Кость под микроскопом

Конспект урока по биологии

Кость под микроскопом

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.

Задачи

1.Образовательная:

– сформировать у учащихся знания об особенностях химического состава, строения и свойств кости, обеспечивающих выполнение функций опорно-двигательной системы;

2. Развивающая:

– развивать умения анализировать, сравнивать, делать выводы, развивать логическое мышление;

3. Воспитательная:

– воспитывать чувство ответственности

за сохранение своего здоровья.

Оборудование: таблица «Скелет человека», презентация Power Point, микроскоп, микропрепарат «Красный костный мозг»

Ход урока:

I. Организационный момент.

II. Проверка домашнего задания. На прошлом уроке мы разобрали строение скелета. Но… Два ученика спорили. Один утверждал, что кость – сложный живой орган, а другой отрицал это.

Кто из них прав? Этот вопрос мы попытаемся решить в течение сегодняшнего урока. Прежде всего, мы вспомним строение скелета человека.

(Работа по карточкам в парах, выполняют первое задание: расставить цифры в соответствии с названием костей)

III. Изучение нового материала.

1. Форма костей

(Работа с текстом учебника. Стр.102. Прочитать текст, составить схему под руководством учителя, показать данные кости на таблице. ) – слайд 2

Распознать кости – слайд 3

Слайд 4. Почему трубчатые кости так называются?( Внутри тела кости имеется полость). Как вы думаете, данная полость заполнена ли каким-то веществом? (Желтый костный мозг- содержит жировые клетки и Красный костный мозг- кроветворный орган_ (Рассмотреть микропрепарат «Красный костный мозг» под микроскопом )

2. Химический состав кости.

Старославянское слово «кощь» («кошть») означает «сухой». От него произошло слово «кость». Задание. Изучите данные и сделайте вывод о прочности костной ткани «как строительного материала» скелета человека. – слайд 5

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

(В таблице приведены значения критических напряжений (отношение приложенной силы к площади поперечного сечения образца), при которых нарушается целостность различных материалов при испытаниях на сжатие и растяжение. Как это ни удивительно, но кость по прочности уступает только твёрдым сортам стали и оказывается гораздо прочнее ставших образцами прочности гранита и бетона. Чем же это объясняется?

Какой же запас прочности у наших костей? Средняя часть плечевой кости человека имеет площадь поперечного сечения около 3,3 см2.

Используя данные, приведённые в таблице, легко показать, что максимальный вес груза, который может удерживать эта кость, находясь в вертикальном положении и работая на сжатие, близок к 60 000 Н.

В то же время максимальная сила, которую может выдержать та же кость, если она работает на изгиб, а сила приложена к свободному концу кости перпендикулярно оси, близка к 5500 Н.) http://fiz.1september.ru/article.php?ID=200600616

Химический состав костей (беседа):

Какие вещества входят в состав кости? (органические, неорганические).

Выясним, какие свойства придают костям эти вещества.

Слайд 6

Если кость прокалить на огне, органические вещества сгорят. Кость почернеет и обуглится, но сохранит свою форму. Если к ней прикоснуться, она легко рассыплется на мелкие твердые частички. Неорганические вещества придают костям твердость.

Слайд 7 А если кость подержать некоторое время (от нескольких часов до суток) в 5-10%-ной соляной кислоте, она станет мягкой и гибкой. Кислота растворит минеральные соли, и в костях останутся только органические вещества, придающие им гибкость и упругость.

Как изменяется химический состав костей с возрастом?

Чтение учебника. Стр. 103, второй абзац.

-С возрастом увеличивается содержание в кости неорганических веществ и уменьшается содержание органических. Слайд 8

Почему у детей часто встречаются искривления костей, а у пожилых людей переломы?  – 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.

Слайд 9. Перед вами три кости, после проведения испытания на прочность и гибкость, вы должны определить, где какая кость: нормальная, лишенная органических веществ, лишенная неорганических веществ.

ФИЗМИНУТКА

3. Лабораторная работа “Микроскопическое строение кости” слайд 10

Цель работы: изучить микроскопическое строение кости

Ход работы

 1.Рассмотрите микроскопическое строение кости. Ответьте на вопросы.

        а) К какому типу ткани относится костная ткань? К соединительной

        б) Какие признаки характерны для данного типа ткани? Наличие хорошо развитого межклеточного вещества.

