Канальцы по которым проходит сосуды и нервы строение костей

Кость представляет собой сложную материю, это сложный анизотропный неравномерный жизненный материал, обладающий упругими и вязкими свойствами, а также хорошей адаптивной функцией. Все превосходные свойства костей составляют неразрывное единство с их функциями.

Функции костей главным образом имеет две стороны: одна из них – это образование скелетной системы, используемой для поддержания тела человека и сохранения его нормальной формы, а также для защиты его внутренних органов. Скелет является частью тела, к которой крепятся мышцы и которая обеспечивает условия для их сокращения и движения тела. Скелет сам по себе выполняет адаптивную функцию путем последовательного изменения своей формы и структуры. Вторая сторона функции костей состоит в том, чтобы путем регулирования концентрации Ca2+ , H+ , HPO4+ в электролите крови поддерживать баланс минеральных веществ в теле человека, то есть функцию кроветворения, а также сохранения и обмена кальция и фосфора.

Форма и структура костей являются различными в зависимости от выполняемых ими функций. Разные части одной и той же кости вследствие своих функциональных различий имеют разную форму и структуру, например, диафиз бедренной кости и головка бедренной кости. Поэтому полное описание свойств, структуры и функций костного материала является важной и сложной задачей.

Структура костной ткани

«Ткань» представляет собой комбинированное образование, состоящее из особых однородных клеток и выполняющих определенную функцию. В костных тканях содержатся три компонента: клетки, волокна и костный матрикс. Ниже представлены характеристики каждого из них:

Клетки: В костных тканях существуют три вида клеток, это остеоциты, остеобласт и остеокласт. Эти три вида клеток взаимно превращаются и взаимно сочетаются друг с другом, поглощая старые кости и порождая новые кости.

Костные клетки находятся внутри костного матрикса, это основные клетки костей в нормальном состоянии, они имеют форму сплющенного эллипсоида. В костных тканях они обеспечивают обмен веществ для поддержания нормального состояния костей, а в особых условиях они могут превращаться в два других вида клеток.

Остеобласт имеет форму куба или карликового столбика, они представляют собой маленькие клеточные выступы, расположенные в довольно правильном порядке и имеют большое и круглое клеточное ядро. Они расположены в одном конце тела клетки, протоплазма имеет щелочные свойства, они могут образовывать межклеточное вещество из волокон и мукополисахаридных белков, а также из щелочной цитоплазмы. Это приводит к осаждению солей кальция в идее игловидных кристаллов, расположенных среди межклеточного вещества, которое затем окружается клетками остеобласта и постепенно превращается в остеобласт.

Остеокласт представляет собой многоядерные гигантские клетки, диаметр может достигать 30 – 100 µm, они чаще всего расположены на поверхности абсорбируемой костной ткани. Их цитоплазма имеет кислотный характер, внутри ее содержится кислотная фосфотаза, способная растворять костные неорганические соли и органические вещества, перенося или выбрасывая их в другие места, тем самым ослабляя или убирая костные ткани в данном месте.

Костный матрикс также называется межклеточным веществом, он содержит неорганические соли и органические вещества. Неорганические соли также называются неорганическими составными частями костей, их главным компонентом являются кристаллы гидроксильного апатита длиной около 20-40 nm и шириной около 3-6 nm. Они главным образом состоят из кальция, фосфорнокислых радикалов и гидроксильных групп, образующих [Ca10 (PO4) (OH)2], на поверхности которых находятся ионы Na+ , K+, Mg2+ и др. Неорганические соли составляют примерно65% от всего костного матрикса. Органические вещества в основном представлены мукополисахаридными белками, образующими коллагеновое волокно в кости. Кристаллы гидроксильного апатита располагаются рядами вдоль оси коллагеновых волокон. Коллагеновые волокна расположены неодинаково, в зависимости от неоднородного характера кости. В переплетающихся ретикулярных волокнах костей коллагеновые волокна связаны вместе, а в костях других типов они обычно расположены стройными рядами. Гидроксильный апатит соединяется вместе с коллагеновыми волокнами, что придает кости высокую прочность на сжатие.

