Образовательный портал. Образование / Наука / Строение и химический состав кости. Химический состав и физические свойства костей. Характеристика опорно-двигательной системы. Строение костей

Строение и химический состав кости. Химический состав и физические свойства костей. Характеристика опорно-двигательной системы. Строение костей

26.07.2018

"Биология. Человек. 8 класс". Д.В. Колесова и др.

Характеристика опорно-двигательной системы. Строение костей

Вопрос 1. Почему скелет и мышцы относят К единой системе органов?
Скелет и мышцы относят к единой системе органов, поскольку они вместе функционируют, определяя форму тела, обеспечивая опорную, защитную и двигательную функции.

Кости чаще всего отправляют в лаборатории ускорительной масс-спектрометрии, потому что кости от животных или людей часто оцениваются для археологических исследований. Благодаря археологическим исследованиям и датировке углерода вы могли много узнать о доисторических временах.

Состав кости

Одна кость 30% органическая и 70% неорганическая. Органическая часть представляет собой белок, неорганическая часть представляет собой минеральный гидроксиапатит, который представляет собой комбинацию фосфата кальция, карбоната кальция, фторида кальция, гидроксида кальция и цитрата. Белок, который является главным образом коллагеном, дает прочность и гибкость кости, тогда как гидроксиапатит дает твердость кости и твердую структуру.

Вопрос 2. В чем заключаются опорная, защитная и двигательная функции скелета и мышц?
Опорная функция заключается в том, что кости скелета и мышцы образуют прочный каркас, который определяет положение внутренних органов, что не дает им возможности смещаться.
Защитная функция состоит в защите внутренних органов. Например, грудная клетка закрывает сердце и легкие, дыхательные пути, пищевод и крупные кровеносные сосуды, а тазовые кости защищают органы брюшной полости, почки, мочевой пузырь, половые органы.
Двигательная функция проявляется при условии четкого взаимодействия мышц и костей скелета, так как мышцы приводят в движение костные рычаги.

Теоретически, органические и неорганические составляющие могут быть датированы. Однако открытая структура решетки гидроксиапатита делает его чрезвычайно восприимчивым к загрязнению карбонатами из подземных вод. Удаление карбонатных примесей разбавленными промывками также невозможно, так как гидроксиапатит является кислотнорастворимым.

Однако этот процесс является дорогостоящим и требует много времени. Радиоуглеродное датирование отдельных аминокислот не рекомендуется, если только оно не является старыми образцами кости, где наличие только малейших примесей даст большие ошибки. Временной интервал выборки отражает общий рост исходного организма и временной интервал, с которым этот организм взаимодействовал с биосферой. Для большинства организмов с костью время смерти также является временем, когда обмен с биосферой был остановлен.

Вопрос 3. Каков химический состав костей? Как можно выяснить свойства его компонентов?
Клетки костной ткани имеют отростки, с помощью которых они соединяются друг с другом. В состав кости входят органические вещества (белок оссеин и др.) и неорганические соединения (различные соли, преимущественно карбонат и фосфат кальция). Прочность костей достигается сочетанием твердости входящих в их состав не органических веществ с гибкостью и упругостью органических соединений. С возрастом количество неорганических веществ в костях увеличивается и они становятся более хрупкими.
Выяснить свойства неорганических и органических компонентов кости можно опытным путем. Если кость поджечь, она почернеет от углерода, оставшегося от сгорания органических веществ. Если выгорит и углерод, получится белый остаток, чрезвычайно твердый, но хрупкий. Это минеральное вещество кости.
Для определения свойств органических веществ из кости надо удалить минеральные вещества с помощью соляной кислоты. Кость при этом сохранит свою форму. Но свойства кости изменятся. Она станет гибкой, и ее можно будет завязать узлом. Следовательно, гибкость кости зависит от наличия органических веществ, а твердость - от неорганических.

Поэтому радиоуглеродный возраст организма при его смерти равен нулю. Результаты радиоуглеродного датирования костей не нуждаются в коррекции по возрасту, но образцы кости имеют временной интервал. В литературе показано, что после смерти организма кости не перестают поглощать углерод из биосферы; Поэтому следует учитывать время обращения 30 лет в человеческих костях и более короткий промежуток времени в костях животных.

