Урок 21. Опорно-двигательная система. Строение, состав и свойства костей, типы их соединения | Поурочные планы по биологии 8-9 класс
Урок 21. Опорно-двигательная система. Строение, состав и свойства костей, типы их соединения
20.01.2015 8040 978Цели урока: раскрыть основные функции опорно-двигательной системы; сформировать знания о строении и свойствах костей, их химическом составе, о типах соединения костей, об особенностях их роста в длину и толщину; показать взаимосвязь строения костей и выполняемых ими функций; продолжить развитие общеучебных навыков работы с различными источниками информации, а также умений и навыков организации самостоятельной учебной деятельности.
Оборудование: модель скелета человека, распилы костей (раздаточный материал), учебные таблицы с изображением костей, внутреннего строения кости, прокаленные и декальцинированные кости.
Ход урока
I.
II. Изучение новой темы
Учитель. «Движение — это жизнь», — заметил Вольтер. Действительно, человек приспособлен, а может быть, и приговорен природой к движению. Люди не могут не двигаться и начинают делать это осознанно уже на четвертом месяце после рождения — тянуться, хватать различные предметы.
— Благодаря чему же мы перемещаемся в пространстве, бегаем, шагаем, прыгаем, ползаем, плаваем, совершаем каждый день многие тысячи разнообразных выпрямлений, сгибаний, поворотов?
Все это обеспечивает костно-мышечная система, или опорно-двигательный аппарат.
► Кости, связывающие их соединительные ткани и мышцы. Кости черепа, конечностей и туловища образуют твердый остов тела, или скелет (от гр. skeleton (soma) — буквально «высохшее» (тело»).
► Мышцы и соединительнотканные образования — хрящи, фасции, связки, сухожилия — мягкий остов, или гибкий скелет, человеческого тела (включающий около 2310 костей).
► Скелет выполняет разные функции, главная из которых опорная. Он определяет в значительной мере размер и форму тела. Некоторые части скелета, как, например, череп, грудная клетка и таз, служат вместилищем и защитой жизненно важных органов — мозга, легких, сердца, кишечника и т.д. Наконец, скелет — пассивный орган движения, т. к. к нему прикрепляются мышцы.
► Наряду с механическими функциями, костная система выполняет ряд биологических функций, играющих важную роль в жизнедеятельности организма. В костях содержится основной запас минеральных солей: кальция, фосфора, магния и др. Они используются организмом по мере необходимости, поэтому костная система принимает самое непосредственное участие в минеральном обмене. В костях находится красный костный мозг, участвующий в процессах кроветворения.
► Мышцы — активная часть опорно-двигательного аппарата. Активность мышц связана с одним из основных свойств живого — возбудимостью. Возбужденные импульсами от нервной системы, мышцы осуществляют двигательные акты.
— Когда человек стоит, сидит, прыгает, части скелета у него находятся в определенном положении относительно друг друга. Чем это обеспечивается?
Действием мышц. Одни части укрепляются в неподвижном состоянии, а другие движутся. Например, когда человек стоит и двигает руками, ноги и позвоночник у него укрепляются в почти неподвижном положении, а мышцы рук, сокращаясь и расслабляясь, вызывают различные движения.
Следовательно, в опорной функции скелета обязательно участвуют мышцы. Когда у человека при потере сознания перестают работать мышцы, он падает.
К опорной функции мышц относится и защита внутренних органов. Последняя осуществляется мышцами, окружающими полость тела. Достаточная крепость и в то же время податливость мышечной стенки (например, ротовой полости или живота) создают выгодные условия для изменения объема полостей.
Опорно-двигательные и защитные функции в организме человека выполняются совместно частями скелета, мышцами и нервной системой. Следует подчеркнуть исключительное значение для передвижения тела и выполнения всевозможных движений согласованной работы 600 мышц, передвигающих и укрепляющих части скелета и тела под контролем нервной системы.
«Депо» Са, Р, Mg Опора,
Минеральный обмен ‘ защита,
Кроветворение движение
Учащиеся с помощью учителя определяют круг вопросов, которые необходимо рассмотреть на уроке.
Скелет состоит из костей, которые определенным образом соединены друг с другом. Типы соединения костей в скелете связаны с основными его функциями: опорной, защитной и двигательной. Отсюда вытекают два проблемных вопроса:
1. Какие особенности строения и свойства костей обеспечивают выполнение опорной и защитной функций?
2. Как соединяются между собой кости в скелете и в чем проявляется взаимосвязь строения и функции этих соединений?
Основное содержание поисковой беседы по вопросу 1:
£» Костная ткань — разновидность соединительной ткани.
й) Строение кости: наружное плотное и внутреннее губчатое вещество, надкостница. Функции надкостницы, плотного костного вещества, губчатого вещества кости.
л Химический состав костей. Влияние минеральных и органических веществ на свойства костей. Изменение химического состава костей с возрастом.
Л Типы костей: трубчатые и губчатые. Особенности строения, обеспечивающие их прочность и легкость.
Перед нами три кости (учитель показывает позвонок, кость черепа, плечевую или Осдренную кость).
— Можно ли по форме кости Определить ее функцию?
— Что дополнительно вы можете сказать об этих костях? (Позвонок имеет тело и дугу, замыкающую позвоночное отверстие. Позвонки образуют позвоночный столб, который защищает спинной мозг и является опорой для органов и тканей. Кость черепа плоская, прочная; выполняет защитную функцию. Плечевая кость
—
Сопоставьте следующие факты:
1. Бедро выдерживает вертикально груз 1500 кг;
2. Большая берцовая кость — 1650 кг;
3. Плечевая — 850 кг, коленная чашечка — 600 кг;
4. Предел прочности ребер на излом у молодых колеблется от 85 до 110 кг.
5. Кость тверже кирпича в 30 раз, гранита — в 2,5 раза. Она прочнее дуба и почти также прочна, как чугун.
Средняя масса скелета человека средней комплекции массой 70 кг равна 8-9 кг.
Вопрос. Чем объяснить высокую прочность скелета при относительной его легкости?
Проведем предварительное знакомство со строением кости. (Учитель демонстрирует спины костей и задает вопросы.)
— Чем отличается строение наружного слоя кости от строения основной массы костного вещества?
— Каково строение основной массы кости?
— Какое значение может иметь губчатое строение кости?
— Чем образована кость? (Она образована костной тканью. )
— Что представляет собой костная ткань? (Это разновидность соединительной ткани.)
— А что такое соединительная ткань? Какие она имеет особенности? (Клетки располагаются в межклеточном веществе, которого достаточно много).
Учитель.
1. Каждая кость — сложный орган, состоящий из костной ткани, надкостницы, костного мозга, кровеносных, лимфатических сосудов и нервов.
2. Костная ткань состоит из клеток и межклеточного вещества.
3. Клетки костной ткани: Остеобласты — клетки, за счет которых кость растет; остеокласты предназначены рассасывать (растворять) то, что препятствует росту и перестройке кости, многоядерные образования;
4. Межклеточное вещество состоит из основного органического вещества, оссеи- новых волокон и неорганических соединений. Основное вещество представляет собой желеобразную массу, состоящую из воды, белков и мукополисахаридов (сложные биополимеры, состоящие из углеводов (70-80%) и белков), выполняющую роль природного смазочного материала.
Оссеиновые волокна, состоят из тонких фибрилл, образованных из волокнистого белка — коллагена. В’пластинчатой костной ткани пучки.коллагеновых волокон пространственно упорядочены и имеют определенное направление.
Неорганические соединения в виде
небольших кристаллов гидрооксиапатита, сульфата, карбоната откладываются как в
оссеиновых волокнах, так и вокруг них. Неорганическое вещество составляет 65-70
% сухой массы кости. В скелете взрос
— Какое значение имеет такой химический состав кости?
Попробуем определить свойства минеральных веществ.
— Как это сделать? (Учитель выслушивает предложения учащихся. )
Демонстрация опыта.Эта задача решается по принципу исключения. В костях
имеются органические и минеральные вещества. Чтобы узнать о свойствах минеральных веществ, надо удалить органические.Органические вещества можно просто выжечь (Учитель показывает заранее прокаленные кости).
Вывод: минеральные вещества твердые и хрупкие.
— Определим свойства органических веществ.
Чтобы выяснить свойства органических веществ, необходимо удалить минеральные вещества кости. СаСОц и Саз(Р04)г можно удалить слабым (2-5 %) раствором соляной кислоты. Поскольку на растворение и вымывание минерального вещества времени уходит много (2-3 дня), демонстрацию лучше показать на кости, специально подготовленной к данному уроку. Учитель завязывает узлом куриную кость.
Вывод: органические вещества обеспечивают кости упругость и эластичность.
Мы видим, что сочетание разных компонентов приводит к новому качеству, которым каждый из этих компонентов в отдельности не обладает. Так в технике, прочные материалы получают путем сочетания твердых и упругих компонентов. Например, бетон состоит из твердого щебня и эластичного цемента. Однако, чтобы материал был прочен, эти компоненты должны быть в определенных соотношениях. Так и в жизни. У детей в костной ткани преобладают органические вещества; их скелет гибкий, эластичный, в связи с чем легко деформируется, искривляется при длительной и тяжелой нагрузке и неправильных положениях тела. С возрастом содержание минеральных веществ в костях увеличивается, отчего кости становятся хрупкими и чаще ломаются.
Органические и минеральные вещества делают кость прочной, твердой и упругой. Кроме того, прочность кости обеспечивается ее структурой. Приведем доказательства.
Полный текст материала смотрите в скачиваемом файле.
На странице приведен только фрагмент материала.
Урок по теме «Опорно-двигательная система. Скелет человека»
Данная методическая разработка рассчитана
на два урока.
Тема 1 урока: «Опорно-двигательная
система. Кости скелета».
Тема 2 урока: «Строение скелета».
Преподавание ведется по учебнику Н.И.Сонин, М.Р.
Сапин Биология. Человек. 8 класс.
Урок 1
Цели урока: изучить состав и функции опорно-двигательной системы, химический состав и свойства костей.
Задачи урока:
- Образовательные: сформировать знания об опорно-двигательной системе человека, о функциях, о строении и свойствах костей, их химическом составе, о типах соединения костей, об особенностях их роста в длину и толщину.
- Развивающие: развивать умения анализировать, сравнивать, делать выводы, развивать логическое мышление.
- Воспитательные: воспитывать чувство ответственности за свое здоровье, о необходимости следить за своей осанкой.
Оборудование: таблицы, презентация к уроку.
План урока:
1. Организационный момент.
2. Объяснение нового материала.
3. Закрепление и обобщение пройденного
материала.
4. Домашнее задание.
ХОД УРОКА
1. Организационный момент (приветствие учителя)
2. Объяснение нового материала
1 слайд
Вопрос к классу:
– Скажите, что нам помогает двигаться, прыгать,
бегать, танцевать? (Опорно-двигательная
система)
– Из чего же состоит опорно-двигательный
аппарат? (Скелет и мышцы)
Записываем тему урока: «Опорно-двигательная система. Строение костей».
Попробуйте ответить на вопрос: какую функцию выполняет скелет? Формулируем с учащимися функции скелета и записываем в тетрадь.
1. Опора тела и скелета
Опорная функция – проявляется в том, что кости скелета и мышцы образуют прочный каркас, определяющий положение внутренних органов и не дающий им возможности смещаться.
2. Двигательная
Осуществляет перемещение тела и его частей в пространстве.
2. Защитная
Кости скелета защищают органы от травм
4. Обмен веществ
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. В костях находится красный костный мозг, участвующий в процессах кроветворения.
2 слайд
Рассмотрите на слайде разные по форме кости. Попытайтесь самостоятельно классифицировать кости по форме. На основании полученных ответов в тетради заполняем таблицу:
Форма костей
Трубчатые длинные | Короткие трубчатые | Плоские | Смешанные | |
Примеры | Плечевая, бедренная | Кости пясти, плюсны, фаланги пальцев | Кости мозгового отдела черепа, кости таза, ребра, грудина | Позвонки, кости основания черепа |
3 слайд
Строение трубчатой кости
– Рассмотрите строение трубчатой кости и назовите основные части? (Диафиз – удлиненная средняя часть, эпифиз – два утолщенных конца)
Учащиеся зарисовывают кость и подписывают основные части.
4 слайд
– Посмотрите фрагмент фильма и попробуйте
ответить на вопрос: Какое значение имеет
химический состав клетки? (Придает костям
прочность, упругость и эластичность)
– За счет, каких веществ это достигается? (Неорганические
веществ – соли кальция и фосфора, органические
вещества – белки, жиры, углеводы)
Неорганические вещества придают костям
прочность, органические вещества – эластичность
и упругость.
5 слайд
Подтвердить, что неорганические вещества придают прочность, а органические вещества придают упругость и эластичность поможет опыт.
Демонстрация опыта.
При прокаливании кости органические вещества
обугливаются.
Обугливание – верный признак того, что
органические вещества сгорели. Кость твердая, но
хрупкая. Крошится в руках.
После обработки кости раствором соляной кислоты
она способна гнуться во все стороны.
– Скажите, у кого быстрее ломаются кости у детей или стариков? И почему? (У стариков)
– 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. С возрастом в костях увеличивается
содержание солей. В старости кости становятся
хрупкими, из-за того, что в них содержание
неорганических солей значительно превышает
содержание эластичного компонента.
6 слайд
Внутреннее строение костей
– Рассмотрите рисунки на слайдах и скажите,
какое внутреннее строение имеют кости?
Кости покрыты плотной соединительной тканью –
надкостницей.
У каждой кости выделяют компактное (плотное) и
губчатое вещество. Их количественное
соотношение и распределение зависит от места
кости в скелете и от ее функции.
– Посмотрите фрагмент фильма.
7 слайд
– Могут ли кости расти? Если могут, то в каком
направлении?
– При переломах за счет чего происходит
восстановление костей?
Учащиеся высказывают свои предположения.
Из высказанных предположений формулируем правильный ответ, и записывает в тетрадь.
Кости могут расти в длину и толщину. В длину они растут за счет деления клеток хряща, расположенных на ее концах. За счет деления клеток внутреннего слоя надкостницы, кости растут в толщину и зарастают при переломах.
8 слайд
– Как соединяются между собой кости в скелете?
Вместе с учащимися разбираем таблицу и записываем в тетрадь.
Типы соединения костей
Неподвижное |
Полуподвижное |
Подвижное |
Срастание костей, образование швов | Соединения при помощи хрящей | Соединение при помощи суставов |
Обеспечение защиты и опоры | Обеспечение ограниченного движения | Обеспечение движения |
Кости черепа, кости таза | Между позвонками, ребра с грудиной | Плечевой сустав, тазобедренный сустав |
9 слайд
– Что обеспечивает подвижность конечностей? (Сустав)
– Рассмотрим строение сустава. Какие
особенности строения сустава обеспечивают
относительную прочность соединения костей и их
подвижность? (Связки, суставная головка и
суставная впадина, суставная жидкость, гладкие
эластичные хрящи)
Сустав образуется концами соединяющих костей, заключенными в суставную сумку. Концы костей покрыты гладким эластичным хрящом, наличие которого обеспечивает упругость сустава и облегчает движение. Суставная жидкость действует как смазка. Снаружи сумки сустав укреплен связками. Движение в суставах осуществляется мышцами.
– Рассмотрим движение в локтевом суставе.
10 слайд
3. Задания на закрепление материала
– Перед вами даны изображения костей. Определите их форму.
4. Домашнее задание
Учебник стр. 100-107, вопросы с 1 по 11
Урок 2
Цели урока: изучить строение скелета человека.
Задачи урока:
- Образовательные: сформировать понятия о скелете человека, об особенностях строения черепа, позвоночника, грудной клетки, верхней и нижней конечности.
- Развивающие: развитие умений и навыков, развитие логического мышления, развитие навыков работы с учебником
- Воспитательные: воспитывать чувство ответственности за свое здоровье
Оборудование: таблицы, презентация, модель строения черепа.
План урока:
1. Организационный момент.
2. Проверка домашнего задания
3. Объяснение нового материала.
4. Закрепление и обобщение пройденного
материала.
5. Домашнее задание.
ХОД УРОКА
1. Организационный момент
2. Проверка домашнего задания. Фронтальный опрос
Вопросы к классу:
- Каковы функции опорно-двигательного аппарата?
- Назовите, какие бывают кости по форме?
- Каково внутреннее строение костей?
- Каков химический состав костей?
- Назовите типы соединения костей?
- Назовите части сустава?
3. Объяснение нового материала
11 слайд
Вспомните из курса зоологии основные отделы скелета млекопитающих. Попробуйте по аналогии назвать основные отделы скелета человека?
Записываем в тетрадь:
Скелет головы
Скелет туловища
Скелет конечностей
12 слайд
Скелет головы – череп. Рассмотрите основные
отделы черепа. Мозговой и лицевой отделы.
Запишем в тетрадь, какими костями образован
мозговой и лицевой отделы черепа.
Мозговой отдел черепа: парные – височная,
теменная, и непарные – затылочная, лобная,
клиновидная, решетчатая.
Лицевой отдел черепа: парные – скуловые,
верхнечелюстные, носовые, слезные, непарные –
нижняя челюсть.
Вопрос к классу.
– Ответьте на вопрос, какую функцию выполняет череп? (Защитная функция – защищает от внешних повреждений головной мозг и органы чувств, опорная – дает опору мышцам лица).
13 слайд
Скелет туловища
Основные отделы – это грудная клетка и
позвоночник.
Посмотрите фрагмент фильма. И ответьте на вопрос,
какая особенность в строении позвоночника
смягчает толчки при ходьбе, беге, прыжках?
14 слайд
– Продолжаем изучение строения позвоночника и
рассмотрим, из каких отделов состоит
позвоночник.
Шейный (7 позвонков), грудной( 12 позвонков),
поясничный (5 позвонков), крестцовый (5 позвонков),
копчиковый (4-5 позвонков).
15 слайд
Рассмотри строение шейных позвонков.
1 шейный позвонок – атлант.
2 шейный позвонок – аксис.
АТЛАНТ (1-й шейный позвонок)
Первый шейный позвонок, атлант, не имеет тела позвонка, а состоит из передней и задней дужек. Дужки соединены между собой боковыми костными утолщениями (латеральными массами).
АКСИС (2-й шейный позвонок)
Второй шейный позвонок, аксис, имеет в передней части костный вырост, который называется зубовидным отростком. Зубовидный отросток фиксируется при помощи связок в позвонковом отверстии атланта, представляя собой ось вращения первого шейного позвонка.
16 слайд
– Назовите, какими отделами представлена грудная клетка?
Грудина, ребра (12 пар), реберные хрящи).
– Какие функции выполняет грудная клетка? (Защитная – защищает сердце, легкие, крупные сосуды и другие органы от повреждений, служит местом прикрепления дыхательных мышц. )
17 слайд
Скелет верхней конечности.
Задание классу:
По учебнику назовите основные кости верхней
конечности.
Пояс верхней конечности и скелет свободной
верхней конечности.
Пояс верхней конечности образован парными
костями: лопатками и ключицами.
Скелет свободной конечности состоит из: плеча,
предплечья и кисти. Предплечье образовано
локтевыми и лучевыми костями. Кисть образована
запястьем, пястью и фалангами пальцев.
Вопрос классу.
Назовите, какие суставы обеспечивают подвижность в верхней конечности? (Плечевой, локтевой).
18 слайд
Скелет нижней конечности.
Задание классу.
По учебнику назовите основные кости нижней
конечности.
Пояс нижней конечности и скелет свободной нижней
конечности.
Пояс нижней конечности состоит из: тазовых
костей (подвздошных, седалищных, лобковых).
Соединяются тазовые кости с крестцом. Тазовые
кости вместе с крестцом образуют кольцо, на
которое опирается позвоночный столб.
Скелет свободной нижней конечности состоит из:
бедра, голени и стопы.