        в) Какими свойствами обладает межклеточное вещество костной ткани?- оно твердое, имеет пластинчатое строение, определяющего механические свойства ткани

2.  Рассмотрите строение кости, подпишите ее части на рисунке

1- надкостница; 2-кровеносные сосуды,3-концентрические цилиндры, образованные костными пластинками; 4-костно-мозговая полость; 5- костные клетки.

Костная ткань построена из костных клеток и межклеточного вещества и имеет у человека пластинчатое строение

Слайд – 12,13, 14 (работа с учебником)

У каждой кости выделяют компактное (плотное) и губчатое вещество. 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.

– Какое значение имеет такое расположение костных пластинок? Обеспечивает костям большую прочность и легкость.

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

Макроскопическое строение кости

Тело длинных трубчатых костей построено из компактного вещества. В эпифизах костей между пластинками губчатого вещества находится красный костный мозг. В нем образуются клетки крови. 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.

Вывод. Какие особенности строения обуславливают эти свойства?

ВЫВОД: «костная ткань состоит из костных клеток, концентрически расположенных рядов пластинок межклеточного вещества и каналов, через которые проходят кровеносные сосуды; кости состоят из неорганических и органических веществ: неорганические вещества придают костям твёрдость, а органические придают им гибкость и упругость»)

4. Рост кости. У молодого петуха удалили часть бедренной кости, оставив надкостницу. Через некоторое время кость у петуха восстановилась. Что доказывает этот опыт?

Ответ: кость растет за счет деления клеток надкостницы.

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.

6. Типы соединения костей. (слайд 15)

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.

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

Подвижные соединения костей – суставы. Суставы позволяют человеку производить различные движения

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.

IV. Закрепление изученного материала.

Кроссворд

V. Рефлексия.На слайде записаны фразы:

  • сегодня я узнал…
  • было трудно…
  • я понял, что…
  • я научился…
  • я смог…
  • было интересно узнать, что…
  • меня удивило…
  • мне захотелось…

VI. Домашнее задание: стр. 100-105,

Источники информации:

– http://nsportal.ru/shkola/biologiya/library/2012/09/28/urok-stroenie-sostav-i-svoystva-kostey-rost-kostey-tipy (Зеленова Е.В.)

1. Укрепление сустава снаружи и внутри

2. Соединения костей крыши и лицевого отдела черепа

3. Вещества, накапливающиеся в костях у пожилых людей, в результате чего они становятся хрупкими и ломкими

4. Наружное покрытие кости

5. Форма костных пластинок

6. Сумка, в которую заключен сустав

7. Концевые утолщения длинных трубчатых костей

8. Прерывные соединения со щелью между соединяющимися костями, позволяющие человеку производить различные движения

9. Костный мозг, в котором содержатся жировые клетки

10. Свойства кости при наличии органических веществ у детей

11. Вещества, преобладающие в молодом возрасте за счет которых кости более упругие

12. Присутствие в костях минеральных веществ придает ей…

13. Свойство живой кости, придающее ей при сочетании органических и неорганических веществ

14. Костный мозг, в котором образуются клетки крови

15. Особый тип соединительной ткани, из которой состоят кости человека

16. Вещество хорошо развитое в тех костях, которое выполняет функции опоры и движения

17. Компактное вещество кости

18. Вещество, образованное множеством костных пластинок, которые располагаются по направлениям наибольшей нагрузки

19. Жидкость, уменьшающая трение в суставах и действует как смазка

20. Тонкая оболочка, прочно сросшаяся костью, богатая нервами и сосудами, которые проникают в глубь кости через отверстия

Источник: https://infourok.ru/konspekt-uroka-po-biologii-stroenie-kostey-1457524.html

Костная ткань и как она устроена

Кость под микроскопом

Скелет представляет основу, которая помогает телу держать форму, защищать органы, перемещаться в пространстве и многое другое.

В общем, строение клеток костной, как и любой ткани, весьма специализированно, за счет чего есть прочность к механическому воздействию, а вместе с ней пластичность, параллельно с этим происходят процессы регенерации.

К тому же клетки находятся в строго определенном взаиморасположении, благодаря чему костная, а не другая ткань, намного прочнее соединительной. Основными составляющими костной ткани являются остеобласты, остеокласты, а также остеоциты.

Именно эти клетки поддерживают свойства ткани, обеспечивая ее гистологическое строение. Какой же секрет этих трех клеток, которые имеет в своем составе кость, определяя многие функции.

Ведь прочнее кости только зубы, которые содержат в себе альвеолы челюсти. Через кости проходят сосуды, нервы, как в черепе, они содержат в себе мозг, являющийся источником кроветворения, и защищают внутренние органы.