Данные временного диапазона необходимы, поскольку они имеют последствия для калибровки результатов радиоуглерода и, следовательно, способа преобразования радиоуглеродного возраста в календарные годы. Когда выкапывают кости, их часто окружают различные типы органических веществ. Обычными загрязнителями являются гуминовые и фульвокислоты. Это органические кислоты, которые встречаются в почве и вызваны микробиологической деградацией растительных или животных тканей. Согласно литературе, полифенолы, полисахариды, лигнин и деградированный коллаген являются другими ингредиентами, которые могут загрязнять образцы костей.

Вопрос 4. Объясните, почему искривления костей чаще бывают у детей, а переломы - у пожилых людей.
Кости детей насыщены органическими веществами, поэтому они редко ломаются, но часто деформируются. На это может влиять неправильная поза или неравномерная статическая нагрузка. С возрастом в костях уменьшается содержание органических веществ и увеличивается доля минеральных, в результате кости становятся более хрупкими.

В зависимости от местоположения раскопок кости могут также загрязняться известняком. Эти загрязнители считаются естественными, поскольку они вступают в контакт с костями через естественные процессы. С другой стороны, искусственными загрязнителями являются вещества, добавленные людьми во время отбора проб, консервации или упаковки образцов костей. Например, когда клей для клея использовался при маркировке костей, к образцу уже добавили загрязнитель. Причиной этого является то, что клей глютина химически идентичен образцу кости.

После раскопок образец кости также может быть дополнен другими возможными загрязнителями, такими как биоцид, поливинилацетат и полиэтиленгликоль, а также сигаретная зола, этикетки или бумажные конверты. Известняк имеет геологическое происхождение и, следовательно, намного старше любого археологического образца.

Костная ткань отличается рядом весьма своеобразных качеств, резко выделяющих ее среди всех других тканей и систем человеческого организма и ставящих ее на обособленное место. Основной и главной особенностью костной ткани является ее богатство минеральными солями.

Если принять вес тела взрослого человека в среднем за 70 кг, то костный скелет весит 7 кг, а вместе с костным мозгом - 10 кг (мышцы - „мясо” - весят 30 кг). Сами кости по весу состоят из 25% воды, 30% органического вещества и 45% минералов. Содержание воды и, стало быть, относительное содержание и других ингредиентов колеблется. Количество воды сравнительно очень велико в эмбриональной жизни, оно убывает в детском возрасте и постепенно уменьшается по мере роста и развития ребенка, отрока и зрелого человека, достигая в старости наименьшего отношения к общему весу. Кости с возрастом можно сказать буквально высушиваются.

Кости также могут быть подвержены воздействию современных источников углерода. Б. интрузиями малых корней. В общем, загрязняющие вещества бесконечного возраста добавляют значительное количество лет к истинному возрасту образца кости и делают их старше, чем они есть. С другой стороны, современный углерод делает образец кости значительно моложе.

Характеристика опорно-двигательной системы. Строение костей

Удаление примесей без использования химических веществ называется физической предварительной обработкой. Корневые части удаляются с помощью пинцета или щипцов. Для удаления загрязненных внешних слоев из образцов кости используется хирургический скальпель или скребок.

Органический состав костей формируется главным образом из белков - протеинов, преимущественно оссеина, но в сложную органическую часть костной ткани входят и некоторые альбумины, мукоидные и другие вещества весьма непростого химического строения.

Каков же больше всего нас интересующий минеральный состав костного вещества? 85% солей составляет фосфорнокислая известь, 10,5% углекислый кальций, 1,5% фосфорнокислая магнезия, а остальные 3% - это натрий, калий, примеси хлора и некоторых редких для человеческого организма элементов. Фосфорнокислый кальций, стало быть составляющий 19/20 содержимого всего солевого костного вещества, образует 58% общего веса костей.

Измельчение производится для увеличения площади поверхности образца для последующих методов предварительной обработки. Образец измельченной кости повторно промывают в разбавленной холодной соляной кислоте до тех пор, пока гидроксиапатит не удаляется и коллаген не выделяется. Если коллаген все еще содержит корешки, то они удаляются.

Коллаген промывают в щелочном растворе, обычно гидроксиде натрия, для обеспечения полного удаления органических кислот. Одна из схем изучения человеческого скелета делит его на две части: осевой скелет, который является костями, расположенными на средней линии или оси, и они поддерживают вес. тела как позвоночника. Они в основном отвечают за защиту органов. внутренний. Кости черепа широкие изогнутые. Они образуют сильное хранилище, которое защищает мозг.

