За счет швов
• За счет срастания костей

Полуподвижное соединение

За счет хрящей

Подвижное соединение

За счет суставов

Сустав соединяет несколько костей. Суставная поверхность сустава выпуклая (головка), противоположная суставная поверхность вогнутая (впадина). Головка и впадина покрыты хрящом. Вокруг суставных поверхностей образуется суставная сумка с замкнутой суставной полостью, которая заполнена суставной жидкостью. Суставная жидкость уменьшает трение и делает кости более подвижными. Суставы укрепляются связками, которые располагаются вне суставной сумки или внутри нее.

Пример суставов: кости бедра и голени (коленный сустав); плеча и предплечья (локтевой сустав).

ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА. Скелет головы. Скелет туловища Скелет верхней конечности Скелет нижней конечности Мускулатура В скелете человека насчитывают более 200 костей. Скелет единое прочное образование. Он состоит из костей, хрящей и связок. ЗНАЧЕНИЕ: ОПОРА ДВИЖЕНИЕ ЗАЩИТА

СТРОЕНИЕ КОСТЕЙ Длинные кости называют также трубчатыми. Они полые. Такое строение длинных костей обеспечивает одновременно их прочность и легкость. Известно, что металлическая или пластмассовая трубка почти так же прочна, как равный ей по длине и диаметру сплошной стержень из того же материала. В полостях трубчатых костей находится соединительная ткань, богатая жиром, — желтый костный мозг. КОСТИ: форма, размеры. КОСТИ -ДЛИНННЫЕ -КОРОТКИЕ -ПЛОСКИЕ

СТРОЕНИЕ коротких костей Короткие кости образованы в основном губчатым веществом. Такое же строение имеют плоские кости, например лопатки, ребра.

О существовании костей в нашем теле знает каждый. Скрещенные кости и череп – знак, отпугивающий излишне любознательных, использовали пираты. В художественной литературе много черепов и скелетов. Чаще всего они вносят в повествование атмосферу таинственности. Действует скелет и в сказках. Старославянское слово «кощь» («кошть») означает «сухой» . От него произошло слово «кость» и название персонажа русских сказок — Кощей Бессмертный. Такое имя ему отведено не случайно – кости надолго «переживают» человека и порой сохраняются в земле тысячелетиями, почти не изменяясь. Изучите данные и сделайте вывод о прочности костной ткани «как строительного материала» скелета человека. Материал Прочность на сжатие Прочность на растяжение Сталь 552 827 Фарфор 250 55 КОСТЬ 170 120 Гранит 145 5 Дуб 59 117 Бетон

РОСТ КОСТЕЙ Рост костей. В детстве и юности кости людей растут в длину и толщину. Формирование скелета заканчивается к 22 -25 годам. Рост кости в толщину связан с тем, что клетки внутренней поверхности надкостницы делятся. При этом на поверхности кости образуются новые 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, например гормон роста, выделяемый гипофизом. При недостаточном количестве этого гормона ребенок растет очень медленно. Такие люди вырастают не выше детей 5 -6 -летнего возраста. Это карлики.

Рост и строение кости Если в детстве гипофиз вырабатывает слишком много гормона роста, вырастает вел При усилении функции гипофиза у взрослого человека непропорционально разрастаются некоторые части тела, например пальцы рук, ног, нос. У взрослых кости не удлиняются и не утолщаются, но замена старого костного вещества новым продолжается всю жизнь. Костное вещество способно перестраиваться под влиянием нагрузки, действующей на скелет. Например, кости больших пальцев стопы, на которые опирается балерина, утолщены, их масса облегчена благодаря расширению внутренней полости. Чем больше нагрузка на скелет, тем активнее идут процессы обновления и тем прочнее костное вещество. Правильно организованный физический труд, занятия физкультурой в то время, когда скелет еще только формируется, способствуют его развитию и укреплению.