Костные волокна в основном состоит из коллагенового волокна, поэтому оно называется костным коллагеновым волокном, пучки которого расположены послойно правильными рядами. Это волокно плотно соединено с неорганическими составными частями кости, образуя доскообразную структуру, поэтому оно называется костной пластинкой или ламеллярной костью. В одной и той же костной пластинке большая часть волокон расположена параллельно друг другу, а слои волокон в двух соседних пластинках переплетаются в одном направлении, и костные клетки зажаты между пластинками. Вследствие того, что костные пластинки расположены в разных направлениях, то костное вещество обладает довольно высокой прочностью и пластичностью, оно способно рационально воспринимать сжатие со всех направлений.

У взрослых людей костная ткань почти вся представлена в виде ламеллярной кости, и в зависимости от формы расположения костных пластинок и их пространственной структуры эта ткань подразделяется на плотную кость и губчатую кость. Плотная кость располагается на поверхностном слое ненормальной плоской кости и на диафизе длинной кости. Ее костное вещество плотное и прочное, а костные пластинки расположены в довольно правильном порядке и тесно соединены друг с другом, оставляя лишь небольшое пространство в некоторых местах для кровеносных сосудов и нервных каналов. Губчатая кость располагается в глубинной ее части, где пересекается множество трабекул, образуя сетку в виде пчелиных сот с разной величиной отверстий. Отверстия сот заполнены костным мозгом, кровеносными сосудами и нервами, а расположение трабекул совпадает с направлением силовых линий, поэтому хотя кость и рыхлая, но она в состоянии выдерживать довольно большую нагрузку. Кроме того, губчатая кость имеет огромную поверхностную площадь, поэтому она также называется Костю, имеющей форму морской губки. В качестве примера можно привести таз человека, средний объем которого составляет 40 см3 , а поверхность плотной кости в среднем составляет 80 см2 , тогда как поверхностная площадь губчатой кости достигает 1600 см2 .

Морфология кости

С точки зрения морфологии, размеры костей неодинаковы, их можно подразделить на длинные, короткие, плоские кости и кости неправильной формы. Длинные кости имеют форму трубки, средняя часть которых представляет собой диафиз, а оба конца – эпифиз. Эпифиз сравнительно толстый, имеет суставную поверхность, образованную вместе с соседними костями. Длинные кости главным образом располагаются на конечностях. Короткие кости имеют почти кубическую форму, чаще всего находятся в частях тела, испытывающих довольно значительное давление, и в то же время они должны быть подвижными, например, это кости запястья рук и кости предплюсны ног. Плоские кости имеют форму пластинок, они образуют стенки костных полостей и выполняют защитную роль для органов, находящихся внутри этих полостей, например, как кости черепа.

Кость состоит из костного вещества, костного мозга и надкостницы, а также имеет разветвленную сеть кровеносных сосудов и нервов, как показано на рисунке. Длинная бедренная кость состоит из диафиза и двух выпуклых эпифизарных концов. Поверхность каждого эпифизарного конца покрыта хрящом и образует гладкую суставную поверхность. Коэффициент трения в пространстве между хрящами в месте соединения сустава очень мал, он может быть ниже 0.0026. Это самый низкий известный показатель силы трения между твердыми телами, что позволяет хрящу и соседним костным тканям создать высокоэффективный сустав. Эпифизарная пластинка образована из кальцинированного хряща, соединенного с хрящом. Диафиз представляет собой полую кость, стенки которой образованы из плотной кости, которая является довольно толстой по всей ее длине и постепенно утончающейся к краям.

Костный мозг заполняет костномозговую полость и губчатую кость. У плода и у детей в костномозговой полости находится красный костный мозг, это важный орган кроветворения в человеческом организме. В зрелом возрасте мозг в костномозговой полости постепенно замещается жирами и образуется желтый костный мозг, который утрачивает способность к кроветворению, но в костном мозге по-прежнему имеется красный костный мозг, выполняющий эту функцию.

Надкостница представляет собой уплотненную соединительную ткань, тесно прилегающую к поверхности кости. Она содержит кровеносные сосуды и нервы, выполняющие питательную функцию. Внутри надкостницы находится большое количество остеобласта, обладающего высокой активностью, который в период роста и развития человека способен создавать кость и постепенно делать ее толще. Когда кость повреждается, остеобласт, находящийся в состоянии покоя внутри надкостницы, начинает активизироваться и превращается в костные клетки, что имеет важное значение для регенерации и восстановления кости.