Покрытые сверху хрящевой прослойкой, они обеспечивают нормальное передвижение.

Остеобласт, что он собой представляет

Строение этой клетки специфическое, она представляет собой видимое под микроскопом овальное или кубическое образование. Лабораторная техника показала, что внутри цитоплазмы ядро у остеобласта крупное, светлого цвета, расположено не центрально, а несколько в сторону периферии.

Рядом есть парочка ядрышек, это свидетельствует о том, что клетка способна синтезировать многие вещества. Также она имеет много рибосом, органелл, за счет которых и происходит синтез веществ.

Также в этом процессе участвует гранулярная эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи, который выводит продукты синтеза наружу.

За то, какое будет энергетическое обеспечение, отвечают многочисленные митохондрии. На них лежит большая работа, много их содержится в мышечной ткани. А вот в хрящевой, грубоволокнистой соединительной ткани, в отличие от мышечной, митохондрий намного меньше.

Функции клетки

Основная работа клетки состоит в том, чтобы производить межклеточное вещество. Также они обеспечивают минерализацию костной ткани, за счет этого она имеет особую прочность.

Дополнительно клетки участвуют в синтезе многих важных ферментов костной ткани, основным из которых является щелочная фосфатаза, коллагеновые особой прочности волокна и многое другое.

Ферменты, покидая пределы клетки, обеспечивают минерализацию кости.

Разновидности остеобластов

Помимо того, что строение клеток специфично, они функционально активны в различной степени. Активные имеют высокую синтетическую способность, а вот неактивные находятся в периферической части кости. Последние расположены возле канала кости, являются частью надкостницы, оболочки, покрывающей кость. Строение их сводится к небольшому количеству органелл.

Остеоцит, его строение

Эта клетка костной ткани является более дифференцированной, чем предыдущая.

Есть у остеоцита отростки, которые находятся в канальцах, проходящих сквозь минерализованный матрикс кости, направление их различное.

Плоское тело расположено в углублении – лакунах, со всех сторон окружено минерализованной составляющей. В цитоплазме имеется ядро овальной формы, занимающее практически весь ее объем.

Слабое развитие имеют органеллы, небольшое количество рибосом, каналы эндоплазматической сети короткие, митохондрии, в отличие от мышечной, хрящевой ткани, немногочисленны.

Через каналы, имеющие лакуны, клетки могут взаимодействовать друг с другом. Микроскопическое пространство вокруг клетки имеет скудное количество тканевой жидкости.

В ней есть ионы кальция, остатка, фосфора, коллагеновые волокна (минерализированные или нет).

Функция

Задача клетки состоит в том, чтобы регулировать целостность костной ткани, участвовать в минерализации. Также функции клетки состоят в том, чтобы отвечать на возникающую нагрузку.

В последнее время все более популярным становится тот факт, что клетки участвуют в процессах метаболизма костной ткани, в том числе и челюсти.

Есть предположение о том, что работа клетки состоит дополнительно в том, чтобы регулировать ионный баланс организма.

Во многом функции остеоцитов зависят от стадии цикла жизни, как хрящевой, мышечной ткани, а также воздействия гормонов на них.

Остеокласт, его секрет

Эти клетки значительных размеров, содержат много ядер, по своей сути, это производные кровяных моноцитов. По периферии клетка имеет гофрированную щеточную каемку. В цитоплазме клетки есть много рибосом, митохондрий, развиты канальцы эндоплазматической сети, а также комплекс Гольджи. Также клетка содержит большое число лизосом, фагоцитирующих органелл, всевозможных вакуолей, пузырьков.

Задачи

Эта клетка имеет свои задачи, она может создавать вокруг себя кислую среду в результате биохимических реакций в ткани кости. В результате растворяются минеральные соли, после чего ферментами и лизосомами старые или отмершие клетки растворяются и перевариваются.

Таким образом, работа клетки состоит в том, чтобы постепенно разрушать устаревшую ткань, но при этом обновляется строение костной ткани. В результате на ее месте появляется новая, за счет чего обновляется костная структура.

Другие компоненты

Несмотря на свою прочность (как у бедра или нижней челюсти), в кости присутствуют органические вещества, которые дополняются неорганическими. Органическая составляющая представлена на 95% коллагеновыми белками, остальное количество занимают неколлагеновые, а также гликозминогликаны, протеогликаны.