Голень состоит из большой берцовой кости и малой
берцовой кости. Стопа представлена предплюсной,
плюсной и фалангами пальцев.
Вопрос к классу.
Скажите, какие суставы в нижней конечности
обеспечивают ее подвижность?
(тазобедренный, коленный, голеностопный)
19 слайд
4. Задания на закрепление материала
Перед вами конечности человека – рука и нога. Соберите правильно конечности.
20 слайд
Правильно соберите скелет человека.
5. Домашнее задание
Учебник стр.108-115, вопросы с 1по 9. Составить кроссворд по теме: «Скелет»
Литература:
- Учебник Н. И. Сонин, М.Р.Сапин Биология. Человек 8 класс. – М.:Дрофа, 2008г.
- Книга для учителя к учебнику Н.И. Сонина, М.Р.Сапина Биология. Человек. 8 класс. – М.: Дрофа,2010г.
- Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов.
- BoneLab – компьютерная программа.
- Фрагменты из видеофильма «Опорно-двигательный аппарат человека».
Краткосрочный план по естествознанию во 2 классе
Предмет: «Естествознание» Раздел долгосрочного плана: «Моя школа» Дата: 9.11.17 Класс: 2 «И» | Школа – гимназия №17 им Ататюрка ФИО учителя: Камалходжаева Г.К. |
Количество присутствующих: отсутствующих: | |
Тема урока | Почему мы стоим? |
Цели обучения | 2. 2.3.1. Определять функции опорно-двигательной системы человека. 2.1.2.1. Объяснять понятие «источник информации» и его важность для проведения исследований. |
Цели урока | Все учащиеся смогут:
Большинство учащихся смогут: Некоторые учащиеся смогут: Делать выводы, умозаключения |
Критерии успеха | Называют и описывают опорно-двигательную систему (череп, позвоночник, ребра, лопатки, ключицы, бедра и конечности). Называют защитную функцию скелета. Называют источники информации. |
Языковые цели | Трехъязычие: қаңқабөліктері– части скелета – – parts of the skeleton. Основные термины и словосочетания: Скелет, части скелета (череп, рёбра, грудная клетка, верхние и нижние конечности, тазовая кость, лопатки, ключицы, позвоночник, функции скелета (опорно-двигательная, защитная), головной и спинной мозг. Используемый язык для диалога/письма на уроке: Вопросы для обсуждения: Какие кости человека ты можешь назвать? К какой группе ты отнесёшь позвоночник? Какие кости скелета выполняют опорную, какие защитную функцию? Что было бы, если человек не прекращал расти? Выражения для письма: Подпиши части скелета. Скелет состоит из . Их в организме человека . В позвоночнике – позвонка. Грудная клетка состоит из пар рёбер. |
Привитие ценностей | Ценности, основанные на национальной идее «Мәңгілік ел»: национальное единство и высокая духовность. казахстанский патриотизм и гражданская ответственность; уважение; сотрудничество; труд и творчество; открытость; образование в течение всей жизни. |
Межпредметные связи | Ценности – здоровье Межпредметная связь – ЗОЖ, техника бзопасности |
Навыки использования ИКТ | ИКТ – презентация урока. Познание мира – строение человека |
Предварительные знания | Элементарные сведения о строении человека, знания об источниках информации, полученные в 1 классе |
Ход урока
Планируемое времяЗапланированная деятельность
Ресурсы
I. Создание положительно го эмоционально го настроя.
1 мин
(К) Чтоб сегодня наш урок
Всем пошел ребятам впрок. Постарайтесь все понять, Слушать, думать и вникать.
II. Введение в тему
2 мин
(И) Исключив буквы, которых нет в русском алфавите, мы узнаем, что помогает человеку стоять.
WҮСYGКNVЕSDZЛƏІЕҢҒТҰҚӨ
Задание в учебнике
III. Актуа лизация жизненного опыта. Целепола- гание
1 мин
(К) Определите тему нашего исследования сегодня? (скелет)
Чему мы должны научиться?
(Слова –
подсказки для постановки целей
«Узнать…»,
«Выяснить. .») Таблица в учебнике
IV.
Домаш нее задание
3 мин
(К) Как будет выглядеть заповедник будущего? Какие животные там будут обитать?
IV. Работа по теме урока
31 мин
(К) Работа над темой.
Проводя любое исследование, мы обращаемся к источникам информации. Давайте вспомним их. (Учитель вывешивает на доску рисунки-символы, обозначающие те или иные источники информации, которые называют дети. С ними учащиеся знакомы с первого класса)
Давайте на протяжении урока акцентировать внимание, к каким источникам информации мы будем обращаться.
(К) Исследовательская работа (источник информации «наблюдение»).
Прикоснитесь к себе, потрогайте руки, ноги, голову и др. Что вы чувствуете под кожей? Да, это кости. В организме человека много костей, все они соединяются друг с другом, и получается скелет.
А кто-нибудь трогал настоящий скелет?
А я думаю, каждый из вас трогал настоящий скелет! Вспомните, что остаётся, когда вы съедаете варёную рыбу? (Косточки.)
Остаётся самый настоящий скелет.
(К, И, Д) Игра «Догадайся». Источник информации «подумай сам».
Я покажу картинки разных скелетов, а вы попробуйте догадаться, кому они принадлежат
Как догадались? (По форме, силуэту животного.)
А узнали бы человека по его скелету?
Какие кости человека вы можете назвать?
Проверьте себя по рентгеновскому снимку Куаныша и Айсулу
(К) Работа с текстом по учебнику.
–Сделайте вывод, что же такое скелет? (Все кости человека или животного.)
(К) Динамическая пауза.
(К, Д) Функции скелета. Источник информации «подумай сам».
А сейчас ответьте на очень важный вопрос: «Зачем нужен скелет?» (Гипотезы детей.)
Ребята, Всезнамус принес нам игрушки. Это две куклы. Какие они? (Тряпичная и обычная.)
Почему одна кукла стоит, а одна падает?
Если бы у животных и человека совсем не было скелета, они напоминали бы выброшенную на берег медузу, у которой и правда скелета нет или на тряпичную куклу – марионетку, или на зефир.
Вывод. Скелет – опора тела, его каркас.
(ФЗ)
Дескрипторы: называет, из чего состоит опорно-двигательный аппарат; определяет и записывает функции опорно-двигательной системы.
(К) Работа по учебнику. Источник информации «книга». Познакомьтесь с текстом и назовите, какую ещё функцию выполняет скелет.
(Г) Проблемный вопрос. Источник информации «спроси у других».
Куаныш просит помощи у вас:
Определите, какие кости скелета выполняют опорную, какие защитную функцию? (Подсказка о защитной функции скелета есть в сообщении Всезнамуса.)
К какой группе ты отнесёшь позвоночник? (Позвоночник выполняет две функции: защитную и опорную.)
(П) Проблемный вопрос.
Что было бы, если человек не прекращал расти? (Гипотезы детей.)
Изображения
скелетов
собаки, голубя,
лягушки, и т.д.
и рисунки, где
нарисованы эти
животные)
Учебник
Куклы
(тряпичная и
обычная)
Учебник,
презентация
V. Обобщение
5 мин
(И) Работа в Научном дневничке
Подпиши части скелета.
Собери скелет человека с помощью наклеек.
Соедини кости скелета с их функциями.
Научный дневничок карандаш
VI. Домашнее задание
1 мин
Используя учебник, узнай, что означает слово «кость»
Используя различные источники информации, найди сведения о костях скелета человека. Данные внеси в Научный дневничок.
У кого больше позвонков в шее, у жирафа или у человека? (Задание под звёздочкой для детей с повышенной учебной мотивацией.)
Учебник Научный дневничок
VII. Итог урока. Рефлексия
1 мин
(Ф, И, К) – Ты узнал, почему мы стоим? Что такое скелет и для чего он нужен?
–Сможешь назвать источники информации?
– Если на два вопроса ты отвечаешь «да» (то есть у вас два плюса), то смайлику рисуем широкую улыбку, если на один вопрос вы ответили
«да», а на другой «нет» (один плюс и один минус), то рисуем прямой ротик, если два ответа «нет» (два минуса), то рисуем смайлику грустную улыбку.
Тетрадь, цветные карандаши
Дифференциация
Оценивание
Здоровье и соблюдение
техники безопасности
Учитель наблюдает, координирует работу учащихся по мере необходимости.
Учитель поощряет проявление лидерства во время групповой работы.
Осуществляет контроль деятельности в раках урока
обеспечивает обратную связь и поддержку каждому учащемуся
анализирует результаты ученической рефлексии
Динамическая пауза.
Солнце глянуло в окошко
Раз, два, три, четыре, пять.
Все мы делаем зарядку
Надо нам присесть и встать. Руки вытянуть пошире, Наклониться – три, четыре.
И на месте поскакать
Раз, два, три, четыре, пять.
Рефлексия по уроку
Были ли цели урока/цели обучения
реалистичными?
Все ли учащиеся достигли ЦО?
Если нет, то почему?
Правильно ли проведена
дифференциация на уроке?
Выдержаны ли были временные этапы
урока?
Какие отступления были от плана урока и почему?
Рефлексия для учителя:
Важные вопросы по уроку:
Комментарии по проведенному уроку:
Итоговая оценка (с точки зрения преподавания и обучения)
Какие два момента были наиболее успешны?
Какие два момента улучшили урок?
Что я узнал из урока о классе и отдельных людях, что я расскажу на следу- ющем уроке?
Проверила завуч Аталыкова А. А._______________________
Опорная система — скелет — презентация онлайн
ЧЕЛОВЕК.3.ОПОРНАЯ СИСТЕМА — СКЕЛЕТ.
ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ:
1. ФУНКЦИИ СКЕЛЕТА
2. ОТДЕЛЫ СКЕЛЕТА (КОСТИ, СОЕДИНЕНИЯ КОСТЕЙ, ФУНКЦИИ ОТДЕЛА СКЕЛЕТА)
3. СОЕДИНЕНИЯ КОСТЕЙ
4. КЛАССИФИКАЦИЯ КОСТЕЙ
5. СТРОЕНИЕ КОСТЕЙ
6. ОСОБЕННОСТИ СКЕЛЕТА, СВЯЗАННЫЕ С ПРЯМОХОЖДЕНИЕМ
7. НАРУШЕНИЯ ОСАНКИ
I. ФУНКЦИИ СКЕЛЕТА:
1. ОПОРНАЯ – К КОСТЯМ СКЕЛЕТА ПРИКРЕПЛЯЮТСЯ МЫШЦЫ И
2. ОБЕСПЕЧИВАЮТ ПОСТУПАТЕЛЬНЫЕ ДВИЖЕНИЯ И СТАТИЧЕСКИЕ ПОЗЫ ДВИГАТЕЛЬНУЮ
3. ЗАЩИТНАЯ – КОСТИ СКЕЛЕТА ОБРАЗУЮТ ПОЛОСТИ ТЕЛА, В КОТОРЫХ
РАСПОЛАГАЮТСЯ ВНУТРЕННИЕ ОРГАНЫ
4. ПРИДАЕТ ФОРМУ ТЕЛУ
5. КРОВЕТВОРНАЯ – В ТРУБЧАТЫХ КОСТЯХ НАХОДИТСЯ КРАСНЫЙ КОСТНЫЙ МОЗГ, В
КОТОРОМ ФОРМИРУЮТСЯ КЛЕТКИ КРОВИ
6. УЧАСТИЕ В ОБМЕНЕ ВЕЩЕСТВ – ЗАПАС МИНЕРАЛЬНЫХ СОЛЕЙ, ЖИРОВ (ЖЕЛТЫЙ
КОСТНЫЙ МОЗГ)
II. ОТДЕЛЫ СКЕЛЕТА:
1. СКЕЛЕТ ГОЛОВЫ – ЧЕРЕП
2. СКЕЛЕТ ТУЛОВИЩА – ГРУДНАЯ
КЛЕТКА + ПОЗВОНОЧНИК
3. СКЕЛЕТ ПОЯСОВ КОНЕЧНОСТЕЙ:
ВЕРХНИХ – ПЛЕЧЕВОЙ ПОЯС,
НИЖНИХ – ТАЗОВЫЕ КОСТИ
4. СКЕЛЕТ КОНЕЧНОСТЕЙ:
ВЕРХНИЕ – РУКИ
НИЖНИЕ – НОГИ
1) СКЕЛЕТ ГОЛОВЫ – ЧЕРЕП (22): МОЗГОВАЯ ЧАСТЬ И ЛИЦЕВАЯ
МОЗГОВАЯ: ЛОБНАЯ (1), ВИСОЧНЫЕ (2), ТЕМЕННЫЕ (2), ЗАТЫЛОЧНАЯ (1), РЕШЕТЧАТАЯ, КЛИНОВИДНЫЕ (2) ЛИЦЕВАЯ: ПАРНЫЕ — ВЕРХНЯЯ ЧЕЛЮСТЬ, НИЖНЯЯ НОСОВАЯ РАКОВИНА, НЁБНАЯ, СКУЛОВАЯ, НОСОВАЯ,
СЛЁЗНАЯ КОСТИ И НЕПАРНЫЕ — СОШНИК, НИЖНЯЯ ЧЕЛЮСТЬ И ПОДЪЯЗЫЧНАЯ КОСТЬ. (15)
СОЕДИНЕНИЯ КОСТЕЙ: НЕПОДВИЖНОЕ – КОСТНЫЙ ШОВ,
СУСТАВ – НИЖНЕЧЕЛЮСТНОЙ.
ФУНКЦИИ: ЗАЩИТНАЯ – ГОЛОВНОЙ МОЗГ, ОРГАНЫ ЧУВСТВ,
ЯЗЫК, ЗУБЫ; ОБЕСПЕЧИВАЕТ РЕЧЬ, ЖЕВАНИЕ.
2) СКЕЛЕТ ТУЛОВИЩА: ГРУДНАЯ КЛЕТКА И ПОЗВОНОЧНИК.
ГРУДНАЯ КЛЕТКА: ГРУДИНА, 12 ПАР РЕБЕР, 12 ГРУДНЫХ ПОЗВОНКОВ, ОБРАЗУЕТ ГРУДНУЮ ПОЛОСТЬ, ЗАЩИЩАЮЩУЮ
ОРГАНЫ ДЫХАТЕЛЬНОЙ, КРОВЕНОСНОЙ, ПИЩЕВАРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМ.
ПОЗВОНОЧНИК: ПОЗВОНКИ, ОТЛИЧАЮЩИЕСЯ ПО ФОРМЕ, РАЗМЕРУ, РАЗДЕЛЕННЫЕ НА ГРУППЫ – ШЕЙНЫЕ(7),
ГРУДНЫЕ (12), ПОЯСНИЧНЫЕ (5), КРЕСТЕЦ (5), КОПЧИК (3-4), ВНУТРИ КОТОРЫХ ЕСТЬ КАНАЛ, ГДЕ НАХОДИТСЯ
СПИННОЙ МОЗГ.
СОЕДИНЕНИЯ КОСТЕЙ: ПОЛУПОДВИЖНЫЕ, СРОСШИЕСЯ – КРЕСТЕЦ.
ФУНКЦИИ: ЗАЩИТНАЯ, ДВИЖЕНИЕ И СТАТИКА, ОБЕСПЕЧИВАЕТ ДЫХАНИЕ.
3) ПОЯСА КОНЕЧНОСТЕЙ.
А) ВЕРХНЕЙ – ЛОПАТКА И КЛЮЧИЦА
Б) НИЖНЕЙ – ТАЗОВАЯ (ПОДВЗДОШНАЯ, ЛОБКОВАЯ, СЕДАЛИЩНАЯ)
ФУНКЦИИ: ПРИСОЕДИНЕНИЕ К ПОЗВОНОЧНИКУ КОНЕЧНОСТЕЙ.
СОЕДИНЕНИЯ КОСТЕЙ: ПОДВИЖНОЕ – СУСТАВЫ, СРОСШИЕСЯ ТАЗОВЫЕ КОСТИ С КРЕСТЦОМ.
4) СКЕЛЕТ КОНЕЧНОСТЕЙ
А) ВЕРХНЕЙ — РУКИ
Б) НИЖНЕЙ — НОГИ
СОЕДИНЕНИЯ КОСТЕЙ: СУСТАВЫ
ФУНКЦИИ: ДВИЖЕНИЯ И СТАТИКА, КРОВЕТВОРНАЯ (КРАСНЫЙ КОСТНЫЙ МОЗГ), ЗАПАСАЮЩАЯ (ЖЕЛТЫЙ КОСТНЫЙ
МОЗГ).
ОТДЕЛЫ СКЕЛЕТА РУКИ:
ПЛЕЧО – ПЛЕЧЕВАЯ КОСТЬ ПРЕДПЛЕЧЬЕ – ЛОКТЕВАЯ и ЛУЧЕВАЯ
КИСТЬ – ЗАПЯСТЬЕ (8),
ПЯСТЬЕ (5),
ФАЛАНГИ ПАЛЬЦЕВ (14)
ЗАПЯСТЬЕ (8)
ПЯСТЬЕ (5)
ФАЛАНГИ (14)
БЕДРО – БЕДРЕННАЯ, НАДКОЛЕННАЯ
ОТДЕЛЫ СКЕЛЕТА НОГИ:
ГОЛЕНЬ – БОЛЬШАЯ И МАЛАЯ БЕРЦОВЫЕ
СТОПА — ПРЕДПЛЮСНА (7),
ПЛЮСНА (5),
ФАЛАНГИ (14)
Ладьевидная
Кубовидная
Клиновидные
3. СОЕДИНЕНИЯ КОСТЕЙ.
НЕПОДВИЖНОЕ – КОСТНЫЙ ШОВ;
ПОДВИЖНЫЕ – СУСТАВЫ (ПРЕРЫВНЫЕ
СОЕДИНЕНИЯ – ЕСТЬ ЩЕЛЬ И ПОЛОСТЬ МЕЖДУ
КОСТЯМИ).
4. КЛАССИФИКАЦИЯ КОСТЕЙ.
ДЛЯ УДОБСТВА ИЗУЧЕНИЯ РАЗЛИЧАЮТ СЛЕДУЮЩИЕ ГРУППЫ КОСТЕЙ:
ДЛИННЫЕ (ТРУБЧАТЫЕ) – КОСТИ КОНЕЧНОСТЕЙ,
КОРОТКИЕ (ГУБЧАТЫЕ) – КОСТИ ЗАПЯСТЬЯ, ПРЕДПЛЮСНЫ,
КОРОТКИЕ (ТРУБЧАТЫЕ) – КОСТИ ПЯСТЬЯ, ПЛЮСНЫ, ФАЛАНГИ,
ПЛОСКИЕ (ШИРОКИЕ) – КОСТИ ЧЕРЕПА, ТАЗОВЫЕ, ЛОПАТКА, РЕБРА, ГРУДИНА,
НЕНОРМАЛЬНЫЕ (СМЕШАННЫЕ) – ПОЗВОНКИ,
ВОЗДУХОНОСНЫЕ – НЕКОТОРЫЕ КОСТИ ЧЕРЕПА: ЛОБНАЯ, КЛИНОВИДНАЯ, РЕШЕТЧАТАЯ, ВЕРХНЯЯ ЧЕЛЮСТЬ.
5.СТРОЕНИЕ КОСТЕЙ.
КОСТЬ ИМЕЕТ СЛОЖНОЕ СТРОЕНИЕ И ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ. В ЖИВОМ ОРГАНИЗМЕ КОСТЬ СОДЕРЖИТ 50% ВОДЫ,
28,15% ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ (ПРИДАЮТ КОСТИ ГИБКОСТЬ), В ТОМ ЧИСЛЕ 15,75% ЖИРА, И 21,85%
НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ, ПРЕДСТАВЛЕННЫХ СОЕДИНЕНИЯМИ КАЛЬЦИЯ, ФОСФОРА, МАГНИЯ И ДРУГИХ
ЭЛЕМЕНТОВ (ПРИДАЮТ КОСТИ ТВЕРДОСТЬ И ПРОЧНОСТЬ).