Микроструктура кости

Костное вещество в диафизе большей частью представляет собой плотную кость, и лишь возле костномозговой полости имеется небольшое количество губчатой кости. В зависимости от расположения костных пластинок, плотная кость делится на три зоны, как показано на рисунке: кольцевидные пластинки, гаверсовы (Haversion) костные пластинки и межкостные пластинки.

Кольцевидные пластинки представляют собой пластинки, расположенные по окружности на внутренней и внешней стороне диафиза, и они подразделяются на внешние и внутренние кольцевидные пластинки. Внешние кольцевидные пластинки имеют от нескольких до более десятка слоев, они располагаются стройными рядами на внешней стороне диафиза, их поверхность покрыта надкостницей. Мелкие кровеносные сосуды в надкостнице пронизывают внешние кольцевидные пластинки и проникают вглубь костного вещества. Каналы для кровеносных сосудов, проходящие через внешние кольцевидные пластинки, называются фолькмановскими каналами (Volkmann’s Canal). Внутренние кольцевидные пластинки располагаются на поверхности костномозговой полости диафиза, они имеют небольшое количество слоев. Внутренние кольцевидные пластинки покрыты внутренней надкостницей, и через эти пластинки также проходят фолькмановские каналы, соединяющие мелкие кровеносные сосуды с сосудами костного мозга. Костные пластинки, концентрично расположенные между внутренними и внешними кольцевидными пластинками, называются гаверсовыми пластинками. Они имеют от нескольких до более десятка слоев, расположенных параллельно оси кости. В гаверсовых пластинках имеется один продольный маленький канал, называемый гаверсовым каналом, в котором находятся кровеносные сосуды, а также нервы и небольшое количество рыхлой соединительной ткани. Гаверсовы пластинки и гаверсовы каналы образуют гаверсову систему. Вследствие того, что в диафизе имеется большое число гаверсовых систем, эти системы называются остеонами (Osteon). Остеоны имеют цилиндрическую форму, их поверхность покрыта слоем цементина, в котором содержится большое количество неорганических составных частей кости, костного коллагенового волокна и крайне незначительное количество костного матрикса.

Межкостные пластинки представляют собой пластинки неправильной формы, расположенные между остеонами, в них нет гаверсовых каналов и кровеносных сосудов, они состоят из остаточных гаверсовых пластинок.

Внутрикостное кровообращение

В кости имеется система кровообращения, например, на рисунке показа модель кровообращения в плотной длинной кости. В диафизе есть главная питающая артерия и вены. В надкостнице нижней части кости имеется маленькое отверстие, через которое внутрь кости проходит питающая артерия. В костном мозге эта артерия разделяется на верхнюю и нижнюю ветви, каждая из которых в дальнейшем расходится на множество ответвлений, образующих на конечном участке капилляры, питающие ткани мозга и снабжающие питательными веществами плотную кость.

Кровеносные сосуды в конечной части эпифиза соединяются с питающей артерией, входящей в костномозговую полость эпифиза. Кровь в сосудах надкостницы поступает из нее наружу, средняя часть эпифиза в основном снабжается кровью из питающей артерии и лишь небольшое количество крови поступает в эпифиз из сосудов надкостницы. Если питающая артерия повреждается или перерезается при операции, то, возможно, что снабжение кровью эпифиза будет заменяться на питание из надкостницы, поскольку эти кровеносные сосуды взаимно связываются друг с другом при развитии плода.

Кровеносные сосуды в эпифизе проходят в него из боковых частей эпифизарной пластинки, развиваясь, превращаются в эпифизарные артерии, снабжающие кровью мозг эпифиза. Есть также большое количество ответвлений, снабжающих кровью хрящи вокруг эпифиза и его боковые части.