Неорганическая составляющая костной ткани представляет собой кристаллы вещества, называемого гидроксиапатитом, содержащем в большом количестве ионы кальция, а также фосфора. Меньше в пластинчатой структуре кости содержится солей магния, калия, фторидов, бикарбонатов. Постоянно происходит обновление пластинчатой структуры, межклеточного вещества вокруг клетки.

Разновидности

Всего костная ткань имеет два типа, все зависит от микроскопического ее строения. Первая называется ретикулофиброзной или грубоволокнистой, вторая — пластинчатой. Рассмотрим каждую в отдельности.

У эмбриона, новорожденного

Ретикулофиброзная широко представлена у эмбриона, ребенка после появления на свет. У взрослого же человека много соединительной ткани, а эта разновидность встречается только в месте, где сухожилие прикреплено к кости, в месте соединения швов на черепе, в линии перелома. Постепенно ретикулофиброзная ткань заменяется пластинчатой.

Имеет эта костная ткань особое строение, ее клетки расположены неупорядоченно в межклеточном веществе. Коллагеновые волокна, являющиеся разновидностью соединительной ткани, мощные, плохо минерализованы, направление имеют различное. Ретикулофиброзная кость имеет большую плотность, но клетки не имеют ориентации по соединительной ткани коллагеновых волокон.

У взрослого

Когда младенец вырос, его кость содержит в основном пластинчатую костную ткань.

Эта разновидность интересна тем, что минерализованным межклеточным веществом образованы костные пластинки, имеющие толщину от 5 до 7 мкм.

Любая пластина состоит из коллагеновых волокон соединительной ткани, расположенных параллельно, максимально близко, а также пропитанных кристаллами специального минерала – гидроксиаппатита.

В соседних пластинах волокна соединительной ткани проходят под разным углом, это обеспечивает прочность, к примеру в бедре или челюсти. Лакуны или альвеолы между пластинами в упорядоченном порядке содержат клетки кости – остеоциты. Их отростки по канальцам проникают в рядом расположенные пластины, за счет чего образуются межклеточные контакты соседних клеток.

Есть некоторые системы пластинок:

  • окружающие (наружные или расположенные изнутри);
  • концентрические (входящие в структуру остеона);
  • вставочные (остаток разрушающегося остеона).

Строение кортикального, губчатого слоя

В основе этого слоя находятся минеральные соли, в челюсти именно сюда через альвеолы вживляются импланты. Базальный слой расположен наиболее глубоко, является наиболее прочным, есть в челюсти много перегородок, пронизанных капиллярами, их же немного.

В центральном отделе находится губчатое вещество, в его строении есть некоторые тонкости. Построено оно из перегородок, капилляров. За счет перегородок кость имеет плотность, а по капиллярам она получает кровь. Их функции в челюсти заключаются в питании зубов, насыщении кислородом.

В костях организма, в том числе челюсти, которая содержит альвеолы, есть компактное, а потом следующее за ним губчатое вещество. Обе эти составляющие имеют несколько разное строение, но образованы тканью пластинчатого типа.

Компактное вещество расположено снаружи, к нему идет прикрепление мышечной, хрящевой или соединительной ткани.

Его функции сводятся к тому, чтобы придать кости плотность, как, к примеру, на челюсти, альвеолы которой несут нагрузку от пережевывания пищи.

Губчатое вещество расположено внутри любой кости, в том числе челюсти, в нижней части его содержат альвеолы. Его функции  сводятся к дополнительному укреплению кости, в придании ей пластичности, эта часть является вместилищем костного мозга, который продуцирует клетки крови.

Немного фактов

Всего у человека содержится от 208 до 214 костей, которые состоят наполовину из неорганической составляющей, четверть приходится на органические вещества, а еще четверть — на воду. Все это связано между собой соединительной тканью, коллагеновыми волокнами и протеогликанами.

В составе кости есть органическая составляющая, как в мышечной, соединительной или хрящевой ткани, всего от 20 до 40%. Доля неорганических минералов занимает от 50 до 70%, клеточные элементы содержатся от 5 до 10%, а жиры – 3%.

Вес скелета человека составляет в среднем 5 кг, много зависит от возраста, половой принадлежности, количества соединительной ткани, строения тела и показателей роста. Количество кортикальной кости составляет в среднем 4 кг, это составляет 80%. Губчатое вещество трубчатых костей, челюсти и других весит где-то килограмм, что составляет 20%. Объем скелета равняется 1,4 литра.

Кость в скелете человека представляет собой отдельный орган, который может иметь свои определенные проблемы. Именно в костях часто всего случаются травмы, которые в зависимости от типа имеют различные сроки заживления.