ОБЕЗЖИРЕННАЯ, ОТБЕЛЕННАЯ И ВЫСУШЕННАЯ КОСТЬ (МАЦЕРИРОВАННАЯ) НА 1/3 СОСТОИТ ИЗ ОРГАНИЧЕСКИХ
ВЕЩЕСТВ, ПОЛУЧИВШИХ НАЗВАНИЕ «ОССЕИН», И НА 2/3 ИЗ НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ.
КАЖДАЯ КОСТЬ, ЯВЛЯЕТСЯ САМОСТОЯТЕЛЬНЫМ
ОРГАНОМ И СОСТОИТ ИЗ КОСТНОЙ ТКАНИ.
СНАРУЖИ КОСТЬ ПОКРЫТА НАДКОСТНИЦЕЙ (ЗА СЧЕТ НЕЕ
КОСТЬ РАСТЕТ В ТОЛЩИНУ), ВНУТРИ НЕЕ В
КОСТНОМОЗГОВЫХ ПОЛОСТЯХ НАХОДИТСЯ КОСТНЫЙ
МОЗГ (КРАСНЫЙ ИЛИ ЖЕЛТЫЙ).
ДЛИННАЯ (ТРУБЧАТАЯ) КОСТЬ ИМЕЕТ УДЛИНЕННУЮ,
ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ИЛИ ТРЕХГРАННОЙ ФОРМЫ
СРЕДНЮЮ ЧАСТЬ — ТЕЛО КОСТИ, ДИАФИЗ, УТОЛЩЕННЫЕ
КОНЦЫ ЕЕ НАЗЫВАЮТ ЭПИФИЗАМИ, КОТОРЫЕ ИМЕЮТ
СУСТАВНУЮ ПОВЕРХНОСТЬ, ПОКРЫТУЮ СУСТАВНЫМ
ХРЯЩОМ (ОН ЕЩЕ ОБЕСПЕЧИВАЕТ РОСТ КОСТИ В ДЛИНУ),
КОТОРАЯ СЛУЖИТ ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ С СОСЕДНИМИ
КОСТЯМИ.
Наружный слой кости представлен толстой (в диафизах трубчатых костей) или
тонкой (в эпифизах трубчатых костей, в губчатых и плоских костях)
ПЛАСТИНКОЙ КОМПАКТНОГО ВЕЩЕСТВА.
Под компактным веществом располагается ГУБЧАТОЕ ВЕЩЕСТВО, пористое,
построенное из костных балок с ячейками между ними, по виду
напоминающее губку. Внутри диафиза трубчатых костей находится
КОСТНОМОЗГОВАЯ ПОЛОСТЬ, содержащая костный мозг.
Компактное вещество построено из пластинчатой костной ткани и пронизано
СИСТЕМОЙ ТОНКИХ ПИТАТЕЛЬНЫХ КАНАЛЬЦЕВ, одни из которых
ориентированы параллельно поверхности кости, а в трубчатых костях — вдоль
длинного их размера (ЦЕНТРАЛЬНЫЙ, ИЛИ ГАВЕРСОВ, КАНАЛ), другие,
прободающие (КАНАЛЫ ФОЛЬКМАНА) — перпендикулярно поверхности. Через
питательные отверстия в кость, в систему ее костных канальцев проникают
АРТЕРИЯ, НЕРВ И ВЫХОДИТ ВЕНА.
6. ОСОБЕННОСТИ СКЕЛЕТА ЧЕЛОВЕКА, СВЯЗАННЫЕ С ПРЯМОХОЖДЕНИЕМ
1. Центр тяжести стал выше
2. СВОДЧАТАЯ СТОПА
3. S-ОБРАЗНЫЙ ИЗГИБ ПОЗВОНОЧНИКА
4. ФОРМА ГРУДНОЙ КЛЕТКИ (ШИРОКАЯ И ПЛОСКАЯ)
6. ЛОПАТКИ ФРОНТАЛЬНО
РАСПОЛОЖЕНЫ
5. ФОРМА ТАЗА (ШИРОКИЙ ТАЗ)
7. МАССИВНЫЕ НИЖНИЕ
КОНЕЧНОСТИ
7. НАРУШЕНИЯ ОСАНКИ
• СКОЛИОЗ- ИСКРИВЛЕНИЕ ПОЗВОНОЧНИКА В СТОРОНЫ, В БОК, ЧТО
НАРУШАЕТ СИММЕТРИЮ ТЕЛА, ДЕФОРМИРУЯ РЕБРА, ГРУДНУЮ КЛЕТКУ.
• КИФОЗ –ИСКРИВЛЕНИЕ ПОЗВОНОЧНИКА В ПЕРЕДНЕ-ЗАДНЕМ
НАПРАВЛЕНИИ, ПРИВОДЯЩЕЕ К РАЗВИТИЮ СУТУЛОСТИ СПИНЫ И
ВПАЛОСТИ ГРУДИ
• ЛОРДОЗ – ИСКРИВЛЕНИЯ ПОЗВОНОЧНИКА, ПРИ КОТОРОМ НАБЛЮДАЕТСЯ
ВЫПРЯМЛЕННАЯ СПИНА, ВЫПЯЧИВАНИЕ ЖИВОТА ВПЕРЕД
ПЛОСКОСТОПИЕ
1
ФОРМИРОВАНИЕ СВОДА СТОПЫ У
ПОДРОСТКОВ
Опорные функции — Справочник химика 21
Углеводы — это обширный класс органических соединений с эмпирической формулой С (Н, 0) , образование которых связано с процессом фотосинтеза. Углеводы в растениях находятся в виде моносахаридов (глюкоза — С Н О ), олигосахаридов (крахмал) и полисахаридов (целлюлоза — (С Н О ) , где п > 10000. Целлюлоза — основной строительный материал растительных тканей. Она выполняет в растениях опорные функции и придает им механическую прочность. По распространенности органических веществ на земном шаре она занимает первое место. [c.47]Опорные полисахариды. Наиболее распространенным полисахаридом этой группы является целлюлоза. Линейное построение молекулы и Р-1,4 связи обусловливают возможность образования длинных нитей, соединенных между собой водородными связями, что и приводит к требуемым физическим свойствам. К этому же хемотипу относятся и другие полисахариды клеточных стенок — ксиланы, глюкоманнаны, альгиновая кислота. Аналогичная структура определяет опорные функции хитина. Жесткая цепь остатков N-ацетилглюкозамина определяет и механические свойст- [c. 608]
Хитин является пленко- и волокнообразующим полимером. Хитиновые оболочки кроме опорной функции выполняют также роль полупроницаемых мембран, регулирующих водообмен организмов насекомых с окружающей средой. Хитин нерастворим в воде, спиртах, кетонах, в других органических растворителях. Он способен медленно растворяться в безводной НСООН. [c.330]
Параметры /2 и С2 Для второй опорной функции находим из уравнений (3.30) и (3.31), в которых полагаем [c.142]
У животных, лишенных внутреннего скелета (беспозвоночных), выработались те или иные приспособления, выполняющие опорные функции. В частности, у членистоногих, высокоорганизованного типа беспозвоночных, тело покрыто твердой внеклеточной оболочкой (кутикулой членистоногих), выполняющей функции наружного скелета механической защиты организма и опоры для органов движения (общеизвестным примером могут служить панцири ракообразных). По наружному расположению и основной биологической роли кутикула у членистоногих может быть уподоблена клеточной стенке. [c.148]
Структурная функция. Белки, выполняющие структурную (опорную) функцию, занимают по количеству первое место среди других белков тела человека. Среди них важнейшую роль играют фибриллярные белки, в частности коллаген в соединительной ткани, кератин в волосах, ногтях, коже, эластин в сосудистой стенке и др. Большое значение имеют комплексы белков с углеводами в формировании ряда секретов мукоидов, муцина и т.д. В комплексе с липидами (в частности, с фосфолипидами) белки участвуют в образовании биомембран клеток. [c.21]
В организмах животных некоторые специальные белки выполняют особые функции. Белки служат для запасания (миоглобин) и переноса (гемоглобин, гемоцианин) кислорода. Некоторые низкомолекулярные белки, точнее, полипептиды, являются гормонами (с. 50). Гамма-глобулины высших организмов защищают их от чужеродных биополимеров, функционируя в качестве антител — в иммунных процессах. Наконец, белки, входящие в состав соединительной ткани, хрящей и сухожилий, а также белки кожи, волос и перьев выполняют опорную функцию, обеспечивая надежную и в то же время подвижную взаимосвязь органов, целостность организма и его защиту от внещних воздействий. [c.87]
В клетках растений такую функцию выполняет главным образом вторичная оболочка клеточной стенки. У высших растений эта оболочка состоит в основном из целлюлозы в меньших количествах присутствуют гемицеллюлозы. У большинства грибов опорные функции в клеточной стенке выполняет хитин. [c.601]
В организме животных основные опорные функции выполняются соединительной тканью (кость, хрящ, связки и т. д.). Биологические особенности организма животных требуют, чтобы эта опора была не только прочной, но и достаточно эластичной, чтобы обеспечить возможность движения. [c.602]
У членистоногих главную опорную функцию в организме выполняет наружный скелет — кутикула, основным компонентом внутреннего слоя которой является хитин (см. стр. 540), находящийся в ней в виде химического соединения с белком . [c.602]
Целлюлоза — основной строительный материал растений. Выполняет в растениях опорные функции, придает им механическую прочность. По распространенности органических веществ на земном щаре целлюлоза занимает первое место. Она представляет собой высокомолекулярное соединение регулярной линейной структуры, построенное из остатков Д-глюкозы [c.23]
Пектиновые вещества выполняют опорную функцию в стенках растительных клеток, главным образом в молодых плодах и тканях. В основе молекул этих полисахаридов лежит цепь из остатков /)-галактуроновой кислоты [c.23]
Если в растительном мире основным структурным материалом является целлюлоза, то в животном мире таким материалом служат белки, среди которых коллагены представляют наиболее важную и широко распространенную группу. Они являются представителями фибриллярных белков и создают каркас в теле животного. Коллагены, составляя около 30% всех белков организма животных, выполняют защитные и опорные функции, играя основную роль в образовании хрящей, сухожилий, костей, стенок кровеносных сосудов и покровных тканей. [c.351]
МЕТОД ОПОРНЫХ ФУНКЦИЙ [c.147]
Расчет кинетических констант методом опорных функций [84] основан на сведении дифференциальных уравнений скоростей реакций к алгебраическому уравнению путем прямого численного расчета входящих в него функций по экспериментальным данным. Идею метода поясним на примере кинетики двух последовательно-параллельных реакций [c.147]
Величины Fi (г = 0, 1, 2,. . . ) называются опорными функциями. Их значения находятся путем численного расчета по экспериментальной кинетической кривой у = f (г). Например, в полученном уравнении для определения F и F требуется численное дифференцирование. В других случаях для отыскания Fi необходимо проводить численное интегрирование, например J t/dr, J y dx и т. д. Значения констант к находятся либо простым решением алгебраических уравнений, найденных для ряда точек кинетической кривой, либо способом наименьших квадратов. [c.148]
Очевидно, что сведение дифференциального уравнения к алгебраическому может быть выполнено различными путями. Наилучшим будет тот, который приводит к меньшему числу опорных функций с наиболее простыми способами их вычисления. В частности, рассмотренный выше дифференциальный вариант может быть решен иначе, например почленным интегрированием дифференциального уравнения второго порядка. В результате находим [c.148]
НИИ двух опорных функций — и у у — а)Фх, когда а изве- [c.149]
Возможность получения алгебраических уравнений с различными опорными функциями позволяет решить задачу несколькими путями и тем самым проконтролировать применимость исходных уравнений и корректность расчета. [c.149]
Между минимальным числом г опорных функций при их взаимной независимости и порядком п дифференциального уравнения или суммой порядков для системы уравнений имеет место следуюш ая простая связь [84] [c.149]
Отличительной особенностью белков опорных тканей является их полная нерастворимость в воде, солевых растворах, разведенных кислотах и щелочах, что обеспечивает возможность осуществления этими белками опорной функции. Как мы видели (стр. 46), эти белки обычно относятся к фибриллярным, или волокнистым, белкам, частицы которых имеют форму более или менее вытянутых волокон или нитей. [c.53]
Углеводы распространены в природе, они являются продуктами ассимиляции углекислого газа зелеными растениями. Углеводы считают источником всего связанного углерода органических соединений на Земле. Часть синтезированных углеводов идет на построение клеток и тканей растений, где они выполняют опорную функцию (клетчатка). Другая часть углеводов откладывается как запасной питательный материал в корнях, клубнях, стеблях, семенах и плодах. Некоторая часть углеводов идет на образование жиров, белков, витаминов и других веществ. [c.351]
Полисахариды составляют основную массу органического вещества на Земле. Большая часть сухого веса высших наземных растений и водорослей приходится на полисахариды несколько меньшее, хотя и очень значительное количество полисахаридов выполняет скелетные функции, обеспечивая жесткость клеток или их агрегатов. К таким полисахаридам относятся целлюлоза и хитин — два наиболее распространенных в природе органических вещества. Целлюлоза является основным структурным материалом растений, хотя синтезировать ее способны также некоторые бактерии и беспозвоночные. Хитин служит главным компонентом скелета членистоногих, а также входит в состав клеточных стенок грибов. В построении растительных клеточных стенок принимает участие и ряд других полисахаридов маннаны грибов , гемицеллюлозы и пектиновые вещества высших растений. Морские водоросли значительно отличаются от наземных растений полисахаридным составом клеточных стенок, что, несомненно, связано со специфическими условиями их обитания. Характерными компонентами морских водорослей являются полисахариды, этерифицированные серной кислотой,— агар, каррагинин, фукан, галактаны и ряд более сложных сульфатов гетер о полис ах ар и дов . В организме позвоночных опорные функции выполняют хондроитинсульфаты и родственные мукополисахариды соединительной ткани . Клеточные стенки бактерий построены из сложных гликопротеинов -. [c.479]
В противном случае выштампованные опорные элементы соседних пластин, повернутые один относительно другого на 180°, совпадут, а все противостоящие опорные элементы окажутся на одной линии, что нарушит их опорную функцию. [c.98]
И б2 опорной функции должны уже удовлетворять двум уравнениям, вь1текаю-щим из условий нормировки и ортогональности к 1 В-функции [c.142]
ХИТИН. Ракообразные имеют прочный твердый наружный скелет,, состоящий в основном из хитина — полимера 2-ацетамидо-2-дезокси-в-глю-козы. По мере роста ракообразные периодически сбрасывают его во время липьки, так как в отличие от тканей, увеличивающихся в результате клеточного деления, жесткий полимер сохраняет постоянные размеры. Хитин не только выполняет опорные функции, но и играет роль кожицы, регулирующей поступление или потерю воды. Интересно, что хитин ракообразных отличается от хитина насекомых. В первом случае этот полимер пропитан карбонатом кальция и другими солями, во втором — смесью веществ под общим названием насекомого воска . И тут и там происходит заполнение пор [c.462]
Функции полисахаридов весьма разнообразны. Некоторые из них (крахмал, гликоген, инулин) являются знергетическими резервами организма, другие же (клетчатка, гймицеллголоза, хитин) имеют структурные, опорные функции. [c.195]
По структуре центриоли сходны со жгутиками или более короткими образованиями — ресничками (эти термины, в сущности, синонимы), обычно находятся на поверхности клеток эукариот и являются органами движения. Неподвижные клетки тела человека также нередко имеют реснички. Например, эпителий бронхов несет 10 ресничек на 1 см Г26]. Модифицированные жгутики образуют светочувствительные рецепторы нашего глаза и рецепторы вкуса на языке. Жгутики и реснички несколько больше по диаметру (около 0,2 мкм), чем центриоли, и обладают характерной внутренней структурой они состоят из И полых микротрубочек диаметром 24 нм, организованных по схеме 9 + 2 (рис. 1-5 и 1-6). Каждая микротрубочка внешне похожа на жгутик бактерии, но существенно отличается от него по химическому составу. Базальное тельце, называемое также кинетосомой (рис. 1-5), по структуре, размерам и способу воспроизведения сходно с центриолью. Микротрубочки, подобные тем, которые входят в состав жгутиков, обнаружены также в цитоплазме клеток [27]. Они выглядят как маленькие канальцы, но действительно ли играют такую роль — неясно. Скорее всего микротрубочки выполняют опорную функцию цитоокелета . В аксоне нерва микротрубочки расположены по всей длине аксона и, вероятно, составляют часть механической системы переноса клеточных компонентов. [c.37]
Среди многочисленных компонентов биосистем молекулярного уровня исключительная роль в процессах жизнедеятельности, бесспорно, принадлежит белкам. Активно участвуя практически во всех протекающих в клетках и организме процессах, они наделены поистине универсальными биофизическими и биохимическими свойствами. Белки обладают способностью к взаимному превращению всех необходимых для жизни видов энергии тепловой, механической, химической, электрической и световой. Кроме того, они входят в состав соединительных и костных тканей, кожи, волос и других структурных элементов всех уровней живого организма, выполняя динамическую опорную функцию и обеспечивая нежесткую взаимосвязь органов, их механическую целостность и защиту. Нет смысла перечислять все функции белков, спектр их действия огромен. Отметим лишь, что по разнообразию своих физических и химических проявлений белки несопоставимы с возможностями любого другого класса соединений живой и неживой природы. Они «умеют» делать все, и именно поэтому назначение генетического аппарата любого живого организма сведено к хранению информации только о белках и к их синтезу. Биосистемы всех уровней, в том числе и молекулярного, можно считать «произведениями» белков. При функциональной универсальности природных аминокислотных последовательностей деятельность каждого отдельного представителя этого класса уникальна в отношении функции, механизма действия, природы лиганда и внешней среды. И, наконец, белки проявляют высочайшую активность в физиологических, мягких условиях и не образуют при своем функционировании побочных продуктов. [c.50]
Все биологические процессы осуществляются при непременном участии белков. Они служат регуляторами генетической функции нуклеиновых кислот, в качестве ферментов участвуют во всех стадиях биосинтеза полипептидов, полинуклеотидов и других соединений, катализируют все метаболические процессы. Особые сократительные белки ответственны за клеточные и внутриклеточные движения. В комплексе с липидами белки вхбдят в состав мембран, обеспечивая активный транспорт метжолитов в клетку и из нее. Белки служат для запасания и перешса кислорода. Низкомолекулярные полипептиды, гормоны, Стимулируют функциональную активность в клетках других тканей и органов. Белки осуществляют иммунологическую функцию, защищая организм от чужеродных соединений. Они входят в состав кожи, волос, соединительных тканей, костей и т. д., выполняя динамическую опорную функцию, обеспечивая тем самым взаимосвязь органов, их механическую целостность н защиту. Это далеко не полный перечень осуществляемых белками функций. [c.5]
Участки белка, которые обращены во внеклеточную среду, могут подвергаться гликозилированию. В мембранах растений и бактерий полисахара играют самостоятельную роль, образуя наружную оболочку. В клетках животных, в которых наружный слой включает углеводы, имеется внутренний цитоскелет, состоящий из актина и других легко полимеризующихся белков он имеет регулярную связь с мембранными белками и выполняет формообразующую и опорную функцию (рис. 9.4). [c.301]
Наконец, специальные белки, входящие в состав кожи, волос и перьев, соединительной ткани и т. д., выполняют динамическую опорную функцию, обеспечивая нежесткую, но надежную взаимосвязь органов, их механическую целостность и защиту. [c.177]
Таким образом, морские водоросли содержат ксиланы двух видов. К первому относятся однородные ксиланы либо гетероксиланы, содержащие одновременно связи (1—>-3) и (1— -4) и, видимо, не несущие опорных функций в растениях, ко второму — линейные ксиланы клeтoч /IIx стенок со связями только (1— -3) или (1—>-4), выполняющие опорные функции. Это заключение подтверждает и характеристика строения аналогичных полисахаридов, выделенных из водорослей другого порядка — Nemaliales. [c.132]
Склеренхима обычно состоит из мертвых клеток с толстой лигнифицированной вторвчной стенкой зта ткань выполняет опорную функцию и придает органам растения прочность. Известны два основных типа клеток склеренхимы волокна (см. рис. 19-2Х кото]ше часто образуют пучки, и склереиды-более короткие разветвленные клетки, встречающиеся в оболочках семян и плодах. [c.169]
Случаи разрушений стальных конструкций, вызванные наво-дороживанием металла при стимулирующем действии серы, по-видимому, в действительности значительно более часты, но не все они правильно интерпретируются. Иногда разрушение статически напряженной стали в присутствии соединений серы квалифицируют как коррозионное растрескивание, хотя в действительности речь должна идти о статической водородной усталости или же комбинации этих двух механизмов разрушения. Например, разрушение подвесного моста через реку Огайо (США), происшедшее в 1967 г. и повлекшее за собой гибель 46 человек, связано, по-видимому, с иаводороживанием одной из штанг из углеродистой стали 1060, выполнявшей опорные функции канатов. В пользу этого довода свидетельствует повышенное содержание серы на поверхности трещины, разрушившей штангу толщиной 5 см. Сера попала на поверхность стали из атмосферы, загрязненной сернистым газом и сероводородом [424]. [c.156]
Соединительная ткань состоит из межклеточных элементов, вьшолняющих структурные и опорные функции на ее долю приходится значительная часть всего органического вещества, содержащегося в теле высших животных. Сухожилия, связки, хрящи и органический матрикс костей-это наиболее знакомые нам элементы соединительной ткани. Соединительная ткань окружает кровеносные сосуды, образует важную в структурном отношении подкожную клетчатку, связьшает между собой клетки отдельных тканей и заполняет пространство между клетками так называемым основным веществом. Существуют три главных молекулярных компонента соединительной ткани два фибриллярных белка-коллаген и эластин, которые в разных соотношениях присутствуют в большинстве соединительных тканей, и протеогликаны-семейство гибридных молекул, представляющих собой белки, ковалентно связанные с полисахаридами. [c.176]
Другие глюканы. Бактерии и грибы содержат большое число глюканов, из которых одни выполняют опорную функцию, другие же представляют собой запасные вещества. К глюканам следует отнести также многие из слизей, выделяемых микроорганизмами. Наиболее известен среди глюканов декстран, образуемый, например, в большом количе- [c.411]
СКЛЕРОПРОТЕИНЫ — большая группа фибриллярных белков, широко распространенных в тканях животных и выполняющих опорные функции. В соответствии с классификацией белков С. определяются как простые белки, нерастворимые в разб. к-тах и щелочах и устойчивые к действию протеолитич. ферментов. К С. относят коллаген и эластин, входящие в состав волокон соединительной ткани животных, кератины волос, перьев и др. роговидных образований, фиброин нитей шелка. К С. также принадлежат нерастворимые малоизученные белки морских губок и кораллов (спонгин, горгонин и антипатин). [c.450]
» Опорная система позвоночных животных. Строение костей»
Слайд №4
— Мы с вами самостоятельно определили цель нашего урока, и самостоятельно опираясь на усилия своих мыслей, будем изучать скелет позвоночных животных
Проблема Слайд №5
Один учёный сказал при массе человека 70 кг масса его скелета составляет всего 8—9 кг. и что если бы у человека не было скелета, то он напомнил бы медузу.