СОСТАВ КОСТИ Состав кости. Кости образованы органическими и неорганическими веществами. Значение минеральных и органических веществ легко выяснить, проделав простой опыт. Если долго прокаливать кость, то из нее удаляется вода, а органические соединения сгорают. Когда это делают осторожно, кость не теряет своей формы, но становится настолько хрупкой, что прикосновении рассыпается на мелкие, 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 НС 1. Соли кальция постепенно растворяются, и кость становится настолько гибкой, что ее можно завязать в узел. Органические соединения придают кости гибкость и упругость.

СОЕДИНЕНИЕ КОСТЕЙ Соединение костей. Скелет взрослого человека состоит примерно из 220 костей, которые соединены между собой. Некоторые соединения костей совершенно неподвижны, например соединения костей черепа (швы), другие — подвижны или полуподвижны.

СОЕДИНЕНИЯ КОСТЕЙ Подвижные соединения костей называют суставами, например бедренный, коленный, локтевой суставы. На одной из костей, сочленяющихся в суставе, обычно находится ямка — суставная впадина. В нее входит соответствующая ей по форме головка другой из сочленяющихся костей. Впадина и головка покрыты слоем блестящего гладкого хряща. Это облегчает скольжение головки во впадине при движениях в суставе.

СОЕДИНЕНИЯ КОСТЕЙ Кости, образующие суставы, соединяются очень прочными связками. Сверху сустав покрыт суставной сумкой. В ней находится суставная жидкость. Она уменьшает трение и способствует скольжению головки кости в суставной впадине. Хрящи, связки, суставная сумка относятся к соединительной ткани. Полуподвижные соединения костей с хрящевыми прокладками называют полусуставами.

Развитие кости происходит двумя способами: из соединительной ткани; из 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.

Соединения костей 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 ребрами и грудиной) волокнистый по длительности своего существования различают синхондрозы: временные постоянные – Синостоз - кости соединены посредством костной ткани. Диартрозы - прерывные соединения, более поздние по развитию и более подвижные по функции. классификации суставов: – по числу суставных поверхостей – по форме и по функции Гемиартроз - переходная форма от непрерывных к прерывным или обратно.

Тема урока: «Строение, состав и свойства костей, рост костей. Типы соединения костей».

Цель урока: изучить химический состав, строение и свойства костей, рост костей, типы соединения костей.

Тип урока: комбинированный.

Оборудование : таблицы: «Скелет человека», «Строение костей», «Типы соединения костей», презентация Power Point .

Ход урока:

I. Организационный момент.

II. Актуализация знаний учащихся.

1. Состав и функции опорно-двигательной системы.

2. Форма костей

3. Химический состав кости

6. Рост кости

7. Соединение костей

IV. Закрепление и обобщение изученного материала.

V. Домашнее задание.

I. Организационный момент.

II. Актуализация знаний учащихся и целеполагание.

Формулировка цели урока. (слайд 1). 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 2)

III. Объяснение нового материала.

1. Состав и функции опорно-двигательной системы

Учитель. «Движение - это жизнь», - заметил Вольтер. Мы совершаем множество различных движений, перемещаемся в пространстве, бегаем, шагаем, прыгаем, плаваем. Выполняем многие тысячи разнообразных выпрямлений, сгибаний, поворотов. Обеспечивает все это опорно-двигательная система.

Опорно-двигательную систему нередко называют костно-мышечной. Почему? Потому, что в состав опорно-двигательной системы входят кости, связывающие их соединительные ткани и мышцы. Кости черепа, туловища и конечностей образуют скелет (от греч. «скелетон» - «высохший»).

Скелет определяет форму тела, обеспечивают опорную, защитную и двигательную функции, участвует в обмене веществ. (слайд 3)

Учитель . Ребята, что такое опора?

Ответ. Поддержка

Учитель. Что поддерживает опорно-двигательная система?

Ответ. Тело человека

Учитель. Правильно, опорно-двигательная система осуществляет опору для тела в целом, а также для всех его частей и органов. Опорная функция - проявляется в том, что кости скелета и мышцы образуют прочный каркас, определяющий положение внутренних органов и не дающий им возможности смещаться.