Верхняя часть кости представляет собой суставный хрящ, под которым находится эпифизарная артерия, а еще ниже ростовой хрящ, после чего имеются три вида кости: внутрихрящевая кость, костные пластинки и надкостница. Направление кровотока в этих трех видах кости неодинаково: во внутрихрящевой кости движение крови происходит вверх и наружу, в средней части диафиза сосуды имеют поперечное направление, а в нижней части диафиза сосуды направлены вниз и наружу. Поэтому кровеносные сосуды во всей плотной кости расположены в форме зонтика и расходятся лучеобразно.

Поскольку кровеносные сосуды в кости очень тонкие, и их невозможно наблюдать непосредственно, поэтому изучение динамики кровотока в них довольно затруднительно. В настоящее время с помощью радиоизотопов, внедряемых в кровеносные сосуды кости, судя по количеству их остатков и количеству выделяемого ими тепла в сопоставлении с пропорцией кровотока, можно измерить распределение температур в кости, чтобы определить состояние кровообращения.

В процессе лечения дегенеративно-дистрофических заболеваний суставов безоперационным методом в головке бедренной кости создается внутренняя электрохимическая среда, которая способствует восстановлению нарушенной микроциркуляции и активному удалению продуктов обмена разрушенных заболеванием тканей, стимулирует деление и дифференциацию костных клеток, постепенно замещающих дефект кости.

Источник

Информация
Заболевания
Другие виды сόлидных опухолей
Саркома Юинга
Костная система
Из чего состоят кости

автор: Dr. med. Gesche Tallen, erstellt am: 2013/04/12, редактор: Dr. Natalie Kharina-Welke, Переводчик: Dr. Natalie Kharina-Welke, Последнее изменение: 2017/08/30

В первую очередь наши кости состоят из костного вещества, которое содержит соли кальция. В целом кость как орган состоит ещё из таких мягких тканей как суставные хрящи и надкостница (на языке специалистов периост), костного мозга внутри костей, а также кровеносных сосудов и нервов, которые проходят через надкостницу и костный мозг‎.

Костное вещество

Костное вещество составляет основную массу наших костей. Оно очень прочное, так как содержит кальций (специалисты говорят о солях кальция), его вес может доходить до 70% веса костей. Костное вещество бывает в костях в основном в двух формах: компактное костное вещество и губчатое костное вещество.

Компактное костное вещество – это твёрдая, плотная беловатая масса. В первую очередь она как бы окутывает (покрывает) толстым слоем костномозговые полости внутри длинных трубчатых костей (например, бедренных костей или плечевых костей). Зато губчатое костное вещество состоит из достаточно тонких пластинок/перекладинок. Его можно найти в наших коротких, плоских костях, например, в позвонках.

Костное вещество состоит из зрелых костных клеток, они называются остеоциты. У остеоцитов есть отростки и с помошью этих отростков они соединяются между собой. Работая вместе с молодыми клетками остеобластами, которые отвечают за формирование костей, начинает расти новая кость. А разрушается костная ткань с помощью клеток, которые называются остеокласты.

Суставные хрящи

Суставные хрящи есть практически во всех костях, за исключением костей черепа. Они покрывают суставные поверхности и являются последней оставшейся частью скелета из эмбрионального (зародышевого, эмбриональный‎) развития.

Надкостница

Надкостница (которую специалисты называют периостом) покрывает снаружи все наши кости. Поэтому нигде не видно самого костного вещества. Его покрывает либо надкостница, либо суставной хрящ.

Костный мозг

Костный мозг – это мягкая масса, которая находится в полостях внутри костей. Костный мозг бывает красным и жёлтым. Красный костный мозг отвечает в организме за кроветворение. А жёлтый костный мозг – это в основном жировая ткань.

Жёлтый костный мозг появляется у человека не сразу, а постепенно в ходе развития человека красный костный мозг заменяется на жёлтый. Поэтому чем старше становится человек, тем больше у него становится жёлтого костного мозга. У взрослых жёлтый костный мозг заполняет центральную часть длинных трубчатых костей (это могуть быть, например, плечевые кости), которую специалисты называют диафизом. Красный костный мозг находится в основном внутри коротких и плоских костей (например, внутри позвонков).