Как вы думаете, что учёный хотел этим подчеркнуть, если известно, что медуза передвигаться сама почти не может, потому что у неё нет скелета. Ей приходится ждать попутного ветра и сильной волны, которая унесла бы её?
Экскурсия в историю ( сообщение)
С давних времен многие ученые Древней Греции и Рима изучали кости. Основатель учения об атомах — Демокрит (слайд №6) — собирал остатки скелетов, посещая кладбища. Клавдий Гален (слайд №7) — древнеримский врач и естествоиспытатель — посылал своих учеников собирать кости павших врагов. Сам же он совершил путешествие в Александрию, чтобы изучить там единственный целиком собранный скелет человека. В средние века церковь запрещала вскрытие трупов. Великий анатом Андрей Везалий (слайд №8) под мраком ночи тайно крал трупы повешенных.
Церковь запрещала “мерзкое и богопротивное употребление человека на анатомические препараты”, хотя еще в начале XVIII века Петр I (слайд №9) закупал по высокой цене за границей коллекции по анатомии.
Религия неустанно чинила препятствия изучению организма человека. В первой половине XIX века в Казани церковники организовали захоронение на городском кладбище анатомических препаратов и костей человека, которые изучали студенты-медики. Наука закалялась в этой борьбе и неустанно стремилась к познанию истины. Со временем много интересного и важного стало известно о скелете человека и животных. Для всех животных, имеющих сколько-нибудь сложное строение, нужна прочная основа тела, к которой бы прикреплялись различные органы.
Для того чтобы достичь поставленных целей и ответить на проблемный вопрос, я предлагаю вам выполнить следующие практические задания.
Задание 1.
Цель: изучить функции скелета и определить, из каких отделов состоит скелет позвоночных
Используя учебник страницу 97-98, выясните, какие функции выполняет скелет.
Сделайте вывод в виде схемы.
Прочитайте в учебнике страницу 99, рассмотрите скелеты животных и выясните, из каких отделов состоит внутренний скелет
Сделайте вывод в виде схемы:
Скелет
? ? ?
Слайд № 10
Задание 2.
Цель: изучить состав и свойства костей.
Рассмотрите готовые препараты деминерализованной кости (выдержанные в соляной кислоте) и прокалённой на огне
Используя знания о химическом составе клетки, сделайте вывод, какие вещества сгорают и выделяется запах паленого, а какие остаются в виде золы. Какие вещества придают кости упругость
Составьте схему.
Вывод: сочетание ………. и…………делает кость крепкой и достаточно упругой.
Вопрос: почему у пожилых людей кости хрупкие, а у молодых людей прочные?
Задание 3.
Цель: изучить состав и свойства костей.
Рассмотрите готовые препараты деминерализованной кости (выдержанные в соляной кислоте) и прокалённой на огне
Используя знания о химическом составе клетки, сделайте вывод, какие вещества сгорают и выделяется запах паленого, а какие остаются в виде золы. Какие вещества придают кости упругость
Составьте схему.
Вывод: сочетание ………. и…………делает кость крепкой и достаточно упругой.
Вопрос: почему у пожилых людей кости хрупкие, а у молодых людей прочные?
Задание 4.
Цель: изучить типы соединения костей.
Используя рисунок, страница 101 учебника, выясните, как соединены, кости между собой.
Какое это имеет значение.
Сделайте вывод в виде схемы.
Слайд № 11
Заполните таблицу
Обоснуйте утверждение: «Тип соединения костей зависит от выполняемых ими функций».
Соединения костей скелета | ||
Голова (Тип соединения) | Туловище (Тип соединения) | Конечности (Тип соединения) |
Какая функция? | Какая функция? | Какая функция? |
Отчёт групп
Какие утверждения верны? (слайд № 12)
1. Все живые организмы имеют внутренний скелет.
2.Функции скелета: опорная, защитная, двигательная.
3.Скелет образован костями, связками, сухожилиями.
4.Эластичность придают костям органические вещества, а твердость неорганические.
5.Сочетание органических и неорганических веществ, делает кость крепкой и достаточно упругой.
6.Внешнее строение трубчатой кости: головка и надкостница.
7.Внутреннее строение трубчатой кости: плотное вещество и костный мозг.
8.Существует два типа соединения костей в скелете: неподвижное (шов), подвижное (сустав).
9.Отделы скелета позвоночных: скелет головы, туловища, конечностей.
10.Все позвоночные имеют только костный скелет.
— Проверьте друг друга ! (слайд № 13)
.
— Вернёмся снова к нашим карточкам. Взгляните на вопросы, на которые вы не могли ответить в начале урока.
— Вы получили на них ответы?
В чем преимущества и недостатки внутреннего и наружного скелета?
Возвращение к проблеме
— Что нового вы узнали сегодня о скелете позвоночных животных?
— Как вы это узнали?
— Можно ли считать, что наши цели на уроке достигнуты?
— Оцените свою деятельность на уроке, дайте оценку полученным знаниям, их значимости в дальнейшей деятельности.
( Раздаются листы с вопросами, помогающими организовать этап рефлексии:
Как ты оцениваешь свою работу…
Что нового ты узнал…
Что было интересного для тебя на уроке…
Меня удивило…
Урок дал мне для жизни…
(Письменное задание дается разноплановое, чтобы каждый смог найти себе “задание по душе”)
-
С.97-101, пересказ. Р.Т. №74-76
Задания на выбор
-
заполнить таблицу: Слайд №14 -
приготовить сообщения на тему «Меры профилактики травматизма скелета» -
Создать памятку «Чем опасны травмы скелета».
Вопросы для сравнения | Раковины моллюсков | Панцирь рака (краба) | Кости позвоночных |
Тип скелета | |||
Из каких веществ состоит | |||
Какими свойствами обладают | |||
Могут ли расти и в какие периоды жизни. | |||
Преимущества (по сравнению с другими) | |||
Недостатки (по сравнению с другими) |
Выставление оценок
Свободное место для ЛЮБОЙ (в пределах разумного) вашей рекламы. 20 руб/день. Просмотров за сутки 9000 Посетителей 3500
|
|
|
10.1 Функции скелетной системы — основы анатомии и физиологии
К концу этого раздела вы сможете:
- Определение костей, хрящей и скелетной системы
- Перечислить и описать функции костной системы
Кость , или костная ткань , представляет собой твердую плотную соединительную ткань, которая формирует большую часть скелета взрослого человека, поддерживающую структуру тела. В областях скелета, где движутся кости (например, грудная клетка и суставы), хрящ , полужесткая форма соединительной ткани, обеспечивает гибкость и гладкие поверхности для движения.Скелетная система — это система тела, состоящая из костей и хрящей, которая выполняет следующие важнейшие функции для человеческого тела:
- поддерживает корпус
- облегчает передвижение
- защищает внутренние органы
- производит клетки крови
- накапливает и высвобождает минералы и жиры
Поддержка, перемещение и защита
Рисунок 10.1.1. Кости поддерживают движение. Кости действуют как рычаги, когда мышцы охватывают сустав и сокращаются.(Источник: Бенджамин Дж. ДеЛонг).Наиболее очевидные функции скелетной системы — это грубые функции, видимые при наблюдении. Просто взглянув на человека, вы увидите, как кости поддерживают, облегчают движение и защищают человеческое тело.
Подобно тому, как стальные балки здания служат каркасом, выдерживающим его вес, кости и хрящи вашей скелетной системы составляют каркас, поддерживающий остальную часть вашего тела. Без скелетной системы вы были бы вялой массой органов, мышц и кожи.
Кости также облегчают движение, выступая в качестве точек прикрепления ваших мышц. В то время как некоторые кости служат только опорой для мышц, другие также передают силы, возникающие при сокращении ваших мышц. С механической точки зрения кости действуют как рычаги, а суставы служат опорами (рис. 10.1.1). Если мышца не охватывает сустав и не сокращается, кость не двигается.
Кости также защищают внутренние органы от повреждений, покрывая их или окружая их. Ребра защищают легкие и сердце, кости позвоночника (позвоночник) защищают спинной мозг, а кости черепа (черепа) защищают мозг (рис.10.1.2).
Рисунок 10.1.2. Кости защищают мозг. Череп окружает мозг и защищает его от травм.Связь с карьерой
Врач-ортопед
Ортопед — врач, специализирующийся на диагностике и лечении заболеваний и травм, связанных с опорно-двигательной системой. Некоторые ортопедические проблемы можно лечить с помощью лекарств, упражнений, подтяжек и других приспособлений, но другие лучше всего лечить хирургическим путем (рис.3).
Хотя происхождение слова «ортопедия» (ortho- = «прямой»; paed- = «ребенок») буквально означает «выпрямление ребенка», у ортопедов могут быть пациенты от педиатров до гериатров. В последние годы ортопеды даже выполнили пренатальные операции по исправлению расщелины позвоночника, врожденного дефекта, при котором нервный канал в позвоночнике плода не закрывается полностью во время эмбриологического развития.
Рисунок 10.1.3. Ортез на руку. Ортопед иногда прописывает использование корсета, который укрепляет нижележащую костную структуру, для поддержки которой он используется.(Источник: Юхан Сонин).Ортопеды обычно лечат травмы костей и суставов, но они также лечат другие заболевания костей, включая искривление позвоночника. Боковое искривление (сколиоз) может быть достаточно серьезным, чтобы проскользнуть под лопатку (лопатку), заставляя ее подниматься вверх в виде горба. Искривления позвоночника также могут быть чрезмерными дорсовентрально (кифоз), вызывая сгибание спины и сдавление грудной клетки. Эти искривления часто появляются у детей раннего возраста в результате неправильной осанки, аномального роста или неопределенных причин.В основном их легко лечат ортопеды. С возрастом накопленные травмы позвоночника и такие заболевания, как остеопороз, также могут приводить к искривлению позвоночника, поэтому иногда наблюдается сутулость у пожилых людей.
Некоторые ортопеды специализируются на спортивной медицине, которая занимается как простыми травмами, такими как растяжение лодыжки, так и сложными травмами, такими как разрыв вращательной манжеты плеча. Лечение может варьироваться от физических упражнений до операции. Австралийская ортопедическая ассоциация (AOA) — это некоммерческая организация, которая предоставляет специализированное образование и обучение, обеспечивая высокий уровень ортопедической помощи, и является ведущим органом власти, который активно поддерживает научные исследования и ортопедические гуманитарные инициативы в Австралии и во всем мире.
Хранение минералов, накопление энергии и кроветворение
На метаболическом уровне костная ткань выполняет несколько важнейших функций. Во-первых, костный матрикс действует как резервуар для нескольких минералов, важных для функционирования организма, особенно кальция и фосфора. Эти минералы, включенные в костную ткань, могут высвобождаться обратно в кровоток для поддержания уровней, необходимых для поддержания физиологических процессов. Ионы кальция, например, необходимы для сокращения мышц и контроля потока других ионов, участвующих в передаче нервных импульсов.
Кость также служит местом для хранения жира и производства клеток крови. Более мягкая соединительная ткань, заполняющая большую часть костной ткани, называется костным мозгом (рис. 10.1.4). Существует два типа костного мозга: желтый мозг и красный мозг . Желтый костный мозг содержит жировую ткань; Триглицериды, хранящиеся в адипоцитах ткани, могут служить источником энергии. Красный костный мозг — это место, где происходит гематопоэз — производство клеток крови.Красные кровяные тельца, лейкоциты и тромбоциты производятся в красном костном мозге.
Рисунок 10.1.4. На головке бедра виден красный и желтый костный мозг. Головка бедренной кости содержит как желтый, так и красный костный мозг. Желтый кабачок накапливает жир. Красный костный мозг отвечает за кроветворение. (кредит: модификация работы «stevenfruitsmaak» / Wikimedia Commons).Основные функции костей — поддержка тела, облегчение движений, защита внутренних органов, хранение минералов и жира и кроветворение.Вместе мышечная система и скелетная система известны как опорно-двигательная система.
Щелкните раскрывающийся список ниже, чтобы просмотреть термины, изученные в этой главе.
Анатомия, скелетные мышцы — StatPearls
Введение
Костно-мышечная система включает одну из основных систем тканей / органов в организме. Три основных типа мышечной ткани — это скелетная, сердечная и гладкая мышечные группы. [1] [2] [3] Скелетные мышцы прикрепляются к кости сухожилиями, и вместе они производят все движения тела.Волокна скелетных мышц пересекаются правильным рисунком из тонких красных и белых линий, что придает мышце характерный полосатый вид. Следовательно, они также известны как поперечно-полосатая мышца. [4] [5] [6] [7] [8]
Структура и функции
Скелетная мышца — одна из трех важнейших мышечных тканей человеческого тела. Каждая скелетная мышца состоит из тысяч мышечных волокон, обернутых вместе соединительнотканной оболочкой. Отдельные пучки мышечных волокон в скелетных мышцах известны как пучки.Внешняя соединительнотканная оболочка, окружающая всю мышцу, известна как эпимизий. Соединительнотканная оболочка, покрывающая каждый пучок, известна как перимизий, а самая внутренняя оболочка, окружающая отдельные мышечные волокна, известна как эндомизий. [9] Каждое мышечное волокно состоит из ряда миофибрилл, содержащих несколько миофиламентов. Собранные вместе, все миофибриллы выстраиваются в уникальный полосатый рисунок, образуя саркомеры, которые являются основной сократительной единицей скелетных мышц.Двумя наиболее важными миофиламентами являются актиновые и миозиновые нити, которые расположены определенным образом и образуют различные полосы на скелетных мышцах. Стволовые клетки, которые дифференцируются в зрелые мышечные волокна, известны как сателлитные клетки, которые можно найти между базальной мембраной и сарколеммой (клеточная мембрана, окружающая клетку поперечно-полосатых мышечных волокон) [10]. Под воздействием факторов роста они дифференцируются и размножаются, образуя новые клетки мышечных волокон. [11]
Основные функции скелетной мускулатуры осуществляются через свой собственный процесс сцепления возбуждения и сокращения.Поскольку мышца прикреплена к костным сухожилиям, сокращение мышцы приводит к движению этой кости, что позволяет выполнять определенные движения. Скелетные мышцы также обеспечивают структурную поддержку и помогают поддерживать осанку тела. Скелетные мышцы также действуют как источник хранения аминокислот, которые могут использоваться различными органами тела для синтеза органоспецифических белков. [12] Скелетные мышцы также играют центральную роль в поддержании термостаза и действуют как источник энергии во время голодания.[9]
Эмбриология
Четкие механизмы транскрипции и специфическая регуляторная активность генов контролируют дифференцировку мышечных волокон. [13] Во время эмбриогенеза именно парааксиальная мезодерма подвергается ступенчатой дифференцировке с образованием мышечной ткани. Парааксиальная мезодерма по обе стороны от нервной трубки начинает дифференцироваться и подвергается сегментации с образованием сомитов. Сомиты стимулируются миогенными регуляторными факторами, чтобы дифференцироваться на дермомиотом и склеротом.Эти регуляторные факторы включают белки Wnt, Shh и BMP4. Нервная трубка и поверхностная эктодерма являются основными источниками белков Wnt, белков Shh (Sonic Hedge Hog) — источником Нотохорда, а латеральная пластинка мезодермы продуцирует белок BMP4. [14] Латеральный аспект дермомиотома претерпевает эпителиальный переход в мезенхимальный, поскольку он продолжает мигрировать на вентральной стороне с образованием уникального миотома под дерматомом.
Затем миотом дифференцируется с образованием скелетных мышц в теле после получения стимуляции от сигнальной молекулы Sonic Hedgehog (Shh) от хорды, что приводит к экспрессии Myf5 и последующей дифференцировке.[15] Дорсомедиальный аспект миотома дифференцируется в эпаксиальный миотом, дающий начало мышцам спины. Вентролатеральный аспект дифференцируется на гипаксиальный миотом, который дает начало мышцам стенки тела.
Несколько сигнальных молекул, таких как Wnt и BMP, а также некоторые факторы транскрипции, такие как гомеобокс Sine Oculis, ответственны за эту дифференцировку. Развитие скелетных мышц конечностей и туловища зависит от экспрессии MyoD и Myf5 и их воздействия на различные миобласты.[16] Эти эмбриональные миобласты подвергаются дальнейшей дифференцировке с образованием первичных мышечных волокон и, в конечном итоге, вторичных миофибрилл путем объединения миобластов у плода. После рождения сателлитные клетки действуют как стволовые клетки и отвечают за дальнейший рост и развитие скелетных мышц.