Если смотреть на кость невооруженным взглядом, то становится понятно, что каждая из них отличается по своей форме.

Это связано с тем, какие функции она выполняет, какая нагрузка на нее воздействует, сколько мышц прикрепляется.

https://www.youtube.com/watch?v=ayX-MBcxys0

Кости позволяют человеку перемещаться в пространстве, они являются защитой для внутренних органов. И чем более важен орган, тем сильнее он окружен костями.

С возрастом способность к восстановлению снижается и перелом срастется медленнее, клетки теряют способность к быстрому делению. Это доказывают микроскопические исследования, а также свойства костной ткани.

Снижается степень минерализации коллагеновых волокон, поэтому травмы протекают длительнее.

Источник: http://drpozvonkov.ru/ossa-musculi-ligamentorum/os-morbus/stroenie-kostnoy-tkani.html

Микроскопическое строение костей

Кость под микроскопом

⇐ Предыдущая39404142434445464748Следующая ⇒

Различают три типа клеток костной ткани:

Остеобласты;

Остеоциты;

Остеокласты.

Остеобласты — стволовые клетки, образующие костную ткань (остеогенные клетки). Остеобластов очень много в растущей кости, особенно под надкостницей и в области эпифизарного хряща.

У взрослого человека, когда рост костей закончен, эти клетки встречаются только в участках восстановления костной ткани (например, при переломах и трещинах костей).

Остеобласты образуют промежуточное вещество кости. Оно состоит из пучков коллагеновых волокон, пропитанных минеральными солями. При сочетании органических и неорганических веществ создается упругая и твердая конструкция.

Промежуточное вещество в виде тонких концентрических пластинок образует цилиндры — остеоны. В центре цилиндра находится канал с кровеносными капиллярами — гаверсов канал.

Остеобласты постепенно окружаются пластинами промежуточного вещества и превращаются в остеоциты (костные клетки), которые залегают в остеонах.

Остеоциты имеют крупное ядро и множество отростков. Тела клеток расположены в костных полостях – лакунах, а отростки – в костных канальцах.

Многочисленные костные канальцы соединяются друг с другом (каналы Фолькмана), пронизывают всю костную ткань, сообщаются с периваскулярными пространствами (пространства вокруг кровеносных сосудов), и образуют дренажную систему костной ткани.

Функция: обмен веществ между клетками и тканевой жидкостью и между клетками и межклеточным веществом.

Строение костной ткани.

А — гистологический срез:

1 — костные клетки;

2 — циркулярные пластинки промежуточного вещества;

3 — гаверсов канал для прохождения кровеносного сосуда;

Б — шлиф костной ткани:

1 — костные клетки;

2 — промежуточное костное вещество;

3 — гаверсов канал.

Схема строения остеона.

1 — костные клетки (остеоциты); 2 — промежуточное вещество; 3 — гаверсов канал.

Остеокласты — клетки, разрушающие старые и поврежденные костные клетки. Они выделяют ферменты, растворяющие коллагеновые волокна и минеральные соли.

Таким образом, в каждой кости в различные возрастные периоды имеется определенное количественное сочетание клеточных элементов: остеобластов, остеоцитов и остеокластов, которые создают новое костное вещество, разрушают старое и обеспечивают стабильность обмена кости.

Внешнее строение кости

(на примере кости бедра)

На поверхностях каждой кости выражен сложный рельеф из борозд, выпуклостей и отверстий. Эти структуры служат для крепления мышц и связок; через отверстия в глубь кости проходят нервы и сосуды.

Диафиз, или тело кости — трубчатая средняя часть из компактного вещества; внутри — костномозговая полость с жёлтым костным мозгом.

Эпифизы — утолщенные конечные отделы кости, заполненный губчатым веществом с красным костным мозгом; снаружи покрыты гиалиновым хрящом.

Метафизы — участки между диафизом и эпифизом: в детском возрасте состоят из хряща; позже хрящ замещается костью.

Между эпифизом и метафизом расположена эпифизарная пластинка (хрящевая пластинка роста).

Апофизы — костные выступы на эпифизах, которые являются местом прикрепления мышц и связок.

Рост костей в длину

Эпифизарная пластинка (хрящевая пластинка роста) — слой гиалинового хряща между эпифизом и метафизом трубчатых костей. Эпифизарная пластинка развита у детей и подростков; во взрослом возрасте она замещается эпифизарной линией — рост организма прекращается.