Кровеносные сосуды и нервы

Кровеносные сосуды и нервы находятся и в костном веществе, и в надкостнице, и в костном мозге. Они передают костным клеткам информацию, питательные вещества и кислород. Через мельчайшие отверстия на поверхности костей они попадают внутрь кости, а из кости выходят в систему кровообращения или соответственно в нервы, которые их соединяют с нервной системой.

Источник

Цель урока: изучить функции опорно-двигательной системы, химический состав, свойства, строение, рост и типы соединения костей.

Задачи урока:

образовательная:сформировать у учащихся знания об особенностях химического состава, строения и свойств кости, обеспечивающих выполнение функций опорно-двигательной системы,
развивающая: развивать умения анализировать, сравнивать, делать выводы; развивать логическое мышление,
воспитательная: воспитывать чувство ответственности за сохранение своего здоровья.

Оборудование:

1. демонстрационное:

скелет человека,
таблицы «Ткани», «Системы органов», «Строение костей»,
прокаленные и декальцинированные кости,
распил трубчатой кости,
компьютер, проектор, презентация Power Point.

2. лабораторное:

микроскопы,
микропрепарат костной ткани.

Тип урока: объяснения нового материала с использованием информационно-коммуникационных технологий.

«Движение – это жизнь»
Ф. Вольтер

Ход урока

I. Организационный момент.

II. Актуализация знаний учащихся и целеполагание.

Демонстрация фрагмента видеофильма «Опорно-двигательная система».

За свою жизнь мы совершаем множество разнообразных движений: бегаем, шагаем, прыгаем, плаваем, танцуем, занимаемся гимнастикой. Обеспечивает все это опорно-двигательная система.

Учитель формулирует тему урока (слайд 1).

Ученикам предлагается самостоятельно сформулировать цель урока. Они формулируют цель урока, исходя из названия темы урока и фрагмента видеофильма.

Цель урока: изучить функции опорно-двигательной системы, химический состав, свойства, строение, рост и типы соединения костей (слайд 2).

Сегодня на уроке мы попытаемся ответить на проблемный вопрос: «Чем обеспечивается уникальное свойство кости – прочность?»

III. Объяснение и закрепление нового материала.

1. Функции опорно-двигательной системы.

Опорно-двигательную систему иначе называют костно-мышечной. Почему? Потому, что в ее состав входят кости, связывающие их соединительные ткани и мышцы. Кости черепа туловища и конечностей образуют скелет. Кости скелета составляют пассивную часть опорно-двигательной системы. Кости приводятся в движение не сами по себе, а сокращением, прикрепленных к ним мышц. Мышцы составляют активную часть опорно-двигательной системы. Скелет и мышцы функционируют согласованно.

Беседа с учащимися по выявлению знаний о значении опорно-двигательной системы

человека (слайд 3).

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. Она возможна только при условии взаимодействия мышц и костей скелета, так как мышцы приводят в движение костные рычаги.

Защитная функция заключается в том, что кости скелета защищают органы от повреждений.

Метаболическая функция проявляется в участии костной системы в минеральном обмене, так как кости – депо минеральных солей (кальция и фосфора), которые используются организмом по мере необходимости.

Кроветворная функция заключается в том, что в костях находится красный костный мозг, участвующий в процессах кроветворения.

2. Химический состав кости.

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

Задание. Изучите таблицу и сделайте вывод о прочности костной ткани «как строительного материала» скелета человека (слайд 4).

Вывод: кость по прочности уступает только твёрдым сортам стали и оказывается гораздо прочнее образцов прочности гранита и бетона. Прочность одно из самых важных свойств кости. Чем же она обеспечивается?

На уроках химии вы познакомились с логической взаимосвязью понятий при изучении веществ: состав – строение – свойства.

Попробуем выяснить, какие особенности химического состава и строения придают костям такое уникальное свойство.

Вспомните, какие химические элементы могут входить в состав кости? (Кальций, фосфор, магний).

Какие органические вещества могут входить в состав костной ткани? (Белки, жиры, углеводы).

Для того чтобы ответить на возникшие вопросы, проведём лабораторный опыт.

По словам Д.И.Менделеева: «Опыт – кратчайший путь познания истины».

Цель опыта – найти ответы на вопросы: “Чем определяется прочность кости? Влияет ли состав кости на её свойства? “.