Кровоснабжение и лимфатика
Основная артерия или первичная артерия, снабжающая кровью скелетные мышцы, ходы параллельно продольной оси мышечного волокна. [17] Первичная артерия отдает притоки, известные как питающие артерии, которые перпендикулярны первичной артерии и проходят к внешней соединительнотканной оболочке мышечного волокна, называемой перимизием.[18] Питающая артерия разветвляется на первичные артериолы, которые после еще двух порядков ветвления дают начало поперечным артериолам, которые, в свою очередь, дают начало терминальным артериолам. [19] Конечные артериолы являются последними сосудистыми ветвями, и они перфузируют капилляры, которые присутствуют внутри эндомизия и проходят параллельно продольной оси мышечного волокна. Конечная артериола вместе с капиллярами, которые она снабжает, известна как микрососудистая единица, и это наименьшая единица во всей скелетной мышце, в которой можно регулировать кровоток.
Лимфатические капилляры берут начало в скелетных мышцах в микрососудистой единице внутри эндомизия около основного капиллярного ложа и отводят тканевую жидкость. Эти капилляры сливаются друг с другом, образуя лимфатические сосуды, отводящие тканевую жидкость. Эти лимфатические сосуды проходят через перимизий и соединяются с более крупными лимфатическими сосудами. В отличие от кровеносных сосудов, стенка лимфатических сосудов внутри мышцы не обладает сократительной способностью из-за отсутствия гладких мышц (в стенке), поэтому они зависят от движения мышц и пульсации артериол для оттока лимфы.
Нервы
Нейронная иннервация скелетных мышц обычно состоит из сенсорных нервных волокон, двигательных нервных волокон и нервно-мышечного соединения. Нервные волокна состоят как из миелинизированных, так и немиелинизированных нервных волокон. Тела клеток нейронов дают начало крупным аксонам, которые, как правило, не разветвлены и перемещаются к целевым мышцам для иннервации. Рядом с целевой мышцей аксоны делятся на несколько более мелких ветвей, иннервирующих несколько мышечных волокон.Терминал двигательного нерва имеет обильные митохондрии, эндоплазматический ретикулум и многочисленные мембраносвязанные синаптические везикулы, содержащие нейромедиатор — ацетилхолин. [20] Когда потенциал действия перемещается к нервно-мышечному соединению, происходит ряд процессов, завершающихся слиянием мембраны синаптических пузырьков с пресинаптической мембраной и последующим высвобождением нейромедиатора в синаптическую щель. [21] [22]
Постсинаптическая мембрана мышечных волокон имеет высокую концентрацию рецепторов нейромедиаторов (AchR).Эти рецепторы представляют собой ионные каналы, управляемые трансмембранными лигандами. [23] Как только нейротрансмиттер активирует эти ионные каналы, происходит быстрая деполяризация моторной концевой пластинки, которая инициирует потенциал действия в мышечном волокне, что приводит к сокращению мышц. [21]
Мышцы
Каждая мышца состоит из нескольких тканей, включая кровеносные сосуды, лимфатические сосуды, сократительные мышечные волокна и соединительнотканные оболочки. Внешняя оболочка соединительной ткани, покрывающая каждую мышцу, называется эпимизием.Каждая мышца состоит из групп мышечных волокон, называемых пучками, которые окружены слоем соединительной ткани, называемым перимизиумом. Внутри каждого пучка есть несколько единиц отдельных мышечных волокон, окруженных эндомизием, оболочкой из соединительной ткани. Двумя наиболее важными миофиламентами, составляющими сократительные элементы мышечного волокна, являются актин и миозин. Они отчетливо расположены в виде полосатого узора, образуя темную полосу А, светлую полосу I, а также основную единицу сокращения, также называемую саркомером.Саркомер состоит из центральной линии М, к которой с обеих сторон прикреплены толстые миофиламенты миозина. Это формирует темную полосу A. Саркомер ограничен линией Z, которая служит местом происхождения тонких миофиламентов актина, которые выступают навстречу друг другу, поскольку они частично перекрывают миозиновые нити. [9] Регуляторные белки, а именно тропонин C, I, T, а также тропомиозин играет ключевую роль в механизме скольжения миофиламентов, приводящем к сокращению. Титин и небулин — другие основные белки, которые влияют на механические свойства мышц.[24] Существует уникальная система Т-канальцев для передачи потенциала действия нейронов внутрь мышечной клетки через инвагинации сарколеммы для улучшения координации и равномерного сокращения мышц. [25]
Клиническая значимость
Скелетные мышцы позволяют людям двигаться и выполнять повседневные действия. Они играют важную роль в механике дыхания и помогают поддерживать осанку и равновесие. Они также защищают жизненно важные органы тела.
Различные заболевания возникают в результате нарушения функции скелетных мышц.Некоторые из этих заболеваний включают миопатии, паралич, миастению, недержание мочи или кишечника, атаксию, слабость, тремор и другие. Заболевания нервов могут вызвать невропатию, а также нарушить функциональность скелетных мышц. Кроме того, разрывы скелетных мышц / сухожилий могут возникать остро у спортсменов высокого уровня или участников рекреационных видов спорта и вызывать значительную инвалидность у всех пациентов, независимо от статуса активности [26].
Мышечные судороги
Мышечные судороги приводят к непрерывному, непроизвольному, болезненному и локализованному сокращению всей группы мышц, отдельной отдельной мышцы или отдельных мышечных волокон.[3] Обычно судороги могут длиться от минут до нескольких секунд при идиопатических или известных причинах у здоровых людей или при наличии заболеваний. При пальпации мышечной области судороги обнаруживается узел.
Судороги мышц, связанные с физической нагрузкой, являются наиболее частым состоянием, требующим медицинского / терапевтического вмешательства во время занятий спортом. [27] Конкретная этиология не совсем понятна, а возможные причины зависят от физиологической или патологической ситуации, в которой появляются судороги. Важно отметить, что болезненное сокращение, ограниченное определенной областью, не означает, что причина возникновения судороги обязательно локальная.
В определенных клинических сценариях основная этиология может быть связана с постоянными спастическими мышечными сокращениями, которые могут существенно повлиять на функции человека. Типичный пример этого состояния проявляется в грудино-ключично-сосцевидной мышце. Клинически это обнаруживается при врожденной кривошеи или спастической кривошеи [28].
Другие соответствующие условия в этой области включают, но не ограничиваются следующим:
Паралич / компрессионная невропатия
На противоположном конце спектра существуют различные параличи мышц, вторичные по отношению к долгосрочным, последующим эффектам различных нервных состояний и невропатий, которые могут привести к откровенно вялым состояниям (которые могут быть постоянными или временными).Эти синдромы и состояния включают, но не ограничиваются следующими:
- Синдром запястного канала (вторичный по отношению к компрессионной нейропатии срединного нерва в запястном канале) [35] [36]
- Supraspinatus и / или атрофия подостной мышцы [37]
Рис.
Скелетные мышцы, сарколемма, миофибрилла, двигательный нейрон, кровеносный капилляр, эндомизий, мышечное волокно (клетка), пучок, перимий, кровеносные сосуды, эпимизий, фасция, сухожилия.Иллюстрация Эммы Грегори
Ссылки
- 1.
- Goodman CA, Hornberger TA, Robling AG. Кости и скелетные мышцы: ключевые участники механотрансдукции и потенциальных механизмов перекрытия. Кость. 2015 ноя; 80: 24-36. [Бесплатная статья PMC: PMC4600534] [PubMed: 26453495]
- 2.
- Wilke J, Engeroff T., Nürnberger F, Vogt L., Banzer W. Анатомическое исследование морфологической непрерывности между подвздошно-большеберцовым трактом и фасцией длинной малоберцовой мышцы. Хирург Радиол Анат.2016 Апрель; 38 (3): 349-52. [PubMed: 26522465]
- 3.
- Бордони Б., Сугумар К., Варакалло М. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 20 июня 2021 г. Мышечные судороги. [PubMed: 29763070]
- 4.
- Бордони Б., Варакалло М. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 7 февраля 2021 г. Анатомия, сухожилия. [PubMed: 30020609]
- 5.
- Бордони Б., Варакалло М. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 7 февраля 2021 г.Анатомия, голова и шея, чешуйчатая мышца. [PubMed: 30085600]
- 6.
- Чанг А., Ли Н., Варакалло М. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 12 июля 2021 г. Инъекция грушевидной мышцы. [PubMed: 28846327]
- 7.
- Bourne M, Talkad A, Varacallo M. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 13 августа 2020 г. Анатомия, костный таз и нижняя конечность, фасция стопы. [PubMed: 30252299]
- 8.
- Бордони Б., Махабади Н., Варакалло М.StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 3 апреля 2021 г. Анатомия, фасция. [PubMed: 29630284]
- 9.
- Frontera WR, Ochala J. Скелетные мышцы: краткий обзор структуры и функций. Calcif Tissue Int. 2015 Март; 96 (3): 183-95. [PubMed: 25294644]
- 10.
- Hikida RS. Возрастные изменения сателлитных клеток и их функций. Curr Aging Sci. 2011 декабрь; 4 (3): 279-97. [PubMed: 21529324]
- 11.
- Stone WL, Ливитт Л., Варакалло М.StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 7 мая 2021 г. Физиология, фактор роста. [PubMed: 28723053]
- 12.
- Wolfe RR. Недооцененная роль мышц в здоровье и болезнях. Am J Clin Nutr. 2006 сентябрь; 84 (3): 475-82. [PubMed: 16960159]
- 13.
- Buckingham M, Rigby PW. Генные регуляторные сети и механизмы транскрипции, контролирующие миогенез. Dev Cell. 2014 10 февраля; 28 (3): 225-38. [PubMed: 24525185]
- 14.
- Эрнандес-Эрнандес Дж.М., Гарсия-Гонсалес Е.Г., Брун С.Е., Рудницки М.А.Миогенные регуляторные факторы, детерминанты мышечного развития, идентичность клеток и регенерация. Semin Cell Dev Biol. 2017 декабрь; 72: 10-18. [Бесплатная статья PMC: PMC5723221] [PubMed: 2
45]
- 15.
- Borycki AG, Brunk B, Tajbakhsh S, Buckingham M, Chiang C, Emerson CP. Sonic hedgehog контролирует определение эпаксиальных мышц посредством активации Myf5. Разработка. 1999 сентябрь; 126 (18): 4053-63. [PubMed: 10457014]
- 16.
- Каблар Б., Крастел К., Ин Ц., Асакура А., Тапскотт С.Дж., Рудницки М.А.MyoD и Myf-5 по-разному регулируют развитие скелетных мышц конечностей и туловища. Разработка. 1997 декабрь; 124 (23): 4729-38. [PubMed: 9428409] ,
- , 17. ,
- , Багер П., Сигал С.С. Регуляция кровотока в микроциркуляции: роль проводимой вазодилатации. Acta Physiol (Oxf). 2011 Июль; 202 (3): 271-84. [Бесплатная статья PMC: PMC3115483] [PubMed: 21199397]
- 18.
- Segal SS. Интеграция контроля кровотока в скелетных мышцах: ключевая роль питающих артерий. Acta Physiol Scand.2000 апр; 168 (4): 511-8. [PubMed: 10759588]
- 19.
- Dodd LR, Johnson PC. Изменения диаметра артериолярных сетей сокращающихся скелетных мышц. Am J Physiol. 1991 март; 260 (3, часть 2): H662-70. [PubMed: 2000963]
- 20.
- Heuser JE, Salpeter SR. Организация рецепторов ацетилхолина в быстрозамороженной, глубоко протравленной и роторно-реплицируемой постсинаптической мембране Torpedo. J Cell Biol. 1979 июл; 82 (1): 150-73. [Бесплатная статья PMC: PMC2110412] [PubMed: 479296]
- 21.
- Слейтер CR. Структура нервно-мышечных соединений человека: некоторые безответные молекулярные вопросы. Int J Mol Sci. 2017 октября 19; 18 (10) [Бесплатная статья PMC: PMC5666864] [PubMed: 2
- 68]
- 22.
- Caire MJ, Reddy V, Varacallo M. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 29 марта 2021 г. Физиология, Synapse. [PubMed: 30252303]
- 23.
- Wu H, Xiong WC, Mei L. Построение синапса: сигнальные пути в сборке нервно-мышечных соединений.Разработка. 2010 Апрель; 137 (7): 1017-33. [Бесплатная статья PMC: PMC2835321] [PubMed: 20215342]
- 24.
- Оттенхейм К.А., Гранзье Х. Поднятие туманности: новое понимание сократимости скелетных мышц. Физиология (Bethesda). 2010 Октябрь; 25 (5): 304-10. [PubMed: 20940435]
- 25.
- Jayasinghe ID, Launikonis BS. Трехмерная реконструкция и анализ трубчатой системы скелетных мышц позвоночных. J Cell Sci. 2013 Сентябрь 01; 126 (Pt 17): 4048-58. [PubMed: 23813954]
- 26.
- Shamrock AG, Варакалло М. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 8 августа 2020 г. Разрыв ахиллова сухожилия. [PubMed: 28613594]
- 27.
- Джуриато Дж., Педринолла А., Шена Ф., Вентурелли М. Мышечные судороги: сравнение двух основных гипотез. J Electromyogr Kinesiol. 2018 Авг; 41: 89-95. [PubMed: 29857264]
- 28.
- Бордони Б., Варакалло М. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 7 февраля 2021 г.Анатомия, голова и шея, грудино-ключично-сосцевидная мышца. [PubMed: 30422476]
- 29.
- Хикс Б.Л., Лам Дж. К., Варакалло М. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 22 апреля 2021 г. Синдром грушевидной мышцы. [PubMed: 28846222]
- 30.
- Уорнер М.Дж., Хатчисон Дж., Варакалло М. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 18 ноября 2020 г. Паралич Белла. [PubMed: 29493915]
- 31.
- Алексенко Д., Варакалло М. StatPearls [Интернет].StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 29 мая 2021 года. Синдром канала Гийона. [PubMed: 28613717]
- 32.
- Pester JM, Varacallo M. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 15 апреля 2021 г. Методы блокады локтевого нерва. [PubMed: 221]
- 33.
- Ахонди Х., Варакалло М. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 7 апреля 2021 г. Передний межкостной синдром. [PubMed: 30247831]
- 34.
- Бьюкенен Б.К., Майни К., Варакалло М.StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 20 июня 2021 г. Захват лучевого нерва. [PubMed: 28613749]
- 35.
- Севи Дж. О., Варакалло М. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 10 августа 2020 г. Синдром запястного канала. [PubMed: 28846321]
- 36.
- Пестер Дж. М., Бехманн С., Варакалло М. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 5 июня 2021 г. Методы блокады срединного нерва. [PubMed: 2
41]
- 37.
- Епископ К.Н., Варакалло М. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 10 августа 2020 г. Анатомия, плечо и верхняя конечность, спинной лопаточный нерв. [PubMed: 275]
- 38.
- Мерриман Дж., Варакалло М. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 2 января 2021 г. Паралич Клумпке. [PubMed: 30285395]
Функции и органы скелетной системы | Что такое скелетная система? — Видео и стенограмма урока
Функции скелетной системы
Поскольку человеческое тело состоит из нескольких систем органов, каждая система выполняет свою уникальную функцию — обеспечивать поддержку тела и способствовать его процветанию.Хотя может показаться очевидным, что основная функция скелетной системы заключается в обеспечении структуры и поддержки, у скелетной системы также есть много других ролей в человеческом теле. Вот список всех функций, которые скелетная система обеспечивает для тела:
Структура и поддержка
Скелетная система обеспечивает структуру и поддержку человеческого тела. Другими словами, он защищает мягкие ткани и органы внутри тела, становясь твердым барьером между органами и внешней частью тела.Кроме того, он позволяет человеческому телу стоять, сидеть прямо или лежать, не прогибаясь.
Механизм
Скелетная система обеспечивает движение человеческого тела. Это может показаться странным, потому что кости не двигаются. Однако мышечная система зависит от костной системы для движения. Каждая кость связана между собой мягкой тканью, называемой связкой . Связки важны, потому что они удерживают каждую часть кости вместе, обеспечивая гибкость. Эта гибкость особенно важна для движения.Кости также связаны с мышечной системой мягкой тканью, называемой сухожилием . Сухожилия помогают скелетной системе двигаться, когда определенные мышцы сокращаются или расслабляются.
Производство клеток крови
Скелетная система обеспечивает производство клеток крови для человеческого тела. Хотя на эту функцию скелетной системы часто не обращают внимания, она является одним из наиболее важных аспектов человеческого тела. Клетки крови — это крошечные единицы в системе кровообращения, которые обеспечивают организм кислородом, а также обеспечивают иммунитет и защиту от истирания.Поскольку клетки крови так важны, человеческое тело нашло способ производить эти клетки и заменять их при необходимости.
Внутри некоторых костей тела находится красный костный мозг , который представляет собой красную пористую костную ткань, которая содержит кроветворных стволовых клеток или костных клеток, которые производят клетки крови. Когда организм запрашивает клетки крови, гемопоэтические стволовые клетки производят клетки крови и толкают их в систему кровообращения для выполнения своей работы.
Хранение жира и минералов
Скелетная система обеспечивает хранение жира и минералов в организме человека.Жир хранится в другом типе костного мозга, известном как , желтый костный мозг , который выглядит желтым и содержит важные клетки, которые помогают в хранении жира в организме. Одна клетка известна как мезенхимальная стволовая клетка , которая является клеткой, которая помогает производить клетки для хряща, хранения жира и клетки, которые восстанавливают кости. Когда телу необходима энергия, желтый костный мозг выделяет накопленную жировую энергию в человеческое тело для использования.
Скелетная система также отвечает за хранение минералов и витаминов в организме.Некоторым мышцам и органам для правильного функционирования необходимы минералы и витамины. Когда в организме не хватает этих минералов и витаминов, он обращается к своей скелетной системе, чтобы высвободить минералы и витамины, хранящиеся в костях, в кровоток для использования организмом. Кальций, фосфор и витамин D являются примерами минералов и витаминов, хранящихся в костной системе.
Органы скелетной системы
Скелетная система взрослого человека состоит из 206 костей, 360 суставов и множества сухожилий, связок и хрящей, которые помогают скелетной системе выполнять свои функции.Каждый из перечисленных элементов известен как орган , или автономная, функционирующая часть тела. Давайте посмотрим на каждую отдельную часть органа и ее роль в костной системе.
Кости
Основные органы скелетной системы состоят из твердых, беловатых, наполненных минералами частей, называемых костями . Кости в основном состоят из коллагена , белка, придающего форму кости, и фосфата кальция , минерала, который помогает укрепить коллаген.
Хотя эти органы твердые, многие кости не совсем твердые. Большинство костей содержат твердую внешнюю поверхность, называемую компактной костью , и пористую внутреннюю часть, называемую губчатой костью . Компактная кость обеспечивает поддержку и защиту кости, в то время как губчатая кость обеспечивает пространство для костного мозга, а также помогает каждой кости скелета быть легкой по весу.Каждая кость покрыта тонкой мембраной под названием надкостница , которая помогает защитить кость от микроорганизмов и повреждений.
Поскольку наша скелетная система выполняет множество различных функций, важно, чтобы каждая кость имела определенную форму для правильного выполнения своей функции. Биологи классифицируют каждую из этих форм костей по пяти категориям:
- Длинная кость: Эти кости подразделяются на большую длину и короткую ширину. Многие из этих костей содержат как компактные, так и губчатые кости, поскольку они довольно большие в пределах скелетной системы.Некоторые примеры длинных костей — это кости рук, такие как локтевая, лучевая и плечевая кости. В ногах также есть длинные кости, такие как бедренная, большеберцовая и малоберцовая.