Двигательная функция осуществляет перемещение тела и его частей в пространстве. Двигательная функция возможна только при условии взаимодействия мышц и костей скелета, так как мышцы приводят в движение костные рычаги.

Защитная функция. Кости скелета защищают органы от травм. Так, спинной и головной мозг находятся в костном «футляре» - головной мозг защищен черепом, - спинной позвоночником. Грудная клетка закрывает сердце и легкие, дыхательные пути, пищевод и крупные кровеносные сосуды. Органы брюшной полости сзади защищены позвоночником, снизу - тазовыми костями, спереди - мышцами брюшного пресса.

Костная система выполняет ряд других функций . В костях находится основной запас минеральных солей: кальция, фосфора. Они используются организмом по мере необходимости, поэтому костная система принимает самое непосредственное участие в минеральном обмене.

2. Форма костей

Учитель . Кости взрослого человека составляют около 18% массы его тела. Они неодинаковы по форме и выполняемым функциям (слайды 4, 5, 6).

Различают трубчатые кости, они могут быть длинными (например, плечевая) или короткими (кости плюсны). Эти кости состоят из удлиненной средней части (тела) и двух утолщенных концов (эпифизов). Внутри тела кости имеется полость.

Широкие кости участвуют в образовании стенок полостей, содержащих внутренние органы (кости мозгового отдела черепа, кости таза, грудина). Их ширина значительно преобладает над толщиной.

Смешанные кости имеют сложную форму и состоят из нескольких частей, имеющих различное строение и очертание. Это, например, позвонки, кости основания черепа.

3. Химический состав кости.

Учитель. Старославянское слово «кощь» («кошть») означает «сухой». От него произошло слово «кость» и название персонажа русских сказок - Кощей Бессмертный. Такое имя ему отведено не случайно - кости надолго «переживают» человека и порой сохраняются в земле тысячелетиями, почти не изменяясь.

Задание . Изучите данные и сделайте вывод о прочности костной ткани «как строительного материала» скелета человека (слайд 7).

Материал	Прочность на сжатие	Прочность на растяжение
Сталь
Фарфор
КОСТЬ
Гранит
Дуб
Бетон

Вывод: как это ни удивительно, но кость по прочности уступает только твёрдым сортам стали и оказывается гораздо прочнее, ставших образцами прочности, гранита и бетона.

Давайте шаг за шагом выясним, какие особенности химического состава и строения придают костям такие уникальные свойства.

Учитель. Вещества, входящие в состав кости можно разделить на две группы: органические и неорганические.

Учитель . Вспомните, какие минеральные элементы входят в состав кости?

Ответ. Кальций, фосфор, магний

Учитель. Правильно, состав кости в основном входят соли кальция и фосфора.

Учитель. Какие органические вещества могут входить в состав костной ткани?

Ответ: Белки, жиры, углеводы. (слайд 8)

Учитель : Подумайте, какие свойства придают костям неорганические и органические вещества?

Ответ. Органические вещества сообщают кости упругость и эластичность. Неорганические (нерастворимые соли кальция и магния) придают кости твердость.

Учитель : Итак, органические вещества (белки) придают кости упругость, а неорганические (нерастворимые соли кальция и магния) придают кости твердость. Сочетание же твердости и эластичности сообщает кости прочность.

Состав костной ткани человека меняется в течение всей жизни человека.

Учитель. Как изменяется химический состав костей с возрастом?

Чтение учебника. Стр. 103, второй абзац.

Ответ. С возрастом увеличивается содержание в кости неорганических веществ и уменьшается содержание органических.

Учитель . Почему у детей часто встречаются искривления костей, а у пожилых людей переломы? Почему в вашем возрасте нужно постоянно следить за осанкой?

Ответ. У детей в костях содержится больше органических веществ. Их кости более упругие и эластичные. С возрастом в костях увеличивается содержание солей. В старости кости становятся хрупкими, из-за того, что в них содержание органических веществ сокращается.