Эпифизарная пластинка участвует в продольном росте костей. Хондроциты (хрящевые клетки) пластинки активно делятся путем митоза. Дочерние клетки откладываются со стороны эпифиза, материнские оттесняются в сторону метафиза.

На месте старой хрящевой ткани остеобласты формируют новую костную ткань. В конце полового созревания вся хрящевая ткань постепенно замещается костной, за исключением тонкой эпифизарной линии между эпифизом и метафизом.

Внутреннее строение кости

Надкостница

Снаружи кость покрыта надкостницей (кроме зон суставного хряща).

Надкостница — тонкий слой прочной соединительной ткани, в которой много кровеносных и лимфатических сосудов и нервных окончаний.

Надкостница прочно сращена с костью с помощью соединительнотканных волокон, проникающих в глубину кости.

Наружный слой надкостницы волокнистый и образован преимущественно коллагеновыми волокнами.

Внутренний слой надкостницы прилегает к костной ткани. В нем расположены стволовые остеогенные (образующие кость) клетки Они интенсивно митотически делятся и образуют остеобласты.

Функция надкостницы:

механическая защита внутренней структуры кости;

рост кости в толщину;

регенерация кости после повреждения.

Компактное вещество

Под надкостницей расположен слой компактного вещества.

Оно покрывает кость снаружи в виде плотной и на разрезе блестящей пластинки; из него же построены диафизы трубчатых костей.

Компактное вещество ограничено с наружной и внутренней стороны несколькими слоями общих циркулярных пластинок из промежуточного вещества. Внутренний слой пластинок ограничивает костно-мозговую полость. Между циркулярными пластинками расположены остеоны. Они и являются структурно-функциональной единицей компактного вещества.

Строение компактного вещества:

1 — надкостница, 2 — циркулярные пластинки, 3 — трубки остеонов, 4 — гаверсовы каналы, 5 — остеоциты, 6 — вставочные пластинки.

Каждый остеон образован несколькими трубками промежуточного вещества, вставленными одна в другую.

В центре остеона имеется канал (гаверсов канал), по которому проходит кровеносный капилляр.

Гаверсовы каналы соединяются между собой и с поверхностью кости короткими поперечными каналами — каналами Фолькмана. Через эти каналы в кость проникают сосуды (питание кости) и нервные волокна.

Оссеиновые волокна остеона ориентированы в разных направлениях, что обеспечивает прочность кости.

Остеоны не соприкасаются друг с другом. Между ними имеются вставочные пластинки, которые объединяют все остеоны в единое целое. Вставочные пластинки — остатки разрушенных остеонов, которые служат материалом для образования новых остеонов.

Каждая кость содержит огромное число остеонов. В бедренной кости их насчитывается около 3200. Если считать, что в среднем каждый остеон состоит из 12 трубок, то в диафизе бедра их будет 384 000, вставленных одна в другую. Поэтому при подобной архитектуре бедренная кость выдерживает нагрузку от 750 до 2500 кг.

Губчатое вещество

Губчатая костное вещество состоит из тонких костных пластинок (трабекул), которые пересекаются между собой. Направление перекладин в губчатом веществе совпадает с кривыми сжатия и растяжения, образуя конструкции сводчатых арок. Такое расположение костных балок обеспечивает равномерное распределение напряжения в кости.

Схема распространения сил давления по пластинкам губчатого вещества нижней конечности.

Костный мозг

Костный мозг не имеет ничего общего с головным и спинным мозгом. Он не относится к нервной системе и не имеет нейронов.

Различают два вида костного мозга:

красный костный мозг: находится в эпифизах длинных трубчатых костей и в губчатом веществе позвонков;

жёлтый костный мозг: заполняет костномозговые полости диафизов длинных (трубчатых) костей. В жёлтом костном мозгу преобладает жировая ткань, заместившая ретикулярную.

Функция: гемопоэз — образование клеток крови.

Красный костный мозг — основной кроветворный орган человека.

В желтом костном мозге кроветворные элементы отсутствуют. После больших кровопотерь на месте желтого костного мозга может образоваться красный костный мозг.

⇐ Предыдущая39404142434445464748Следующая ⇒

Дата добавления: 2015-11-23; просмотров: 4205 | Нарушение авторских прав | Изречения для студентов

Источник: https://lektsii.org/4-30950.html

Микроскопическое строение кости. Особенности строения костей

Кость под микроскопом

Лабораторная работа “Микроскопическое строение кости” знакома каждому школьнику. Все помнят, что именно благодаря особенностям клеточного строения организм обладает слаженной системой органов, обеспечивающих передвижение тела в пространстве.