- Короткая кость: Эти кости классифицируются по короткой длине и небольшой ширине. Многие из этих костей также содержат губчатую кость и компактную кость. Эти кости можно найти вместе в группах, выполняющих определенные движения, например, кости запястья или предплюсны, кости лодыжки или запястья.
- Плоская кость: Эти кости классифицируются по их плоской гладкой форме.Эти кости важны для защиты важных органов внутри тела, поэтому состоят в основном из компактной кости. Некоторыми примерами этих костей являются кости черепа или кости черепа и ребра.
- Нерегулярная кость: Эти кости классифицируются по их странным формам и размерам. Поскольку они не подпадают под предыдущие три категории, они классифицируются вместе. В зависимости от формы эти кости выполняют множество функций: от слуха до защиты нервной системы и устойчивости спины.Примеры этих костей включают кости уха, кости спины (позвонки), копчик или крестец.
- Сесамовидная кость: Они уникальны тем, что находятся внутри сухожилий. Один из примеров сесамовидной кости — коленная чашечка или коленная чашечка.
Суставы и хрящи
Суставы и хрящи являются важными частями скелетной системы.Вместе суставы и хрящ помогают скелетной системе плавно двигаться, не разрушая твердых защитных слоев кости.
Суставы — это участки скелетной системы, где кость встречается с костью. Суставы также являются участками связок, сухожилий и хрящей. Поскольку суставы соединяют кости вместе, важно, чтобы эти области были хорошо смазаны жидкостью, чтобы между костями было плавное движение. Существует три основных типа суставов:
- Подвижные суставы: здесь кости, которые соединяются в суставе, постоянно перемещаются в широком диапазоне.Некоторые примеры подвижных суставов — ваши локти и колени.
- Частично подвижные суставы: здесь кости, которые соединяются в суставе, слегка перемещаются, чтобы компенсировать другие движения вокруг тела. Примером этого типа сустава является грудная клетка, где кости расширяются и разрушаются при вдохе и выдохе.
- Неподвижные суставы: здесь кости, которые соприкасаются в суставах, вообще не двигаются, например, кости черепа.
Хрящ — это жесткая, но гибкая ткань.Это важно для скелетной системы, потому что помогает защитить кости от износа, покрывая поверхности костей, особенно вблизи суставов. Это полезно для предотвращения трения и шероховатости на костях, которые движутся бок о бок. Хрящи могут быть обнаружены в костях рук, позвоночника и ног.
Связки
Связки — это ткани, которые прикрепляют одну кость к другой и обеспечивают гибкость. Эти ткани очень важны для скелетной системы, потому что они удерживают кости скелетной системы, соединенные друг с другом.Это позволяет скелету иметь полную структуру. Хорошо известная связка в вашем теле — это ваша ACL или передняя крестообразная связка, которая прикрепляет бедро к большеберцовой кости.
Сухожилия
Сухожилия — это мягкая ткань, которая соединяет кость с мышцами, обеспечивая движение в скелетной системе. Сухожилия важны для скелета, потому что они позволяют двигаться. Мышцы, которые сокращаются, тянут за сухожилие, соединенное с костью. Это позволяет кости двигаться. Примером может служить ахиллово сухожилие, которое соединяет мышцы задней части ноги с костями ног.
Заболевания скелетной системы
Хотя скелетная система кажется довольно хорошо спроектированной, есть несколько болезней, которые могут разрушить эту систему организма. Вот некоторые из наиболее распространенных заболеваний скелетной системы:
- Остеопороз — это заболевание костей, при котором кости становятся хрупкими и ломкими из-за недостатка питательных веществ в костях.Это заболевание довольно распространено среди женщин.
- Лейкоз — это заболевание костного мозга, при котором образуются аномальные клетки крови, особенно лейкоциты. Когда это происходит, иммунитет организма снижается, потому что эти белые клетки не знают, как бороться с болезнями.
- Артрит — это заболевание, при котором суставы опухают из-за травмы или инфекции, вызывающей боль при каждом движении в этом суставе. У многих спортсменов или пожилых людей со временем развивается артрит.
- Остеокарценома — это заболевание, при котором раковые клетки образуют опухоли в кости.Это, в свою очередь, вызывает разрушение костной ткани. Этот вид рака агрессивен и может проявиться в любом возрасте.
- Тендинит — это заболевание сухожилий, при котором при повреждении сухожилия оно опухает и становится болезненным. Это заболевание встречается у большинства спортсменов.
Резюме урока
Вот несколько ключевых характеристик скелетной системы:
- Скелетная система — это часть человеческого тела, которая содержит несколько органов , таких как кости, связки, сухожилия, суставы и т. Д. хрящ.
- Скелетная система выполняет четыре основные функции: обеспечивает структуру и поддержку тела, обеспечивает движение мускулов, формирует клеток крови для тела и хранит жир и минералы для использования.
- Большинство костей состоит из компактной кости, губчатой кости и надкостницы.
- Есть пять типов костей: длинные, короткие, неправильные, плоские и сесамовидные кости.
- Суставы и хрящ помогают скелетной системе, обеспечивая защиту и смазку, особенно там, где одна кость встречается с другой костью.
- Есть три типа шарниров: подвижные, неподвижные и частично подвижные.
- Сухожилия и связки — это ткани, которые соединяют кость с мышцей или кость с костью соответственно.
- Наиболее распространенными заболеваниями скелетной системы являются остеопороз, остеосаркома, лейкемия, тендинит и артрит.
— обзор
Скелетная система
Аппендикулярная скелетная система новорожденных щенков и котят представляет наибольшую рентгенографическую проблему из-за неполной и быстрой продолжающейся оссификации.При рождении рентгенологически визуализируются только первичные очаги окостенения длинных костей (диафизы). Ни один из вторичных центров окостенения не виден, поскольку они являются моделями хряща (помутнение мягких тканей), еще не окостеневшими. К ним относятся эпифизы и апофизы (участки тракции, такие как олекранон или пяточный клубень) и кубовидные кости запястья и предплюсны. Важно знать расположение вторичных центров, поскольку эти отдельные костные островки могут быть ошибочно приняты за переломы (например,g., супрагленоидный бугорок или каудальная гленоидная косточка лопатки, медиальный надмыщелок дистального отдела плечевой кости, латеральная лодыжка дистального отдела малоберцовой кости, бугристость большеберцовой кости и апофиз пяточной кости бугорка).
Модель относительно рентгенопрозрачного хряща (непрозрачность на рентгенограмме мягких тканей) оссифицирующих вторичных центров окостенения дает рентгенологическое изображение расширенных суставов и припухлостей мягких тканей. Рентгенологическое отсутствие этих центров при рождении, а также их прогрессирующий вид и созревание представляют собой незнакомый вид по сравнению с пациентом со зрелым скелетом.Созревание происходит быстро, и примерно к 4 месяцам они становятся взрослыми.
По мере созревания вторичных центров окостенения они быстро увеличиваются в размерах и в конечном итоге начинают напоминать своих взрослых собратьев. Окостенение может быть нерегулярным, и этот вид можно спутать с такой патологией, как сепсис или остеохондроз. Рисунок 21-18 показывает неправильный вид нормальной головки плечевой кости с обеих сторон у 4-месячного щенка; внешний вид можно принять за остеохондроз, относительно частое заболевание молодых собак.В данном случае это состояние является случайной находкой при просмотре рентгенограммы грудной клетки у бессимптомного пациента.
Особое внимание следует уделить рентгенологическому виду незрелого скелета позвоночника. Позвонки изначально кажутся блочными с очень широкими просветами между ними. По мере появления эпифизов (замыкательных пластинок позвонков) размер и форма позвонков изменяются, становясь более прямоугольными. Первоначально эпифизы позвонков имеют выпуклую, вогнутую форму, становятся прямыми с прогрессирующей оссификацией.Важно отметить, что некоторые метаболические заболевания проявляются аномально вогнутыми замыкательными пластинками (например, гипотиреоз, дефицит гормона роста, пищевой гиперпаратиреоз).
Оссификация скелета щенка можно проследить на рисунках с 21-1 по 21-8. В Таблице 21-1 приведен возраст появления центров окостенения и смыкания кожного покрова у собаки. В Таблице 21-2 приведена эта информация для кошек. Обратите внимание, что между собаками и кошками существуют значительные различия, а также значительный диапазон значений.Также обратите внимание, что нормальные сроки закрытия кожного покрова могут быть значительно дольше у некоторых собак гигантских пород и у игрушечных пород. Наконец, возникают различия между породами.
После того, как вторичные участки окостенения созреют и станут похожи на взрослых по внешнему виду, физика становится основным объектом рентгенологического исследования. Заболевания, влияющие на физиологию, включают травмы (схема классификации переломов физического тела по Солтеру-Харрису), инфекцию, аномалии, связанные с задержкой роста (например, вальгус запястья, вторичный по отношению к преждевременному закрытию дистального отдела локтевого сустава) или отсроченное закрытие (нарушение обмена веществ).
Интерпретация травматического заболевания опорно-двигательного аппарата обычно проста, с использованием сравнения с контралатеральной конечностью, соседними позвонками и т. Д., Чтобы повысить достоверность диагноза. Почти во всех случаях костной травмы или инфекции окружающие мягкие ткани будут опухшими и могут быть заметны рентгенологически, даже если они не видны при физикальном обследовании. Одна из функций рентгенологического исследования — исключить или исключить наличие костного поражения при отеке конечности (рис. 21-19).Лизис эпифизарных или кубовидных костей быстро происходит при септическом артрите; опять же, сравнение с контралатеральным суставом часто необходимо для уверенного диагноза. К счастью, передающийся через кровь септический артрит и остеомиелит у щенков и котят встречаются редко; в большинстве случаев это результат колотых ран (укусов), в отличие от лошади и жвачных животных.
Тщательный осмотр кортикальных краев кости на предмет незначительного смещения важен для новорожденных, поскольку неполные переломы являются обычным явлением из-за относительно мягкого и эластичного костного матрикса.Это подчеркивает важность ортогональных видов пораженной конечности, так как тонкие переломы могут быть видны только в одной плоскости изображения.
Важно помнить, что травма может вызвать невидимое повреждение хрящевой модели физики и привести к росту и угловым деформациям конечностей, которые не распознаются спустя долгое время после провоцирующего события.
Врожденные или пороки развития скелета могут быть наиболее сложным диагнозом, поскольку это состояние обычно является симметричным и / или генерализованным.Примеры включают вторичный гиперпаратиреоз (пищевой, почечный), гипотиреоз, нарушения хрящевого матрикса (шотландская вислоухая) и различные формы карликовости скелета. Именно в этих случаях сравнение с однопометниками или нормальными животными того же возраста чрезвычайно полезно или даже необходимо для уверенного диагноза. Рисунок 21-20 представляет собой пример пищевого гиперпаратиреоза у кошки, поступившей по поводу хромоты. Рентгенологически можно выявить множественные костные аномалии, включая общее снижение помутнения кости.Аномальный изгиб проксимального отдела большеберцовой кости возникает в результате неполных переломов. Одна из бедренных костей переломана проксимально, и вся кора бедренной кости окружена костной мозолью. Конечности аномально длинные, а плечевые, лучевые и локтевые суставы аномально изогнуты. Поясничный отдел позвоночника лордозный, а эпифизы позвонков (замыкательные пластинки) заметно вогнутые (вогнутые) и склеротические. Метафизы многих костей расширяются.
Границы | Планарийная мышца стенки тела и стенки: регенерация и функция за пределами простой скелетной поддержки
Введение
За последние 10–15 лет регенеративная медицина на основе стволовых клеток стала активной областью исследований в рамках биологических наук (Atala et al., 2011). Очевидной долгосрочной целью является разработка методов лечения заболеваний и травм, от которых в настоящее время не существует лечения. Одним из последствий растущего интереса к регенеративной медицине является то, что научное сообщество переориентировало свое внимание на модели животных, способные регенерировать различные типы клеток, тканей, органов и структур в естественных условиях. Позвоночные животные в целом и млекопитающие в частности обладают очень ограниченными регенеративными способностями. Однако по сравнению с другими тканями скелетные мышцы млекопитающих в значительной степени восстанавливаются и восстанавливаются.Эта способность обеспечивается мышечными стволовыми клетками, известными как сателлитные клетки, которые обычно находятся в состоянии покоя, но могут активироваться в ответ на травму или стресс, чтобы пролиферировать и давать мышечные предшественники, которые дифференцируются в новую мышечную ткань (см. Dumont et al., 2015 для недавнего обзора). Покоящиеся сателлитные клетки экспрессируют ген Pax7 и, как было показано в нескольких исследованиях, важны для регенерации скелетных мышц (Lepper et al., 2011; Sambasivan et al., 2011). Среди позвоночных саламандры хорошо известны своей способностью к регенерации конечностей.Примечательно, что недавнее исследование показало, что два разных вида саламандр используют разные стратегии для регенерации своих скелетных мышц (Sandoval-Guzmán et al., 2014): в то время как Pax7 -положительные сателлитные клетки являются основным источником регенерированных мышц у аксолотлей, большинство Новые мышечные волокна у тритонов образуются в результате дедифференцировки ранее существовавших мышечных клеток, которые повторно входят в клеточный цикл, давая начало новым мышечным клеткам.
Среди нескольких обычно используемых моделей регенерации пресноводные планарии уникальны тем, что (i) они могут регенерировать все животное из крошечной части тела; и (ii) может делать это благодаря наличию популяции взрослых соматических плюрипотентных стволовых клеток (Reddien and Sánchez Alvarado, 2004; Baguñà, 2012; Rink, 2013).Таким образом, эти животные являются привлекательной моделью для in vivo исследования поведения тотипотентных стволовых клеток (Gentile et al., 2011). Здесь я рассматриваю довольно скудные текущие знания о мышцах планарии и их регенерации и сообщаю о существующих инструментах, используемых для изучения того, как стволовые клетки планарии регулируются in vivo , давая начало новым мышечным клеткам во время регенерации и ежедневного обновления клеток. Более того, я обсуждаю недавние данные, предполагающие, что мышечные волокна планарии, помимо обеспечения скелетной поддержки, могут играть ключевую роль в обеспечении позиционной информации стволовым клеткам, чтобы они дифференцировались в правильные типы клеток и ткани.
Мускулатура планарии
Платигельминты — акоэлематные, триплобластные, двусторонне-симметричные животные, лишенные кровеносной, скелетной и дыхательной систем. Их тела окружены плотной и компактной сетью субэпидермальных мышечных волокон, расположенных разной ориентации. Передвижение у этих планарий в основном происходит за счет скольжения ресничек. Мышцы могут поддерживать это движение и в основном используются для определения направления движения. Более того, мышечная сеть действует против гидростатического скелета, состоящего из жидкостей кишечника, паренхиматозных клеток и других органов (Clark, 1964; Rieger et al., 1994). Таким образом, мускулатура в основном служит для поддержания формы и целостности тела. Помимо мускулатуры стенок тела, Platyhelminthes обладают мышечными волокнами вокруг пищеварительной системы, репродуктивных органов, ротовой полости и глотки.
Мускулатура стенки тела Platyhelminthes состоит из переменного числа слоев мышечных волокон, лежащих в разной ориентации, и ее структура варьируется в зависимости от размера тела (обзоры см. В Rieger et al., 1991; Hooge, 2001).Маленькие Platyhelminthes, такие как acoels и catenulids, имеют простую мускулатуру стенки тела, состоящую из внешнего слоя круговых волокон и внутреннего слоя продольных волокон (Crezée, 1975; Moraczewski, 1981). Более крупные Platyhelminthes обладают более толстой мускулатурой, во многих случаях сопровождаемой слоем диагональных волокон между наружными и внутренними мышцами (Rieger et al., 1994). С другой стороны, мускулатура стенки тела большинства поликлад состоит из 5-6 слоев волокон (Prudhoe, 1985).Происхождение диагональных мышечных волокон не совсем ясно: в то время как Вестблад (1949) предположил, что эти волокна производятся продольной мускулатурой, Райзер (1987) утверждал, что они происходят из круговой мышцы. Согласно Кларку (1964) диагональные волокна могут действовать, чтобы уплощать тело у более крупных видов платигельминтов с очень растяжимыми телами (например, триклады). В целом, мускулатура стенки тела вентральной стороны более развита, чем мускулатура спинной части.
Мускулатура стенки тела пресноводных планарий Dugesia trigrina и Schmidtea mediterranea состоит из 4 слоев волокон: круговых, продольных, диагональных и продольных волокон (снаружи внутрь).Внутренние продольные волокна толще внешних. Эти слои сжаты в области толщиной 7–12 мкм под эпидермисом (Cebrià et al., 1997; Cebrià, 2000). Кроме того, большое количество дорсовентральных волокон соединяет дорсальную и вентральную поверхности тела. Этих волокон больше на кончиках и краях животного, чем в центральной части тела. Все эти волокна расположены в виде плотной компактной мышечной сети (Cebrià et al., 1997; Рисунок 1). Рисунок внутренних продольных волокон на дорсальной и вентральной поверхностях переднего кончика животного различается; дорсально эти волокна, по-видимому, сходятся к центральной зоне на переднем конце, тогда как вентральные волокна идут параллельно или даже расходятся веерообразно по мере приближения к этому концу (Рис. 1).
Рисунок 1. Мускулатура стенки тела и тела Schmidtea mediterranea . (A) Живое животное. (B – G) Полное иммуноокрашивание антителом TMUS-13, которое распознает белок тяжелой цепи миозина (MHC). Отверстие в (E) соответствует отверстию для рта. Шкала: 1 мм для (A) и 50 мкм для (B – G) . Изображение адаптировано из Cebrià (2000).
Гены тяжелой цепи миозина планарии
Белки миозина высоко консервативны во всех эукариотических клетках, в которых они обеспечивают двигательную силу, необходимую для различных видов движений, включая цитокинез, фагоцитоз, движение органелл и сокращение мышц (Hartman and Spudich, 2012).Среди различных типов миозинов белки миозина II включают те, которые участвуют в сокращении мышечных клеток. Они состоят из 2 тяжелых и 4 легких цепей. Два разных гена тяжелой цепи миозина ( mhc ), кодирующие 2 разных типа мышечных волокон, были идентифицированы у пресноводных планарий. Один экспрессируется в мышечных волокнах глотки, мышцах, окружающих гастродерму, в нескольких разбросанных по стенке тела клетках и в некоторых мышечных волокнах в мезенхиме у основания глотки.Другой ген mhc экспрессируется в субэпидермальной мускулатуре стенки тела и в дорсовентральных волокнах (Kobayashi et al., 1998; Cebrià et al., 1999; Cebrià, 2000; Orii et al., 2002; Рисунок 2). Белок MHC обладает активностью АТФазы, которая обеспечивает энергию, необходимую для сокращения мышц. Поскольку скорость сокращения и АТФазная активность мышечного волокна может варьироваться в зависимости от его изоформного состава mhc (Bárány, 1967), возможно, что различные паттерны экспрессии генов планарий mhc придают разные физиологические свойства планарным мышечным волокнам.Соответственно, каждая изоформа MHC может опосредовать различные биологические функции, такие как локомоция (мышца стенки тела) или перистальтические движения во время приема пищи (глотка и кишечная мышца).
Рисунок 2. Экспрессия SmedmhcA у интактных планарий . In situ гибридизация на сагиттальных гистологических срезах. На рисунке показан уровень и ориентация сагиттальных сечений в (A – D) . Выделены глотка (ph) и сильно разветвленный кишечник (i). (A) Ген SmedmhcA экспрессируется в мускулатуре стенки тела и дорсовентральных волокнах. Не обнаружено экспрессии в глотке (ph), вокруг кишечных протоков (i) или вокруг ротового отверстия (черная стрелка). (B) Изображения с большим увеличением показывают, что вентральная мышца стенки тела более развита, чем соответствующая спинная мышца. (C) Дорсовентральные мышечные волокна прикрепляются к поверхности стенки тела как отдельные миофибриллы (стрелки). (D) Ядра дорсовентральных мышечных волокон (черные стрелки) выровнены и расположены ближе к дорсальной поверхности.Красные стрелки указывают на мускулатуру стенок тела. Зеленые стрелки указывают на дорсовентральные волокна. На всех рисунках передний конец ориентирован влево, а дорсальная сторона — вверх. Масштабные линейки: (A) , 200 мкм; (В) , 100 мкм; (C, D) , 50 мкм. Изображение адаптировано из Cebrià (2000).