4. Микроскопическое строение кости.

Учитель . Ребята, какие группы тканей вы знаете?

Ответ. Эпителиальная, мышечная, нервная, соединительная.

Учитель . К какой группе относится костная ткань?

Ответ. К соединительной

Учитель . Каковы характерные особенности соединительной ткани?

Ответ. Наличие хорошо развитого межклеточного вещества, определяющего механические свойства ткани.

Учитель . Кости скелета человека образованы костной тканью — разновидностью соединительной ткани. Костная ткань построена из костных клеток и межклеточного вещества и имеет у человека пластинчатое строение (слайды 9, 10).

У каждой кости выделяют компактное (плотное) и губчатое вещество (слайд 11). Их количественное соотношение и распределение зависит от места кости в скелете и от ее функции. В плотном веществе костные пластинки имеют цилиндрическую форму, они как бы вставлены одна в другую.

Учитель . Какое значение имеет такое расположение костных пластинок?

Ответ . Обеспечивает костям большую прочность и легкость.

Учитель . Губчатое вещество образовано множеством костных пластинок, которые располагаются по направлениям наибольшей нагрузки

5. Макроскопическое строение кости. (слайд 12)

Тело длинных трубчатых костей построено из компактного вещества. В эпифизах костей между пластинками губчатого вещества находится красный костный мозг. В нем образуются клетки крови. Полости длинных трубчатых костей заполнены желтым костным мозгом, в котором содержатся жировые клетки.

Снаружи каждая кость покрыта тонкой соединительнотканной оболочкой - надкостницей. В надкостнице проходят сосуды и нервы. Надкостница принимает участие в питании кости и образовании новой костной ткани.

6. Рост кости.

Кости могут расти в длину и толщину.

Учитель : рассказ об опыте: у молодого петуха удалили всю бедренную кость, но сохранили ее надкостницу. Через некоторое время кость восстановилась. Какие можно сделать выводы из этого опыта?

Ответ : кость растет за счет деления клеток надкостницы.

(Слайд 13) За счет деления клеток внутреннего слоя надкостницы, кости растут в толщину и зарастают при переломах. В длину кости растут за счет деления клеток хряща, расположенных на ее концах.

7. Типы соединения костей . (слайд 14)

Отдельные кости скелета человека соединены между собой. Способ соединения костей зависит от их функций.

Неподвижные соединения костей имеются между костями черепа, таза. Между соединяющимися костями расположена тонкая прослойка соединительной ткани или хряща. Движения отсутствуют или крайне ограничены. (слайд 15)

Полуподвижные соединения имеются между телами позвонков позвоночного столба, между берцовыми костями голени. Небольшая подвижность этих соединений достигается при помощи хрящевых пластинок и упругих связок. (слайд 16)

Подвижные соединения костей - суставы. Суставы позволяют человеку производить различные движения. (слайд 17)

Сустав образуется концами соединяющихся костей, заключенными в суставную сумку. Концы костей покрыты гладким эластичным хрящом, наличие которого обеспечивает упругость сустава и облегчает движение. Уменьшению трения способствует и выделяемая внутренней поверхностью суставной сумки специальная суставная жидкость, которая действует как смазка. Форма соединяющихся костей позволяет выполнять определенные виды движений. Снаружи сумки, а иногда и внутри сустав укреплен связками. Движение в суставах осуществляется мышцами. (слайд 18)

IV. Закрепление изученного материала.

Ответить на поставленные вопросы (слайд 19)

1. Какие функции выполняет скелет?
2. Как вы докажете, что кость — живой орган?
3. Какие особенности в составе и строении костей обеспечивают им высокую прочность при относительной легкости?
4. Обоснуйте утверждение: "Тип соединения костей зависит от выполняемых ими функций".

V. Домашнее задание : стр. 100-105, ответить на вопросы. (слайд 20)

§1. Опорно-двигательная система человека

О существовании костей в нашем теле знает каждый. Старославянское слово «кощь» («кошть») означает «сухой».