Фосфорнокислые соли имеют кристаллическое строение, и кристаллы располагаются в кости правильно, закономерно. Весьма тщательное изучение минерального остова костного вещества, произведенное в 30-х годах при помощи наиболее совершенных методов, в первую очередь путем рентгенологического структурного анализа, показало, что неорганическое костное вещество человека имеет строение фосфатита-апатита, а именно гидроксил-апатита. При этом интересно, что апатит в костях (и в зубах) человека близок или даже подобен естественному минеральному апатиту в мертвой природе. На это тождество апатита человеческого костного и горнорудного происхождения указывает также их сравнительное исследование в поляризационном свете. Человеческий костный апатит отличается еще содержанием незначительного количества галоида хлора или фтора. Некоторые специалисты по структурному анализу стоят на той точке зрения, что в человеческих костях апатит еще связан с другими химическими соединениями, т.е. что кристаллы неорганической костной субстанции - это смесь двух неорганических химических веществ, одна из которых близка к апатиту. Считают, что наиболее правильно физико-химическая структура костного апатита расшифрована венгерским ученым Сент Нарай-Сабо (St. Naray-Szabo). Наиболее вероятна такая формула строения неорганического состава кости: ЗСА 3 (РO 4) 2 . СаХ 2 , где X - это или Cl, F, ОН, V2O, 1 / 2 SO 4 , 1 / 2 СO 3 и т. д. Есть также указания, что апатит состоит из двух молекул - CaF. Са 4 (РO 4) 3 или СаС1. Са 4 (РO 4) 3 .

Голова состоит из черепа и лица. Это сложная последовательность костей. Они защищают мозг и другие органы центральной нервной системы. Он также обеспечивает защиту органов чувств, за исключением прикосновения, которое распространяется по всему. поверхности кожи.

Химический состав и физические свойства костей

Он разделен на три области: переднюю или подмышечную. Они обеспечивают полости и опорную кость для верхнечелюстных и нижнечелюстных зубов. Закрепите гленогумеральный сустав на стволе. средней или дельтовидной и задней или лопаточной. закрепленной на основании черепа. Он представляет собой переднюю часть черепа и состоит из костей, окружающих рот. нижняя носовая раковина. тонкий и треугольный. в то время как клиновидная и временная кости являются частью основания черепа. расположенный в верхней части спины.

Чрезвычайно интересны указания Райнольдса (Reynolds) и др. на то, что при некоторых патологических процессах кости теряют свое нормальное химическое апатитовое строение. Это имеет место, например, при гиперпаратиреоидной остеодистрофии (болезни Реклингхаузена), в то время как при болезни Педжета апатитовая структура кристаллов полностью сохраняется.

Челюсть образует нижний лицевой скелет. Нейрокраниум - это костный ящик мозга и его мембранные чехлы. Кальвария или черепичный свод. Скапуна или лопатка: плоская кость. Чашевидная талия образована лопаткой и ключицей. Челюсти образуют большую часть верхнего скелета лица. Это проявление подвижной природы, когда оно сочленено с основанием черепа в височно-нижнечелюстных суставах.

Изображение: Кости плеча и предплечья. Голова шарнирно соединена с лопаткой, а нижний конец шарнирно соединен с радиусом и локтевым суставом. они образуют различные полости, такие как: орбитальные полости. носовой и буккальный. тонкий и треугольный. скула также называется скуловой или скуловой костью. Это мобильная штука, поскольку ее основной задачей является пережевывание. Затылочная область состоит из одной кости: нижней челюсти или нижней челюсти. Он имеет выступы или апофизы, которые заканчиваются в мыщечниках. среднего и нижнего. где они остаются. по одному с каждой стороны средней линии.

Костная ткань - это пусть и весьма древняя по филогенезу, но вместе с тем высоко развитая и исключительно тонко и детально дифференцированная, крайне сложная по всем своим жизненным проявлениям мезенхимальная соединительная ткань.

Изменения в костях при различных патологических процессах бесконечно разнообразны; при каждом отдельном заболевании, в каждой отдельной кости, в каждом отдельном случае патологоанатомическая и патофизиологическая, а следовательно, и рентгенологическая картина имеет свои особенности. Все это громадное разнообразие болезненных явлений сводится, однако, в конечном итоге лишь к некоторым не столь уж многочисленным элементарным качественным и количественным процессам.

Они четные и симметричные: верхняя челюсть разделена на две части. слизистая оболочка гипофиза и язык с вкусовыми окончаниями. расположенный в верхней части спины. кроме вомера. соответственно. Рука-кость. Скапуна или лопатка: плоская кость. расположенный на средней линии. турбины превосходят. Верхние концы пяти костей руки сочленены костями нижнего ряда карпа. Нижняя строка содержит. лунатый Кости пальцев руки Кости пальцев руки - это фаланг. Верхний конец радиуса шарнирно соединен с плечевой костью и локтевым суставом.