Позвоночные животные обладают тремя основными типами мышц: скелетными, сердечными и гладкими. У большинства беспозвоночных также есть поперечнополосатая и гладкая мускулатура, а в некоторых случаях — косая мускулатура с промежуточными характеристиками.Мышцы планарий (и других Platyhelminthes) демонстрируют несколько двусмысленностей: подобно гладкомышечным клеткам позвоночных, мышечные клетки планарий являются одноядерными и могут составлять от 150 до 200 мкм в длину и 5-10 мкм в ширину (MacRae, 1963; Baguñà and Romero, 1981). На физиологическом уровне отсутствие ингибирования активности АТФазы при низких значениях pH, демонстрируемое мышцами Girardia tigrina , является характерной чертой зрелых гладких волокон и эмбриональных волокон скелета позвоночных (Sarnat, 1984).На ультраструктурном уровне мышечные миофиламенты многих Platyhelminthes расположены в конфигурации, типичной для гладких мышц позвоночных, с плотными телами, неравномерно распределенными (Rieger et al., 1991). Однако в некоторых случаях эти плотные тела заменяются другими структурами, известными как Z-стержни, которые также расположены неравномерно (MacRae, 1963, 1965; Morita, 1965; Reuter, 1977; Hori, 1983; Ehlers, 1985). Эти мышцы, содержащие Z-стержень, на самом деле можно считать косо-полосатыми (Lanzavecchia, 1977; Ehlers, 1985).Более того, электронно-микроскопический анализ мышц с плотным телом показывает наклонное выравнивание (MacRae, 1965; Rieger and Mainitz, 1977).
Хотя гены планарий mhc экспрессируются в разных типах мышц с разными физиологическими функциями, филогенетический анализ показывает, что они больше похожи на гены mhc в поперечно-полосатой мышце других животных, включая позвоночных, чем на гены гладкомышечного типа mhc гены (Kobayashi et al., 1998; Cebrià, 2000).
Регенерация планарных мышц
Пресноводные планарии в основном известны своими экстраординарными регенеративными способностями. Эти животные могут регенерировать весь организм, включая центральную нервную систему de novo , из крошечной части своего тела всего за несколько дней (Newmark and Sánchez Alvarado, 2002; Reddien and Sánchez Alvarado, 2004; Cebrià et al., 2010). Эти способности обеспечиваются наличием уникальной популяции плюрипотентных взрослых стволовых клеток, называемых необластами (Newmark and Sánchez Alvarado, 2000; Baguñà, 2012; Rink, 2013; Adell et al., 2014). После ампутации необласты вокруг раны разрастаются и вызывают регенеративную бластему, в которой они дифференцируются во все типы клеток, необходимые для восстановления недостающих структур. Таким образом, в отличие от других организмов, у которых регенерация мышц зависит либо от реактивации унипотентных стволовых клеток (то есть сателлитных клеток), либо от дедифференцировки ранее существовавших мышечных клеток, которые затем повторно входят в клеточный цикл, чтобы произвести увеличенную популяцию новых мышечных клеток и волокон (Леппер и др., 2011; Самбасиван и др., 2011; Sandoval-Guzmán et al., 2014), новые мышечные клетки у планарий возникают из плюрипотентных необластов.
Необласты планарии и предшественники мышц
Необласты являются единственными делящимися клетками у планарий и в основном определяются морфологическими критериями (маленькие круглые клетки диаметром 5-10 мкм с очень большим ядром и скудной цитоплазмой) и экспрессией генов и белков, связанных с делением клеток, включая гистон h3B, PCNA, фосфогистон h4 и Smedwi-1 (гомолог гена piwi ; Reddien et al., 2005а). Однако недавние исследования показали, что необласты на самом деле представляют собой гетерогенную популяцию клеток, состоящую из действительно плюрипотентных стволовых клеток, c-необластов (Wagner et al., 2011), а также отдельных субпопуляций предшественников клеток-предшественников, коммитированных по клону (Scimone et al. , 2014). Эти предшественники были определены на основе экспрессии маркера необластов Smedwi-1 и специфических факторов транскрипции, молчание которых нарушает регенерацию различных типов клеток (Scimone et al., 2014). Так, например, гомолог FoxA экспрессируется в дифференцированных клетках глотки ( Smedwi-1, отрицательный) и в Smedwi-1 -положительных клетках в мезенхиме, окружающей этот орган. Эти клетки FoxA / Smedwi-1 являются клон-специфическими предшественниками; РНКи молчание FoxA ингибирует дифференцировку нового глотки во время регенерации (Adler et al., 2014). Как описано для глоточных предшественников, набор других факторов транскрипции определяет разные клоны, например те, которые дают начало фоторецепторам (Lapan and Reddien, 2011, 2012), протонефридиям (Scimone et al., 2011) и нескольких субпопуляций нейронов (Cowles et al., 2013; Currie, Pearson, 2013; März et al., 2013; Scimone et al., 2014). Гомолог myoD был идентифицирован в мышечной линии Schmidtea mediterranea (Cebrià, 2000). myoD принадлежит к семейству хорошо известных и эволюционно консервативных факторов транскрипции bHLH, которые играют ключевую роль в приверженности и дифференцировке скелетного миогенного клона (Davis et al., 1987; Weintraub et al., 1991; Бэкингем и Ригби, 2014). У планарий myoD экспрессируется в дискретных субэпидермальных клетках по всему животному (особенно на вентральной поверхности), которые соответствуют мускулатуре стенки тела (Cebrià, 2000; Reuter et al., 2015), что позволяет предположить, что мышца планарии в первую очередь является скелетной. природа. myoD также экспрессируется в необластах, что убедительно указывает на то, что он экспрессируется в миогенных предшественниках (Scimone et al., 2014). Однако необходимы дополнительные функциональные данные, чтобы полностью определить роль myoD в дифференцировке планарийных мышц.На сегодняшний день единственные релевантные данные указывают на то, что планарии могут регенерировать после молчания RNAi myoD , но формируют заостренные бластемы и головы (Reddien et al., 2005b), возможно, из-за дефектов мускулатуры стенки тела.
Ранняя дифференцировка мышц во время формирования бластемы
Предыдущие исследования, основанные на морфологических критериях и электронной микроскопии, показали, что первые миогенные клетки внутри бластемы выявляются на 2-3 день регенерации (Sauzin, 1967; Pedersen, 1972; Hori, 1983; Morita and Best, 1984).Однако совсем недавно использование планарийного моноклонального антитела TMUS-13 (Romero et al., 1991; Bueno et al., 1997a) против тяжелой цепи миозина (MHC) ясно продемонстрировало, что дифференцирующиеся миоциты присутствуют уже в первый день регенерации. в узкой полоске ранее существовавшей ткани, прилегающей к месту ампутации (Cebrià et al., 1997). По мере регенерации эти миоциты также появляются внутри бластемы, хотя некоторые из них, по-видимому, интеркалируют с ранее существовавшей мускулатурой вне бластемы (Cebrià et al., 1997). Внутри бластемы наблюдаются миоциты на разных стадиях дифференцировки (Cebrià et al., 1997).
В системах, в которых регенерация включает образование бластемы, внутри которой формируются недостающие структуры, предлагаются 2 основных сценария относительно клеточной природы бластемы: (i) клетки бластемы — это наивные недифференцированные клетки, которые коммитируются и дифференцируются внутри бластемы. ; или (ii) клетки бластемы представляют собой гетерогенную популяцию клеток, которые попадают в бластему, уже коммитированные в определенные клеточные линии.Последние данные из различных моделей подтверждают последний сценарий (Tanaka, Reddien, 2011; Reddien, 2013). Множественные исследования, характеризующие пространственное и временное распределение отдельных популяций коммитированных клонов клеток у планарий, подтверждают эту специализированную модель предшественников (Reddien, 2013; Scimone et al., 2014). Более того, эта точка зрения согласуется с ультраструктурными наблюдениями, указывающими на то, что необласты с четкой недифференцированной морфологией обычно обнаруживаются вне бластемы, в то время как внутри бластемы проявляются признаки дифференцировки (Morita et al., 1969; Педерсен, 1972; Хори, 1992). Morita et al. (1969) и Pedersen (1972) также описали небольшие группы или скопления необластов без морфологических признаков дифференцировки на границе, отделяющей бластему от остальной части животного. Исследования мускулатуры стенки тела с использованием иммуноокрашивания антителом TMUS-13 против MHC и гибридизации in situ для гомолога myoD также подтверждают эту модель: первые дифференцирующиеся клетки, экспрессирующие эти маркеры, наблюдаются на очень ранних стадиях регенерации в ранее существовавшие ткани, прилегающие к бластемой (Cebrià et al., 1997; Cebrià, 2000). По мере регенерации эти миоциты мигрируют в бластему, где они полностью дифференцируются, чтобы заново вырастить мускулатуру стенки тела (Cebrià et al., 1997).
Регенерация мышц глотки
Глотка планарии представляет собой мышечную трубку, ограниченную внешним и внутренним моностратифицированным эпителием. Под этими двумя эпителиями находятся круговые и продольные волокна, которые также связаны радиальными мышечными волокнами (Bueno et al., 1997a, b). Этот орган не содержит необластов, поэтому регенерация глотки и обновление клеток зависят от поступления необластов из мезенхимы.Гибридизация in situ для гена mhc показала, что очень рано во время регенерации новой мышцы глотки небольшие экспрессирующие mhc- клетки появляются уже на 1-2 днях в мезенхимальном пространстве в области, определяющей зачаток глотки. (Кобаяши и др., 1999). Важно отметить, что на протяжении всего процесса прорастания этого зачатка в новый глотку клетки, экспрессирующие mhc-, постоянно обнаруживаются в мезенхиме, окружающей зачаток глотки, а также внутри самого зачатка (Kobayashi et al., 1999; Cebrià, 2000; Рисунок 3). Эти результаты предполагают, что во время регенерации новые глоточные мышечные клетки происходят из необластов в мезенхимальном пространстве и мигрируют в зачаток глотки в качестве предварительно коммитированных мышечных предшественников. Этот сценарий похож на описанный выше для мускулатуры стенки тела, хотя и с одним важным отличием: в то время как миоциты, обнаруженные вне бластемы во время регенерации мышц стенки тела, уже положительны на белок MHC (Cebrià et al., 1997), миоциты, окружающие pharynx rudiment экспрессирует ген mhc , но не является положительным по белку MHC (Bueno et al., 1997b). Первые миоциты, экспрессирующие MHC, обнаруживаются только в зачатке глотки через 5-6 дней регенерации (Bueno et al., 1997b), что позволяет предположить, что регуляция продукции белка MHC может зависеть от различных пространственных и / или временных сигналов в этих двух типах мышц. . Следует отметить, что хотя антитело TMUS-13 распознает всю планарийную мышцу, гены mhc , экспрессируемые в стенке тела и глотке, различаются.
Рисунок 3. Экспрессия Gtmhc в регенерирующем глотке .На рисунке показан уровень и ориентация сагиттальных сечений в (A, B) . In situ гибридизации гена тяжелой цепи миозина на сагиттальных срезах регенерирующих хвостов от вида Girardia tigrina , через 6 дней после ампутации. (A) Боковой разрез, показывающий скопление миоцитов (стрелка) в мезенхиме, окружающей глотку. (B) Центральная секция, содержащая регенерированный зев (ph) с миоцитами, очевидными в мезенхиме в его основании (стрелки).Масштабная линейка: 50 мкм. Изображение адаптировано из Cebrià (2000). Спереди вправо. Спинно к верху.
В заключение, необходимы более подробные исследования, чтобы подтвердить эти наблюдения и однозначно проследить происхождение новых мышечных предшественников, их миграцию и конечную судьбу внутри бластемы, а также выяснить точную роль myoD в определении и дифференцировке планарийных мышц. .
Восстановление структуры мышц тела и стенки
Во время регенерации сложный рисунок мышечных волокон мускулатуры стенки тела не только полностью восстанавливается, но также становится идеальным продолжением ранее существовавшей мускулатуры.Как это происходит, остается неясным. Как описано выше (Рисунок 1), мышечный рисунок на кончике головы, особенно в продольных волокнах, различается на дорсальной и вентральной поверхностях. Во время передней регенерации также наблюдаются морфологические различия между дорсальной и вентральной сторонами бластемы (Cebrià and Romero, 2001). Таким образом, в день 1 «дыра», лишенная мышечных волокон и ограниченная дезорганизованными ранее существовавшими волокнами, очевидна в самой передней части дорсальной области (рис. 4А).Напротив, мышечные волокна вентральной поверхности демонстрируют гораздо более организованный рисунок с продольными волокнами, идущими параллельно до самого переднего конца (рис. 4В), что также наблюдается у неповрежденных голов. Ко второму дню уже существующие продольные волокна, по-видимому, удлиняются в бластему, которая сохраняет неорганизованный узор (рис. 4C, стрелки). На этой стадии вентральные волокна внутри бластемы не наблюдаются. К 3 дню спинные мышечные волокна демонстрируют зарождающееся расположение, напоминающее картину, наблюдаемую у интактных животных, с продольными волокнами, сходящимися по центру.Новые кольцевые волокна наблюдаются в вентральной области бластемы (рис. 4E, F). В последующие дни мышечный рисунок полностью восстанавливается (Cebrià and Romero, 2001).
Рис. 4. Регенерация мышц стенки тела и стенки планарии . Полное иммуноокрашивание антителом TMUS-13 во время регенерации головы. Планарий ампутировали на преглоточном уровне, как показано на рисунке. Наблюдали за регенерацией головы из ствола. (A, B) Покажите вид сверху и снизу, соответственно, однодневных регенерантов.Спинное «отверстие» без волокон очевидно в (A) . (C, D) Покажите вид сверху и снизу, соответственно, двухдневных регенерантов. Предсуществующие дорсальные продольные волокна входят в бластему (стрелки в C ). Вентральная часть бластемы состоит в основном из продольных волокон (стрелки в D ). (E, F) Покажите вид сзади и снизу, соответственно, трехдневных регенерантов. Дорсально мышечные волокна сходятся в центре бластемы, восстанавливая паттерн, наблюдаемый у интактных планарий.Вентрально видны новые круговые мышечные волокна (стрелка). Масштабная линейка: 50 мкм. Изображение адаптировано из работы Cebrià and Romero (2001).
Остается неясным, связаны ли наблюдаемые различия в характере и динамике ранней регенерации дорсальных и вентральных волокон с заживлением ран. Chandebois (1976, 1980) предположил, что во время передней регенерации дорсальный эпителий расширяется для заживления раны, тогда как в задней регенерирующей бластеме популяция вентральных эпителиальных клеток увеличивается для заживления раны.Интересно, что во время задней регенерации у плоского червя Macrostomum spp . рана, по-видимому, смещается вентрально, что приводит к динамике, противоположной описанной для передней регенерации у планарий, при которой ранее существовавшие дорсальные волокна достигают самого каудального конца заднего кончика и вентрального «отверстия», содержащего очень мало мышечных волокон. наблюдается (Salvenmoser et al., 2001). Следовательно, динамика восстановления мышечного паттерна стенки тела может отличаться при передней и задней регенерации.Необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить, наблюдаются ли эти различия у одного и того же животного, поскольку на сегодняшний день передняя регенерация была описана у планарий Schmidtea mediterranea , а задняя регенерация — у Macrostomum spp . Если эти различия действительно существуют, было бы интересно подробно проанализировать, играет ли способ, которым происходит заживление ран в передних и задних областях, роль в определении полярности во время регенерации, как это было предложено Chandebois (1976, 1980).
Наконец, кажется очевидным, что помимо дифференцирующихся миоцитов, происходящих из культи, уже существующие мышечные волокна всегда обнаруживаются внутри бластемы во время регенерации (Cebrià et al., 1997). Продольные волокна, по-видимому, растут из усеченных ранее существовавших волокон, тогда как круглые волокна появляются de novo внутри бластемы (Cebrià and Romero, 2001). Эти ранее существовавшие волокна могут играть роль в управлении входящими миоцитами и / или опосредовать их расположение для восстановления мышечного рисунка.Например, у плоского червя Macrostomum spp . Новые кольцевые волокна развиваются из миоцитов, ориентированных перпендикулярно продольным волокнам (Salvenmoser et al., 2001). Эта предсказанная инструктивная / направляющая роль ранее существовавших мышечных волокон для восстановления структуры мускулатуры планарии тела и стенки согласуется с результатами нескольких исследований в других моделях, в которых клетки-основатели мышц или мышечные клетки служат также в качестве шаблона или сигналов для последующее развитие и формирование паттерна мускулатуры и других типов клеток (Ho et al., 1983; Джеллис и Кристан, 1991; Фаррелл и др., 1996; Ли и др., 2013).
Мышечные клетки могут предоставлять информацию о положении во время регенерации
Во время регенерации у планарий (и во время ежедневного обновления клеток у неразрезанных животных) плюрипотентные необласты должны дифференцироваться во все недостающие типы клеток. Этот процесс необходимо строго регулировать, чтобы обеспечить дифференциацию на определенные типы клеток, необходимые на каждой территории. Поскольку многие типы клеток и органов по-разному распределены вдоль переднезадней (AP) и дорсовентральной (DV) осей, необластам необходимо получать точную информацию о конкретных тканях, которые отсутствуют в различных регенеративных контекстах (т.е., передняя или задняя регенерация). Мало что известно о том, как позиционная идентичность сохраняется и восстанавливается во время регенерации планарии. Некоторые находки подтверждают, что такая позиционная информация находится в дифференцированных клетках (Kato et al., 2001). Исследования участия сигнальных путей Wnt / β-catenin, BMP и FGFR в осевой полярности и формировании паттерна идентифицировали набор генов, играющих ключевую роль в этих событиях (Cebrià et al., 2002; Kobayashi et al., 2007; Molina et al., 2007, 2011; Ори и Ватанабэ, 2007; Reddien et al., 2007; Gurley et al., 2008; Иглесиас и др., 2008; Петерсен и Реддиен, 2008, 2011; Феликс и Абубейкер, 2010 г .; Гавиньо и Реддиен, 2011). Поскольку эти гены обнаруживают региональную экспрессию вдоль осей тела и их молчание с помощью RNAi приводит к дефектам полярности и формирования паттерна, они все вместе описываются как «гены контроля положения» (PCGs) (Reddien, 2011). Примечательно, что большинство этих генов проявляют субэпидермальную экспрессию и очень часто совместно локализуются (Witchley et al., 2013). Что еще более интересно, PCGs коэкспрессируются в 95,7–99,8% всех проанализированных мышечных клеток из разных регионов тела, включая клетки стенки тела, кишечные и глоточные мышечные клетки (Witchley et al., 2013). Во время регенерации детерминанты полярности notum (Petersen and Reddien, 2011) и Wnt1 (Adell et al., 2009; Petersen and Reddien, 2009) быстро индуцируются в мышечных клетках. Эта индукция происходит в дифференцированных ранее существовавших мышечных клетках, динамически изменяя экспрессию PCG в этих клетках в ответ на ампутацию.Более того, мышечные клетки планарии могут повторно регулировать профиль экспрессии PCG, чтобы соответствовать области оси тела, в которой они расположены после ампутации (Witchley et al., 2013; Reuter et al., 2015). На основе этих наблюдений была предложена модель, согласно которой мышечные клетки планарии, экспрессируя различные комбинации PCG, предоставляют информацию о положении окружающим необластам, которые, в свою очередь, дифференцируются в требуемые ткани и органы в ответ на определенные сигналы, поступающие по осям тела ( Witchley et al., 2013).