От него произошло слово «кость» и название персонажа русских сказок – Кощей Бессмертный. Такое имя ему отведено не случайно – кости надолго «переживают» человека и порой сохраняются в земле тысячелетиями, почти не изменяясь.

Многие животные имеют скелет, у членистоногих он наружный, образован хитином. У хордовых животных он внутренний, костный.

А сейчас попробуем ответить на вопрос: «Для чего нужен скелет?» Представьте себе, как выглядела бы лягушка без скелета. Вероятно, она напоминала бы медузу, выброшенную на берег, у которой действительно нет скелета, а как изменилась бы скорость ее передвижения!

Опорно-двигательная система человека представлена скелетом, мышцами и связками. Мышцы крепятся к костям с помощью связок. Сокращаясь, они приводят в движение кости. В скелете взрослого человека насчитывается около 220 костей, у новорожденных детей их количество больше, но со временем некоторые кости срастаются. Скелет является пассивной частью опорно-двигательной системы. Мышцы - это ее активная часть, их насчитывается около 600.

Опорно-двигательная система в организме человека выполняет следующие функции :

Двигательную, которая обеспечивает передвижение тела и его частей в пространстве;

Опорную функцию. Заключается в том, что скелет представляет собой опору для мышц и внутренних органов, которые прикрепляясь к костям, удерживаются в своем положении;

Защитную. Состоит в том, что скелет образует стенки полостей тела, в которых расположены жизненно важные органы. Так, например, в полости черепа находится головной мозг, в грудной клетке – сердце и легкие и т.д. ;

Обменную функцию. Кости участвуют в обмене минеральных веществ, являясь источником кальция, фосфора и других минеральных солей. Их кроветворная функция обусловлена наличием красного костного мозга.

Скелет (в переводе с греческого – высушенный) представляет собой совокупность костей, образующих в теле человека твердый остов. Кости человека прочные и в то же время легкие. Например, бедро человека выдерживает груз 1500 кг, плечевая кость - 850 кг. Предел прочности ребер на излом у молодых колеблется от 85 до 110 кг на квадратный сантиметр площади. Кость тверже гранита в 2,5 раза, а кирпича - в 30 раз. Ее прочность может сравниться с чугуном.

Чем же обусловлены такие свойства кости?

Химический состав костей - это органические вещества, которые составляют 33%, и минеральные вещества, на долю которых приходится 67%.

Значение минеральных и органических веществ легко выяснить, проделав простой опыт. Если долго прокаливать кость, то из нее удаляется вода, а органические соединения сгорают. При этом кость не теряет своей формы, но становится очень хрупкой.

Если кость выдержать в течение суток в 10-процентном растворе соляной кислоты, то соли кальция постепенно растворяются, и кость становится настолько гибкой, что ее можно завязать в узел.

Неорганические вещества придают костям твердость, а органические соединения придают кости гибкость и упругость.

Наиболее прочными являются кости человека в зрелом возрасте (от 20 до 40 лет). У детей в костях относительно велика доля органических веществ. Поэтому детские кости легко деформируются под влиянием неправильной позы или неравномерной нагрузки. У пожилых людей в костях увеличивается доля минеральных веществ. Поэтому их кости становятся более ломкими.

§2. Строение и состав костей

По строению различают трубчатые, губчатые и плоские кости. Трубчатые кости - это кости конечностей, они расположены там, где необходима большая амплитуда движения. К плоским костям относятся свод черепа, грудина, лопатки, тазовые кости. Они выполняют защитную функцию. Губчатые кости образуют запястье, предплюсну, позвонки. Эти кости выдерживают большую нагрузку в сочетании с подвижностью.

Рассмотрим макроскопическое строение длинной трубчатой кости .

Она состоит из головок костей (эпифизов), метафизов (у детей это место расположения хрящевой пластинки) и диафиза (тела кости). Сверху кость покрыта надкостницей (за исключением суставных поверхностей), которая срастается с компактным веществом кости.