Верхний конец шарнирно соединен с плечевой костью и головой радиуса. Ульна: внутренняя кость предплечья. Кости кисти. Пять костей руки называются метакарпальными костями. Нижний конец широк и шарнирно соединен с головкой локтевой кости и с капустой. промежуточную цилиндрическую зону и нижний конец. Кости запястья. Восемь маленьких костей запястья известны под общим названием кости запястья. Они расположены в два ряда. Ну. трапеция пирамидальной и писиформной. Это длинная кость с верхним концом. извне внутрь. шаровидный Его нижние концы шарнирно соединены с верхними фалангами и образуют суставы рук.

Болезнь - это, как известно, не только извращенная арифметическая сумма единичных нормальных явлений, при патологических условиях в целом организме и в отдельных органах и тканях возникают специфические качественные изменения, для которых не существует нормальных прообразов. Глубокий качественный метаморфоз претерпевает и болезненно измененная кость. Надкостница, например, образуя на месте диафизарного перелома мозоль, начинает выполнять новую, в норме ей не свойственную функцию, она вырабатывает хрящевую ткань. Опухоль кости связана с развитием, например, эпителиальных, миксоматозных, гигантоклеточных и других образований, столь же чуждых нормальной кости гистологически, сколь химически для нее необычны отложения холестерина при ксантоматозе или керазина при болезни Гоше. Костный аппарат при рахите или педжетовской перестройке приобретает совершенно новые физические, химические, биологические и прочие качества, для которых в нормальной кости мы не в состоянии подыскать количественные критерии для сравнения.

Радио: внешняя кость предплечья. извне внутрь. Это четырнадцать костей. Большой палец соответствует первой пястной. трапеция. Скелет является основой человеческого тела. Кости соединяются вместе мягкими частями, которые образуют суставы. Он состоит из химической смеси неорганических солей в процентах от 60% до 70% и имеет твердость и эластичность. Его твердость происходит от неорганических компонентов, являющихся основными: фосфат кальция и карбонат кальция вместе с небольшими количествами дефториды, сульфаты и хлориды.

Его эластичность происходит от органических веществ, таких как коллаген и небольшие количества эластина, клеточного материала и жиров. Компактная кость появляется как твердая масса, расположенная в листах. Остеоциты взаимодействуют друг с другом через тонкие каналы, которые начинаются с полости и которые также могут играть важную роль в питании указанных клеток.

Но эти качественные свойства, специфические для патологических процессов в костной субстанции, к сожалению, сами по себе не могут быть непосредственно определены рентгенологически, они проявляются на рентгенограммах лишь в виде косвенных, вторичных симптомов. Не в их распознавании и изучении сила рентгенологии. Лишь когда качественно измененная ткань в своей количественной определенности дошла до степени возможного обнаружения, вступает в свои права рентгенологический метод исследования. При помощи безупречных экспериментальных исследований Полина Мек (Mack) доказала, что из различных составных частей костной ткани поглощение рентгеновых лучей происходит на 95% за счет минерального состава (80% лучей задерживается кальцием и 15% - фосфором), и только в пределах до 5% теневое изображение костей обусловлено органическим „мягким” ингредиентом костной ткани. Поэтому в силу самой природы рентгенологического исследования в рентгенодиагностике заболеваний костей и суставов на первый план выступает оценка количественных изменений костной ткани. Нельзя весами измерять расстояние. Рентгенолог при помощи своего исключительно ценного, ’Но все же одностороннего метода в настоящее время еще вынужден ограничиться анализом преимущественно двух основных количественных процессов жизнедеятельности кости, а именно созидания кости и ее разрушения.

Слои компактной кости расположены концентрично вокруг каналов, параллельных продольной оси кости, называемой каналами Хаверсиана, которые содержат нервную ткань и кровеносные сосуды, которые обеспечивают кости органическими питательными веществами. Они связаны друг с другом, с медуллярными полостями и снаружи так называемыми каналами Волкмана.

Он состоит из сети трабекул или костных пластинок, которые расположены в трехмерной форме, создавая сообщающиеся полости, занятые сетью соединительной ткани, которая называется медуллярной или миелоидной тканью. Костный мозг составляет от 2% до 5% от массы тела человека и состоит из двух типов тканей.

Материалы по теме:

Карта сайта