Значение опорно-двигательной системы

Система органов движения состоит из костей, мышц и соединяющих их связок. Это слаженный механизм, благодаря которому тело имеет форму, его внутренние органы значительно защищены от механических повреждений, отдельные части и весь организм может передвигаться в пространстве.

Насколько важна эта функция? Движение – это жизнь. Оно является одним из признаков живых организмом наряду с дыханием, ростом и воспроизведением себе подобных. Многие организмы ведут прикрепленный образ жизни. Например, растения.

Но и для них характерны ростовые движения по направлению к солнцу.

Для организма человека эту важную функцию обеспечивает строение костей скелета.

Остеоциты

Микроскопическое строение кости представлено ее клетками. Они называются остеоцитами. Они имеют веретенообразную или звездчатую форму, крупное округлое ядро. В переводе название этих клеток означает “кость”.

В цитоплазме остеоцитов мало постоянных клеточных структур, которые называются органеллами. Если рассмотреть их под микроскопом, можно различить отдельные митохондрии и элементы эндоплазматического ретикулума.

Клетки костной ткани имеют важную отличительную особенность. Она заключается в том, что во взрослом сформировавшемся организме остеоциты утрачивают способность к делению и начинается процесс их изнашивания и старения.

Костная ткань

Строение и состав костей человека обусловлены структурой костной ткани. Она состоит из отдельных пластинок, образованных остеоцитами, и межклеточного вещества. Костная ткань является разновидностью соединительной. Ее характерной особенностью является большое количество межклеточного вещества, в которое погружены отдельные клетки.

Так же устроена и костная ткань. Ее межклеточное вещество образовано минералами и коллагеновыми волокнами, которые представляют собой структуры белковой природы.

Лабораторная работа “Микроскопическое строение кости”

Рассмотрим данную разновидность ткани под большим увеличением. Визуально микроскопическое строение кости напоминает сеть.

Такая структура образуется благодаря многочисленным тонким выростам остеоцитов, которыми они соединяются между собой. Подобная сеть придает костям прочность.

Благодаря наличию коллагеновых волокон, в состав которых входят сократительные белки, кости способны к сжатию и растяжению.

Микроскопическое строение кости рисунок ниже очень хорошо иллюстрирует.

Химический состав костей

25 % от общего состава веществ занимает вода. Такое же процентное содержание приходится на долю органических веществ. В основном это эластичный белок коллаген, имеющий волокнистую структуру. Он придает костям такое свойство, как упругость. Например, строение трубчатой кости позволяет ей выдерживать нагрузку в 1,5 тонны.

Минеральные вещества представлены в основном солями фосфора и кальция. Их функция заключается в обеспечении твердости и прочности костей. Особенно важно потребление этих микроэлементов во время формирования скелета ребенка. Кальцием богаты молочные продукты, бобовые растения, капуста, помидоры, щавель и земляника.

Фосфор находится в продуктах животного происхождения: мясе, яйцах и рыбе.

Интересные опыты

Микроскопическое строение кости имеет свои особенности. Но какие вещества важнее для развития этой ткани? Чтобы понять это, можно провести опыт.

Кость кладут в водный раствор соляной кислоты. В результате все минеральные вещества растворяются. Кость становится настолько гибкой, что ее можно легко завязать в узелок. Но тогда бы наше тело не имело основы и опоры.

Если прокалить кость на очень медленном огне, постепенно окислятся все органические вещества. В результате такая ткань может просто раскрошиться.

Вывод один: каждая группа веществ придает костям определенные свойства, делая эту ткань уникальной и незаменимой для организма человека.

Классификация костей

В зависимости от формы различают несколько групп костей. Длинные, которые также называют трубчатыми, внутри образуют полость. Она заполнена особым веществом – желтым костным мозгом. Оно богато жировой тканью, питает кости, а также играет важную роль в процессах обмена веществ. Такие кости, благодаря особенностям строения, сочетают в себе прочность и легкость.

Их примерами являются бедренная – самая длинная кость организма человека, плечевая, лучевая и другие. Стенки таких костей образованы компактным веществом. Его структурной единицей является остеон, состоящий из специализированных костных пластинок.

Головки длинных костей состоят из губчатого вещества, между частицами которого находится красный костный мозг – одна из кроветворных структур организма.

Короткими костями являются позвонки, запястья, плюсна. А примеры широких – лопатка и кости таза. Они образованы преимущественно губчатым веществом.