В головках находится губчатое вещество, образованное костными пластинками, а между ними - красный костный мозг. Полость тела кости заполнена желтым костным мозгом, образованным жировой тканью. На головках костей находится гиалиновый хрящ.

Губчатые кости имеют на поверхности довольно тонкое компактное вещество, под которым находится губчатое вещество, заполненное красным костным мозгом.

Трубчатые кости полые. Такое строение длинных костей обеспечивает одновременно их прочность и легкость. Известно, что металлическая или пластмассовая трубка почти так же прочна, как равный ей по длине и диаметру сплошной стержень из того же материала.

А теперь ознакомимся с микроскопическим строением кости .

Скелет человека образован костной тканью - разновидностью соединительной ткани.

Для нее характерно наличие большого количества твердого межклеточного вещества. Компактное вещество кости состоит из микроскопических ячеек и канальцев, по которым из надкостницы в кость проходят многочисленные кровеносные сосуды и нервы.

Стенки костных канальцев выложены рядами радиально расположенных костных пластинок. Это межклеточное вещество кости. Костные клетки - остеоциты. Они образуют костные пластинки и располагаются по наружному периметру канальцев.

§3. Соединение костей

Различают три типа соединения костей : непрерывные (неподвижные), полупрерывные (полуподвижные) и прерывные (подвижные).
Непрерывные соединения костей осуществляются в тех частях скелета, где требуется обеспечить повышенные защитные и опорные функции.

Неподвижные соединения характерны, например, для соединения костей мозговой части черепа. При этом небольшие выступы одной кости заходят в выемки другой кости. Получающийся при этом шов очень прочен, прочнее окружающих его костей.

Полупрерывные соединения костей - это соединения при помощи хрящей (симфизов). К полуподвижным соединениям относят соединения между многими позвонками, соединения рёбер с грудиной и грудными позвонками.

Наибольшая подвижность сочленовных костей обеспечивается прерывным типом соединения. Его называют суставом. Сустав имеет три элемента: суставные поверхности, суставную сумку и суставную полость. Суставные поверхности костей покрыты суставным хрящом.

Соответствие формы суставных поверхностей обеспечивает плотное их прилегание друг к другу и скольжение. Суставная сумка, образованная плотной соединительной тканью, формирует герметически замкнутую полость сустава и срастается с надкостницей. Внутри полости сустава давление ниже атмосферного. Синовиальная жидкость заполняет полость сустава и играет роль смазки, уменьшающая трение в суставе. Снаружи суставная сумка окружена укрепляющими сустав связками.

Такое строение сустава позволяет ему быть подвижным, но в то же время прочным. Подвижность обеспечивается формой суставных поверхностей, гиалиновым хрящом и синовиальной жидкостью, прочность суставу придают суставная сумка, связки и давление ниже атмосферного.

Наибольшую подвижность костей обеспечивает шаровидный сустав, наименьшую - плоский.

Рост трубчатых костей в длину происходит за счет деления клеток зон роста (хрящевая пластинка метафиза) и завершается к 20-25 годам. Хрящевая ткань по мере роста кости замещается костной тканью.

В толщину трубчатые кости растут за счет деления клеток надкостницы, она же обеспечивает регенерацию кости при повреждениях. Однако масса кости увеличивается незначительно, потому что стенки костномозговой полости содержат клетки, растворяющие кость.

Регуляция роста кости осуществляется за счет соматотропина - гормона роста, который выделяется гипофизом преимущественно во время сна. При недостаточном количестве соматотропина с рождения возникает болезнь карликовость.

Гипофизарные карлики достигают в высоту роста 5-6 летнего ребенка, они умственно сохранны, и все пропорции тела у них соблюдены. При избытке гормона роста с рождения появляется болезнь гигантизм, при ней высота человека достигает двух и более метров. Если же гормон роста начинает выделяться в избытке у взрослых, то возникает болезнь акромегалия. Происходит увеличение размеров хрящевых органов: носа, ушей, а также кистей рук.