Для этого мы взяли куриные косточки, и положили на три дня в 10% раствор соляной кислоты. Кислоты влияют на неорганические и органические вещества, поэтому была выбрана соляная кислота, как кислота, имеющая более мягкое действие. Извлекаем кость из кислоты, удаляем ее остатки фильтровальной бумагой и проверяем свойства кости. Она способна гнуться во все стороны.

Проведем второй опыт – сжигание кости. Сначала из кости выходит вода и в конце остается зола. Кость обуглилась. В руках она крошится.

К какому выводу подводят нас результаты эксперимента?

Перед тем как ответить на этот вопрос заполните таблицу (слайд 5).

Ученики проверяют заполнение таблицы (слайд 6) и делают вывод..

Вывод: органические вещества (белки) придают кости упругость, а неорганические (нерастворимые соли кальция и магния) придают кости твердость. Сочетание же твердости и гибкости определяет прочность кости. Итак, мы убедились, что свойства кости зависят от состава (слайд 7).

Состав костной ткани человека меняется в течение всей жизни человека (слайд 8)..

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

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

Следовательно, детские кости достаточно гибкие, и неправильная осанка может привести к искривлению позвоночника. Здоровье – самое большое богатство человека, и его нужно беречь с раннего детского возраста. Учеными установлено, что умеренная нагрузка на кость увеличивает ее прочность, поэтому очень важно заниматься физической культурой. Здоровье кости зависит от многих факторов, в том числе и от сбалансированного питания.

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 кальция, развивается заболевание, которое носит название – рахит. Соли не усваиваются из-за недостатка витамина D и солнечного света. В результате кости ребенка, страдающего рахитом, становятся мягкие и гибкие. Кости черепа, таза, грудной клетки, нижних конечностей деформируются. Профилактикой такого заболевания служит правильное сбалансированное питание, направленное на нормализацию нарушенных обменных процессов. Необходимо вводить в питание овощные продукты, белки и жиры, также употреблять фруктовые и овощные соки, крупяные каши, яйца и витамины группы B и D (слайд.9).

3. Типы костей.

Кости взрослого человека составляют около 18% массы его тела. Они неодинаковы по форме и выполняемым функциям (слайд 10).

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. Эти кости выполняют функцию передвижения в пространстве и поднятия тяжестей.

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

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

4. Строение костей.

а) Микроскопическое строение кости.

Ребята, какие группы тканей вы знаете?

К какой группе относится костная ткань?

Каковы характерные особенности костной ткани?

Кости скелета человека образованы костной тканью – разновидностью соединительной ткани. Костная ткань построена из костных клеток и межклеточного вещества и имеет у человека пластинчатое строение (слайд 11).

Компактное вещество кости состоит из микроскопических ячеек и канальцев, по которым проходят многочисленные сосуды и нервы. Стенки костных канальцев выложены рядами радиально расположенных костных пластинок. Это межклеточное вещество кости. Наличие межклеточного вещества характерно для любой соединительной ткани. Костные клетки, образующие эти пластинки, располагаются по наружному периметру этих колец (слайд 12).

В плотном веществе костные пластинки имеют цилиндрическую форму, они как бы вставлены одна в другую. Такое расположение костных пластинок обеспечивает костям большую прочность и легкость.

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

Количественное соотношение и распределение компактного и губчатого вещества зависит от места кости в скелете и от ее функции.

Сейчас вы выполните лабораторную работу (слайд 13).

Лабораторная работа: «Микроскопическое строение кости».

Оборудование: микроскоп, готовый микропрепарат «Костная ткань»

Ход работы:

Рассмотрите при малом увеличении микроскопа костную ткань.
Найдите канальцы, по которым проходили сосуды и нервы. На поперечном срезе они имеют вид прозрачного кружка или овала.
Найдите костные клетки, которые находятся между кольцами и имеют вид черных паучков. Они выделяют пластинки костного вещества, которые потом пропитываются минеральными солями.
Результаты наблюдений оформите в тетради в виде рисунка, подписав его части.

б) Макроскопическое строение кости (слайд 14).