Независимо от структуры, каждая кость сверху покрыта слоем соединительной ткани – надкостницей.

Самые-самые

Строение трубчатой кости обусловливает ее звание самой прочной и длинной. А вот самой короткой является слуховая косточка – стремя. Ее длина не превышает 3,5 мм. Самая прочная кость – челюстная.

Удивляют кости и своим количеством. Представьте: нога человека состоит из 52 костей. Это практически четвертая часть от их общего количества.

Интересным фактом является и то, что с возрастом количество костей сокращается. Так, у новорожденного ребенка их около 300, а у взрослого эта цифра едва достигает 206.

Это объясняется тем, что с течением времени некоторые кости, например черепа, срастаются между собой.

Рост костей

Человек рождается на свет со скелетом, в строении которого преобладает хрящевая ткань. Ее превращение в костную продолжается в среднем до 20-24 лет. Дальше процессы их роста останавливаются.

Поэтому заниматься многими видами спорта врачи советуют в раннем возрасте, когда скелет еще достаточно эластичен. Микроскопическое строение кости позволяет сделать выводы, за счет каких элементов осуществляется их рост. Внутренний слой надкостницы обеспечивает увеличение в толщину.

А рост в длину происходит за счет деления клеток хрящевой ткани, расположенных на концах костей.

Строение и соединение костей

Каждая часть скелета человека выполняет свои функциональные обязанности. Поэтому и соединяются кости по-разному. Неподвижное соединение называется швом. Оно представляет собой структуру, в которой выступы одной кости входят в углубления другой. Так соединяются кости скелета головы.

На первый взгляд может даже показаться, что череп состоит из одной сплошной кости. Настолько идеально это соединение. Да и существует оно не случайно, а в связи с функциональной необходимостью. Череп защищает головной мозг от механических воздействий во время несчастных случаев.

И лишь одна его кость соединяется подвижно. Это нижняя челюсть.

Подвижное соединение костей называется суставом. Именно благодаря этим соединениям и происходит движение организма и его отдельных частей.

В чем заключаются особенности строения костей сустава? В частности, в том, что одна головка входит в углубление другой. В местах соприкосновения они покрыты гиалиновым хрящом с гладкой поверхностью.

Такое строение способствует уменьшению трения во время движения.

Дополнительной защитой от растяжения является суставная сумка, которая окружает его снаружи. Внутри нее находится специальная жидкость, которая также уменьшает трение. К суставной сумке крепятся мышцы и связки, которые и приводят непосредственно его в движение.

Подвижные соединения костей отличаются важной характерной особенностью. Это количество осей движения. Например, коленный сустав является двухосевым, а тазобедренный позволяет делать движения сразу в трех направлениях.

Совсем другое строение имеет позвоночник человека. Его отдельные кости соединены хрящевыми прослойками. Это и есть полуподвижное соединение костей. Хрящевые прослойки способны к сжатию и растяжению. Они обеспечивают подвижность этой части скелета только в определенных пределах. Однако такое строения обеспечивает эффект амортизатора, смягчая толчки во время резких прыжков и движений.

Строение скелета человека

Скелет как основа опорно-двигательной системы состоит из нескольких частей. Скелет головы, или череп, условно разделяют на два отдела: мозговой и лицевой. Первый у человека имеет преобладающие размеры, что связано с развитием головного мозга – центрального отдела нервной системы.

Скелет туловища объединяет позвоночник и грудную клетку, надежно защищающую внутренние органы грудной полости. Количество позвонков в организме человека равно 33-34. Это 7 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 сросшихся между собой крестцовых, 4-5 копчиковых.

Первые два из них – атлант и эпистрофей – соединяются при помощи зубовидного отростка, благодаря чему голова способна двигаться. Кстати, количество шейных позвонков у всех представителей класса млекопитающие одинаково и равно семи. Такое количество имеет и слон, и полевая мышь.

Различие только лишь в размерах.

Скелет плечевого и тазового пояса представлен ключицами и лопатками сверху и сросшимися тазовыми костями снизу. К ним крепятся свободные конечности: плечо, предплечье, кисть, образующие свободные верхние конечности, а также бедро, голень и стопа – нижние соответственно.

Таким образом, выполняемые функции обусловлены строением элементов опорно-двигательного аппарата: от микроскопического до тканевого и уровня органов тела человека.

Источник: https://FB.ru/article/237377/mikroskopicheskoe-stroenie-kosti-osobennosti-stroeniya-kostey

Ваш Артролог
Добавить комментарий