§4. Краткий итог урока

Таким образом, на нашем уроке мы познакомились со структурой опорно-двигательной системы и ее функциями. Изучили макро- и микроскопическое строение кости, ее химический состав. Рассмотрели различные виды костей, способы их соединения в скелете человека и регуляцию роста костей.

Литература:

1. А.Г. Драгомилов, Р.Д.Маш. Биология. Человек 8 класс. -М.: Вентана -Граф, 2003-272 с.

2. Д.В. Колесов, Р.Д.Маш, И.Н.Беляев. Биология. Человек 9 класс. -- М.: Дрофа, 1997.-304 с.

3. Е.А. Резанова, И.П. Антонова, А.А. Резанов. Биология человека. В таблицах рисунках и схемах. - М.: « Издат- школа 2000», 1999г.-208с.

4. М.З. Залесский. Занимательная анатомия. - М.: Росмен,1998.-145с.

5. Е.П.Сидоровю Анатомия для поступающих в вузы. - М.: Евразийский регион, Российский университет дружбы народов « Уникум- центр» , 1998г.-224с.

Для визуального оформления использовались источники:

СКЕЛЕТ.СТРОЕНИЕ,СОСТАВ И СОЕДИНЕНИЕ КОСТЕЙ. Лабораторная работа « Исследование свойств нормальной,жженной и декальценированной кости»

ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА. Скелет головы. Скелет туловища Скелет верхней конечности Скелет нижней конечности Мускулатура В скелете человека насчитывают более 200 костей. Скелет единое прочное образование. Он состоит из костей,хрящей и связок. ЗНАЧЕНИЕ: ОПОРА ДВИЖЕНИЕ ЗАЩИТА

СТРОЕНИЕ КОСТЕЙ Длинные кости называют также трубчатыми. Они полые. Такое строение длинных костей обеспечивает одновременно их прочность и легкость. Известно, что металлическая или пластмассовая трубка почти так же прочна, как равный ей по длине и диаметру сплошной стержень из того же материала. В полостях трубчатых костей находится соединительная ткань, богатая жиром, - желтый костный мозг. КОСТИ: форма, размеры. КОСТИ -ДЛИНННЫЕ -КОРОТКИЕ -ПЛОСКИЕ

СТРОЕНИЕ коротких костей Короткие кости образованы в основном губчатым веществом. Такое же строение имеют плоские кости, например лопатки, ребра.

О существовании костей в нашем теле знает каждый. Скрещенные кости и череп – знак, отпугивающий излишне любознательных, использовали пираты. В художественной литературе много черепов и скелетов. Чаще всего они вносят в повествование атмосферу таинственности. Действует скелет и в сказках. Старославянское слово « кощь » (« кошть ») означает «сухой». От него произошло слово «кость» и название персонажа русских сказок - Кощей Бессмертный. Такое имя ему отведено не случайно – кости надолго «переживают» человека и порой сохраняются в земле тысячелетиями, почти не изменяясь. Изучите данные и сделайте вывод о прочности костной ткани «как строительного материала» скелета человека Материал Прочность на сжатие Прочность на растяжение Сталь 552 827 Фарфор 250 55 КОСТЬ 170 120 Гранит 145 5 Дуб 59 117 Бетон 21 2

РОСТ КОСТЕЙ Рост костей. В детстве и юности кости людей растут в длину и толщину. Формирование скелета заканчивается к 22-25 годам. Рост кости в толщину связан с тем, что клетки внутренней поверхности надкостницы делятся. При этом на поверхности кости образуются новые 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, например гормон роста, выделяемый гипофизом. При недостаточном количестве этого гормона ребенок растет очень медленно. Такие люди вырастают не выше детей 5-6-летнего возраста. Это карлики.