Снаружи кость покрыта надкостницей – тонкой, но весьма прочной оболочкой, а места, где кости сочленяются друг с другом – суставным хрящом. Ее толщина у разных костей колеблется от 0,1 до 0,8 мм. В надкостнице можно выделить 2 слоя: внешний – более грубый, волокнистый 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 питании и росте кости.

Надкостница и кость пронизаны кровеносными сосудами, по которым идёт снабжение ткани питательными веществами и кислородом. В надкостнице много нервных окончаний, поэтому её повреждение очень болезненны.

Кости могут расти в длину и толщину. В длину за счет деления клеток хряща, расположенных на ее концах. За счет деления клеток надкостницы, кости растут в толщину и зарастают при переломах (слайд 15).

Под надкостницей находится плотное компактное вещество. Компактное вещество пронизано мельчайшими костными канальцами, по которым проходят сосуды и нервы. Ученые установили, что костные пластинки, входящие в состав костной ткани, располагаются по направлению сил сжатия и растяжения, возникающих в связи с нагрузками на кость. Костные пластинки имеют цилиндрическую форму и как бы вставлены одна в другую. Такое трубчатое строение компактного вещества придает костям большую прочность и легкость.

За компактным веществом находится губчатое. Оно заполняет головки (эпифизы) длинных трубчатых костей. Губчатое вещество состоит из многочисленных костных перекладин, между которыми видны полости, заполненные красным костным мозгом. Красный костный мозг – орган кроветворения и орган иммунной системы человека. Полость в диафизах заполнена желтым костным мозгом, в котором много жировых клеток.

Направления костных перекладин соответствует нагрузкам, которые испытывают кости, и силам, растягивающим их, поэтому кости обладают значительным запасом прочности.

В течение жизни человека соотношение плотного и губчатого вещества кости меняется. Эти изменения зависят от образа жизни, который ведет человек, от его питания, состояния здоровья. Количество плотного вещества у спортсменов значительно выше, чем у людей, ведущих сидячий образ жизни.

Может ли трубчатое строение обеспечить кости большую прочность?

Демонстрация опыта. На демонстрационном столе выставляем два штатива с кольцами, расположенными вертикально. Один лист бумаги сворачиваем в полоску, другой в трубку.

Опыт 1. Бумажную полоску просовываем в кольца и укрепляем, вешаем на нее чашу от аптекарских весов, которую нагружаем гирями до тех пор, пока лист не согнется.
Опыт 2. Между кольцами закладываем трубку и сразу вешаем на нее чашу с грузом, который согнул бумажную полоску. Эта нагрузка не может согнуть трубку. Чашу весов нагружаем гирями до критической величины, после чего учащимся предлагается сравнить результаты двух опытов.

Вывод: трубка обладает большей прочностью, чем стержень такой же массы.

Данные особенности строения были использованы Эйфелем при создании всемирно известной Эйфелевой башни (слайд 16).

Итак, мы рассмотрели строение кости, и теперь можем ответить на вопрос: “Зависят ли свойства кости от ее строения?”

Вернемся к проблеме сегодняшнего урока: «Чем обеспечивается уникальное свойство кости – прочность?» К какому выводу вы пришли?

Вывод:

Кость – орган опорно-двигательной системы, построенный преимущественно из костной ткани.
Свойство кости – прочность определяется физико-химическим единством её состава и строения.

5. Типы соединения костей (слайд 17).

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

Неподвижные соединения костей (шов) 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, так соединяются ребра с грудиной. Небольшая подвижность этих соединений достигается при помощи хрящевых пластинок и упругих связок.

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

Типичный план строения суставов таков: на одной из сочленяющихся костей находится суставная впадина, куда входит головка другой кости. Суставная впадина и головка соответствуют друг другу по форме и размеру, а их поверхности покрыты слоем гладкого хряща, 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. Проверка понимания нового материала. Подведение итогов урока.

Выполнение теста (слайды 18).

Проверка ответов на вопросы теста. Выставление оценок за урок.

V. Рефлексия.

Какие моменты урока вам запомнились больше всего? Оцените свою деятельность, достигли вы цели или нет? Что вызвало затруднения? Что в следующий раз вы сделали бы по-другому?

VI. Домашнее задание:

п. 6, № 21, № 23 в тетради на печатной основе (слайд 19).

Источник