Рост и строение кости Если в детстве гипофиз вырабатывает слишком много гормона роста, вырастает вел При усилении функции гипофиза у взрослого человека непропорционально разрастаются некоторые части тела, например пальцы рук, ног, нос. У взрослых кости не удлиняются и не утолщаются, но замена старого костного вещества новым продолжается всю жизнь. Костное вещество способно перестраиваться под влиянием нагрузки, действующей на скелет. Например, кости больших пальцев стопы, на которые опирается балерина, утолщены, их масса облегчена благодаря расширению внутренней полости. Чем больше нагрузка на скелет, тем активнее идут процессы обновления и тем прочнее костное вещество. Правильно организованный физический труд, занятия физкультурой в то время, когда скелет еще только формируется, способствуют его развитию и укреплению.

СОСТАВ КОСТИ Состав кости. Кости образованы органическими и неорганическими веществами. Значение минеральных и органических веществ легко выяснить, проделав простой опыт. Если долго прокаливать кость, то из нее удаляется вода, а органические соединения сгорают. Когда это делают осторожно, кость не теряет своей формы, но становится настолько хрупкой, что при прикосновении рассыпается на мелкие, 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 постепенно растворяются, и кость становится настолько гибкой, что ее можно завязать в узел. Органические соединения придают кости гибкость и упругость.

СОЕДИНЕНИЕ КОСТЕЙ Соединение костей. Скелет взрослого человека состоит примерно из 220 костей, которые соединены между собой. Некоторые соединения костей совершенно неподвижны, например соединения костей черепа (швы), другие - подвижны или полуподвижны.

СОЕДИНЕНИЯ КОСТЕЙ Подвижные соединения костей называют суставами, например бедренный, коленный, локтевой суставы. На одной из костей, сочленяющихся в суставе, обычно находится ямка - суставная впадина. В нее входит соответствующая ей по форме головка другой из сочленяющихся костей. Впадина и головка покрыты слоем блестящего гладкого хряща. Это облегчает скольжение головки во впадине при движениях в суставе.

СОЕДИНЕНИЯ КОСТЕЙ Кости, образующие суставы, соединяются очень прочными связками. Сверху сустав покрыт суставной сумкой. В ней находится суставная жидкость. Она уменьшает трение и способствует скольжению головки кости в суставной впадине. Хрящи, связки, суставная сумка относятся к соединительной ткани. Полуподвижные соединения костей с хрящевыми прокладками называют полусуставами.

Развитие кости происходит двумя способами: из соединительной ткани; из 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.

Соединения костей 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 ребрами и грудиной) волокнистый по длительности своего существования различают синхондрозы: временные постоянные Синостоз - кости соединены посредством костной ткани. Диартрозы - прерывные соединения, более поздние по развитию и более подвижные по функции. классификации суставов: по числу суставных поверхостей по форме и по функции Гемиартроз - переходная форма от непрерывных к прерывным или обратно.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА «Микроскопическое строение кости» Оборудование: микроскоп, постоянный препарат «Костная ткань». Ход работы: 1. Рассмотрите при малом увеличении микроскопа костную ткань 2. Найдите канальцы, по которым проходили сосуды и нервы. На поперечном срезе они имеют вид прозрачного кружка или овала. 3. Найдите костные клетки, которые находятся между кольцами и имеют вид черных паучков. Они выделяют пластинки костного вещества, которые потом пропитываются минеральными солями. 4.Результаты наблюдений оформите в технологической карте, подписав части рисунка.

Ответьте на вопросы: 1. Костные клетки выделяют межклеточное вещество в форме пластинок, ко­торые располагаются вокруг каналов, образуя концентрические цилиндры. Как это сказывается на прочности кости? 2. Почему корпус самолета делают из дюралюминиевых трубок, а не из листо­вого проката?

Итак, мы с вами убедились, что кости – прочные и одновременно легкие. Что и позволяет им выполнять в составе скелета опорную, защитную и двигательную функции. Это достигается: 1. За счет химического состава. 2. За счет макростроения. 3. За счет микростроения.