Было бы интересно протестировать эту модель в будущих исследованиях, например, охарактеризовав различия в экспрессии PCG в определенных мышечных клетках из разных регионов в различных регенеративных контекстах или, если возможно, проанализировав регенеративные способности планарий с дефицитом мышц.
Выводы и перспективы
Пресноводные планарии имеют сложную мускулатуру стенок тела, которая функционирует в основном как опора для скелета и во время передвижения. Кроме того, пищеварительная система состоит из очень мускулистого трубчатого органа, глотки и сильно разветвленного кишечника, окруженного кишечной мускулатурой, которая обеспечивает перистальтические движения во время приема пищи и пищеварения.На уровне экспрессии генов два типа мышц экспрессируют разные формы генов тяжелой цепи миозина. Планарии могут регенерировать и обновлять любой тип клеток и тканей посредством дифференцировки необластов, популяции взрослых плюрипотентных стволовых клеток. Таким образом, эти животные представляют собой идеальную модель для исследования in vivo того, как эти стволовые клетки становятся коммитированными и дифференцируются в мышечный клон во время регенерации. Предварительные результаты предполагают, что необласты становятся приверженными миогенному клону до того, как они входят в регенеративную бластему, подтверждая недавно предложенное существование специализированных необластов.Однако необходимы окончательные экспериментальные доказательства, предпочтительно полученные путем изучения распределения и динамики myoD -положительных клеток во время регенерации. Точно так же необходимо лучше охарактеризовать процесс, с помощью которого новые мышечные волокна интегрируются в уже существующие мышцы, и роль этих уже существующих волокон в качестве основы во время процесса регенерации. Планарии также полезны для изучения поведения стволовых клеток и мышечных предшественников в зависимости от возраста животного, направления исследований, которое может помочь объяснить потерю мышечных стволовых клеток, наблюдаемую у стареющих млекопитающих (Sousa-Victor et al., 2015). Наконец, недавние исследования показали, что мышечные клетки планарии могут предоставлять информацию о положении стволовым клеткам, таким образом регулируя их судьбу.
Следовательно, будущие исследования должны устранить некоторые важные пробелы, которые есть у нас в этой области, в основном связанные с регуляцией планарий стволовых клеток и предшественников мышц. Насколько консервативна миогенная программа стволовых клеток планарии по сравнению с другими системами? Достаточно ли планарии myoD для дифференциации миогенного клона? А как насчет других важных факторов транскрипции, таких как гены Mef2 и pax7 , необходимых для миогенеза в других моделях? Кроме того, тот факт, что зрелые мышечные клетки могут предоставлять информацию о положении стволовым клеткам планарий, может иметь большое значение для понимания регуляции этих стволовых клеток, поскольку существование ниши для их активности до сих пор не было показано у этих животных.
Наконец, недавние исследования показали, что у млекопитающих стволовые клетки могут вести себя по-разному в гомеостатических или регенеративных сценариях, что означает, что разные сигналы из их меняющейся среды вызывают определенное поведение в каждой ситуации (Donati and Watt, 2015). В этом смысле планарии являются отличной моделью для изучения in vivo того, как стволовые клетки и мышечные предшественники могут по-разному регулироваться в этих двух сценариях (Adler and Sánchez Alvarado, 2015), и определить, какие сигналы вызывают миогенные родословная в них.Было высказано предположение, что дифференцирующие сигналы для необластов, вероятно, исходят из дифференцированных тканей (Adler and Sánchez Alvarado, 2015), но откуда они берутся для миогенного происхождения?
В заключение, планарийная мышца может представлять привлекательную парадигму для изучения основных аспектов регенерации, включая биологию стволовых клеток, формирование паттернов и информацию о положении с дальнейшими последствиями для области регенеративной медицины.
Авторские взносы
Автор подтверждает, что является единственным соавтором данной работы, и одобрил ее к публикации.
Заявление о конфликте интересов
Автор заявляет, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.
Благодарности
Я благодарю Оуэна Ховарда за совет по английскому стилю и Сару Барберан за карикатуру на планарию, показанную на рис. 2–4. FC поддерживается грантом BFU2012-31701 от Ministerio de Economía y Competitividad, Испания.
Список литературы
Адель Т., Себрия, Ф., и Сало, Э. (2014). «Планарийные тотипотентные стволовые клетки», в книге Stem Cells: From Basic Research to Therapy, Vol. 1, Основы биологии стволовых клеток, формирование тканей во время развития и модельные организмы , изд. Ф. Калегари и К. Васкоу (Бока-Ратон, Флорида: CRC Press), 433–472.
Адель Т., Сало Э., Бутрос М. и Бартшерер К. (2009). Smed-Evi / Wntless необходим для бета-катенин-зависимых и -независимых процессов во время регенерации планарии. Разработка 136, 905–910.DOI: 10.1242 / dev.033761
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Адлер, К. Э., Зайдель, К. В., МакКинни, С. А., и Санчес Альварадо, А. (2014). Селективная ампутация глотки выявляет FoxA-зависимую программу регенерации планарий. eLife 3: e02238. DOI: 10.7554 / eLife.02238
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Атала А., Ланца Р., Томсон Дж. А. и Нерем Р. (2011). Принципы регенеративной медицины, 2-е изд. .Лондон: Academic Press.
Google Scholar
Багуна, Дж. И Ромеро, Р. (1981). Количественный анализ типов клеток во время роста, отрастания и регенерации у планарий Dugesia mediterranea и Dugesia tigrina . Hydrobiologia 84, 181–194.
Google Scholar
Букингем, М., и Ригби, П. У. Дж. (2014). Генные регуляторные сети и механизмы транскрипции, контролирующие миогенез. Dev. Cell 28, 225–238.DOI: 10.1016 / j.devcel.2013.12.020
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Буэно Д., Багуна Дж. И Ромеро Р. (1997a). Клеточные, тканевые и позиционно-специфические моноклональные антитела против планарии Dugesia (Girardia) tigrina . Histochem. Клетка. Биол. 107, 139–149.
PubMed Аннотация | Google Scholar
Bueno, D., Espinosa, L., Baguñà, J., and Romero, R. (1997b). Регенерация планарии глотки в регенерирующих фрагментах хвоста контролировалась клеточно-специфическими моноклональными антителами. Dev. Genes Evol. 206, 425–434.
Google Scholar
Cebrià, F. (2000). Определение, дифференциация и восстановление мышечного рисунка во время регенерации и обновления клеток у пресноводных планарий . Кандидат наук. Диссертация, Университет Барселоны.
Cebrià, F., Adell, T., and Saló, E. (2010). «Регенеративная медицина: уроки планарий», в Стволовые клетки, Регенеративная медицина и рак , ред С. Р. Сингх (Хауппог, Нью-Йорк: Nova Science Publishers), 29–68.
Cebrià, F., Kobayashi, C., Umesono, Y., Nakazawa, M., Mineta, K., Ikeo, K., et al. (2002). nou-darake , новый ген, связанный с рецепторами FGF, участвует в ограничении тканей мозга областью головы планарий. Природа 419, 620–624. DOI: 10.1038 / nature01042
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст
Cebrià, F., and Romero, R. (2001). Динамика восстановления мышц стенки тела различается в дорсальной и вентральной бластемах при регенерации передней планарии. Belg. J. Zool. 131, 5–9.
Cebrià, F., Vispo, M., Newmark, P.A., Bueno, D., and Romero, R. (1997). Дифференцировка миоцитов и регенерация мышц стенки тела планарии Girardia tigrina . Dev. Genes Evol. 207, 306–316. DOI: 10.1007 / s004270050118
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Chandebois, R. (1976). Гистогенез и морфогенез в плаанрийской регенерации. Монографии по развивающейся биологии , Vol.11. Базель: Каргер.
Chandebois, R. (1980). Динамика закрытия раны и ее роль в программировании регенерации планарии. II- DCистализация. Dev. Разница в росте. 22, 693–704. DOI: 10.1111 / j.1440-169X.1980.00693.x
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Кларк, Р. Б. (1964). Динамика в эволюции многоклеточного животного. Происхождение Целома и сегментов . Оксфорд: Clarendon Press.
Cowles, M. W., Brown, D. D., Nisperos, S.В., Стэнли Б. Н., Пирсон Б. Дж. И Заяс Р. М. (2013). Полногеномный анализ семейства генов bHLH у плаанрий определяет факторы, необходимые для нейрогенеза у взрослых и регенерации нейронов. Разработка 140, 4691–4702. DOI: 10.1242 / dev.098616
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Crezée, M. (1975). Монография по Solenofilomorphidae (Turbellaria: Acoela). Внутр. Преподобный Гес. Hydrobiol. 60, 769–845. DOI: 10.1002 / iroh.19750600604
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Карри, К.W., и Пирсон, Б. Дж. (2013). Факторы транскрипции lhx1 / 5-1 и pitx необходимы для поддержания и регенерации серотонинергических нейронов у планарий. Разработка 140, 3577–3588. DOI: 10.1242 / dev.098590
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Дэвис Р. Л., Вайнтрауб Х. и Лассар А. Б. (1987). Экспрессия одной трансфицированной кДНК превращает фибробласты в миобласты. Cell 51, 987–1000.DOI: 10.1016 / 0092-8674 (87) -X
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Элерс У. (1985). Das Phylogenetische System der Plathelminthes. Штутгарт: Густав Фишер Верлаг.
Фаррелл Э. Р., Фернандес Дж. И Кешишиан Х. (1996). Организаторы мышц у Drosophila : роль устойчивых личиночных волокон в развитии летных мышц взрослых. Dev. Биол. 176, 220–229. DOI: 10.1006 / dbio.1996.0129
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Феликс, Д.A., и Aboobaker, A.A. (2010). Ген гомеобокса класса TALE Смед-преп определяет передний отдел регенерации головы. PLoS Genet. 6: e1000915. DOI: 10.1371 / journal.pgen.1000915
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Гавиньо, М.А., Реддиен, П.В. (2011). Регуляторный контур Bmp / Admp контролирует поддержание и восстановление дорсовентральной полярности у планарий. Curr. Биол. 21, 294–299. DOI: 10.1016 / j.cub.2011.01.017
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Джентиле, Л., Себрия, Ф., и Бартшерер, К. (2011). Планарий плоский червь: модель in vivo для биологии стволовых клеток и регенерации нервной системы. Dis. Модель Mech. 4, 12–19. DOI: 10.1242 / dmm.006692
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Герли К. А., Ринк Дж. К. и Санчес Альварадо А. (2008). Бета-катенин определяет идентичность головы и хвоста во время регенерации и гомеостаза планарии. Наука 319, 323–327. DOI: 10.1126 / science.1150029
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Хо Р. К., Болл Э. Э. и Гудман К. С. (1983). Пионеры в области мышечной массы: большие мезодермальные клетки, которые создают основу для развития мышц и мотонейронов у эмбрионов кузнечика. Nature 301, 66–69. DOI: 10.1038 / 301066a0
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Хори И. (1983). Дифференциация миобластов регенерирующей планарии Dugesia japonica . Cell Differ. 12, 155–163. DOI: 10.1016 / 0045-6039 (83)
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Хори, И. (1992). Цитологический подход к морфогенезу бластемы планарии. I. Поведение клеток при образовании бластемы. J. Submicrosc. Цитол. Патол. 24, 75–84.
Google Scholar
Иглесиас, М., Гомес-Скармета, Дж. Л., Сало, Э., и Адель, Т. (2008). При молчании Smed-betacatenin1 образуются радиально-подобные гиперцефализованные планарии. Разработка 135, 1215–1221. DOI: 10.1242 / dev.020289
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Джеллис, Дж., И Кристан, В. Б. (1991). Организатор косых мышц в Hirudo medicinalis , идентифицированная эмбриональная клетка, проецирующая множественные параллельные конусы роста в упорядоченном порядке. Dev. Биол. 148, 334–354. DOI: 10.1016 / 0012-1606 (91) -Z
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Като, К., Ории, Х., Ватанабе, К., и Агата, К. (2001). Дорсальные и вентральные позиционные сигналы, необходимые для начала регенерации планарий, могут находиться в дифференцированных клетках. Dev. Биол. 233, 109–121. DOI: 10.1006 / dbio.2001.0226
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Кобаяси К., Кобаяси С., Ории Х., Ватанабе К. и Агата К. (1998). Идентификация двух различных мышц планарии Dugesia japonica по экспрессии ими генов тяжелой цепи миозина. Zool. Sci. 15, 861–869. DOI: 10.2108 / zsj.15.861
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Кобаяси, К., Сайто, Ю., Огава, К., и Агата, К. (2007). Передача сигналов Wnt необходима для формирования переднезаднего паттерна мозга планарии. Dev. Биол. 306, 714–724. DOI: 10.1016 / j.ydbio.2007.04.010
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Lapan, S. W., and Reddien, P. W. (2012). Транскриптомный анализ глаза планарии определяет ovo как специфический регулятор регенерации глаза. Cell Reports 2, 294–307. DOI: 10.1016 / j.celrep.2012.06.018
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Ли, А.С., Харрис, Дж., Бейт, М., Виджарагаван, К., Фишер, Л., Таджбахш, С. и др. (2013). Инициирование первичного миогенеза в мышцах конечностей амниот. Dev. Дин. 242, 1043–1055. DOI: 10.1002 / dvdy.23998
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Леппер, К., Партридж, Т. А., и Фан, К. М.(2011). Абсолютная потребность в Pax7-положительных сателлитных клетках при регенерации мышц, вызванной острым повреждением. Разработка 138, 3639–3646. DOI: 10.1242 / dev.067595
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
März, M., Seebeck, F., and Bartscherer, K. (2013). Фактор транскрипции Pitx контролирует создание и поддержание серотонинергической линии у планарий. Разработка 140, 4499–4509. DOI: 10.1242 / dev.100081
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Молина, М.Д., Нето, А., Маесо, И., Гомес-Скармета, Дж. Л., Сало, Э. и Себрия, Ф. (2011). Noggin и noggin-подобные гены контролируют регенерацию дорсовентральной оси у планарий. Curr. Биол. 21, 300–305. DOI: 10.1016 / j.cub.2011.01.016
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Молина М. Д., Сало Э. и Себрия Ф. (2007). Путь BMP важен для повторной спецификации и поддержания дорсовентральной оси у регенерирующих и интактных планарий. Dev.Биол. 311, 79–94. DOI: 10.1016 / j.ydbio.2007.08.019
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Moraczewski, J. (1981). Тонкое строение некоторых катенулид (Turbellaria Archoophora). Zoomorphologie 88, 65–80. DOI: 10.1007 / BF00993304
CrossRef Полный текст
Морита, М. (1965). Электронно-микроскопические исследования планарий. I. Тонкая структура мышечных волокон головы планарии Dugesia dorotocephala . J. Ultrastruct. Res. 13, 383–395. DOI: 10.1016 / S0022-5320 (65)
-X
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Морита М. и Бест Дж. Б. (1984). Электронно-микроскопические исследования регенерации планарий. III . Дегенерация и дифференциация мышц. J. Exp. Zool. 229, 413–424. DOI: 10.1002 / jez.14022
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Морита М., Бест Дж. Б. и Ноэль Дж. (1969).Электронно-микроскопические исследования регенерации планарий. Я . Тонкая структура необластов Dugesia dorotocephala . J. Ultrastruct. Res. 27, 7–23. DOI: 10.1016 / S0022-5320 (69) -3
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Ньюмарк, П. А., и Санчес Альварадо, А. (2000). Бромдезоксиуридин специфически маркирует регенеративные стволовые клетки планарий. Dev. Биол. 220, 142–153. DOI: 10.1006 / dbio.2000.9645
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Ньюмарк, П.А., и Санчес Альварадо, А. (2002). Не планарий вашего отца: классическая модель вступает в эру функциональной геномики. Nat. Преподобный Жене. 3, 210–219. DOI: 10.1038 / nrg759
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Ории, Х., Ито, Х. и Ватанабе, К. (2002). Анатомия планарии Dugesia japonica I. Мышечная система, выявленная антисыворотками против тяжелых цепей миозина. Zool. Sci. 19, 1123–1131. DOI: 10.2108 / zsj.19.1123
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Ории, Х., и Ватанабэ, К. (2007). Костный морфогенетический белок необходим для формирования дорсовентрального паттерна у планарий Dugesia japonica . Dev. Разница в росте. 49, 345–349. DOI: 10.1111 / j.1440-169X.2007.00931.x
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Педерсен, К. Дж. (1972). Исследования регенерационных бластем планарии Dugesia tigrina с особым упором на дифференциацию системы мышечно-соединительнотканных волокон. Арка Вильгельма Ру. EntwMech. Орг. 169, 134–169. DOI: 10.1007 / BF00649889
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Петерсен, К. П., и Реддин, П. В. (2008). Smed-betacatenin-1 необходим для обеспечения полярности переднезадней бластемы при регенерации планарии. Наука 319, 327–330. DOI: 10.1126 / science.1149943
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Петерсен, К. П., и Реддин, П. В. (2009).Программа экспрессии Wnt, индуцированная раной, контролирует полярность регенерации планарии. Proc. Natl. Акад. Sci. США 106, 17061–17066. DOI: 10.1073 / pnas.0
3106
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Петерсен, К. П., и Реддин, П. В. (2011). Активация поляризованного носка в ранах подавляет функцию Wnt, способствуя регенерации головы планарии. Наука 332, 852–855. DOI: 10.1126 / science.1202143
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Prudhoe, S.(1985). Монография по поликладу Turbellaria . Нью-Йорк, Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета.
Google Scholar
Реддин, П. В., Берманге, А. Л., Кича, А. М., и Санчес Альварадо, А. (2007). Передача сигналов BMP регулирует среднюю линию дорсальной планарии и необходима для асимметричной регенерации. Разработка 134, 4043–4051. DOI: 10.1242 / dev.007138
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Реддин, П. В., Берманге, А. Л., Мерфитт, К. Дж., Дженнингс, Дж. Р. и Санчес Альварадо, А. (2005b). Идентификация генов, необходимых для регенерации, функции стволовых клеток и гомеостаза тканей, путем систематического нарушения генов в планариях. Dev. Cell 8, 635–649. DOI: 10.1016 / j.devcel.2005.02.014
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Реддиен П. В., Овьедо Н. Дж., Дженнингс Дж. Р., Дженкин Дж. К. и Санчес Альварадо А. (2005a). SMEDWI-2 представляет собой PIWI-подобный белок, который регулирует стволовые клетки планарии. Science 310, 1327–1330. DOI: 10.1126 / science.1116110
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Рейтер, Х., Марц, М., Фогг, М. К., Экклс, Д., Грифол-Болду, Л., Венер, Д., и др. (2015). β-catenin-зависимый контроль позиционной информации вдоль оси AP тела у планарий вовлекает члена семейства teashirt . Cell Reports 10, 1–13. DOI: 10.1016 / j.celrep.2014.12.018
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Рейтер, М.(1977). Ультраструктура мышцы-транспортира стилета у Gyratrix hermaphrodites (Turbellaria, Rhabdocoela). Acta Zool. 58, 179–184. DOI: 10.1111 / j.1463-6395.1977.tb00253.x
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Ригер Р. М. и Майнитц М. (1977). Сравнительное изучение тонкой структуры стенки тела гнатостомулид и их филогенетическое положение между Pltyhelminthes и Aschelminthes. Z. Zool. Syst. Evolutionsforsch. 15, 9–35.DOI: 10.1111 / j.1439-0469.1977.tb00530.x
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Ригер Р. М., Сальвенмозер В., Легнити А. и Тайлер С. (1994). Препараты фаллоидина родамина Macrostomum hystricinum marinum (Plathelminthes). Морфология и постэмбриональное развитие мускулатуры. Зооморфология 114, 133–147. DOI: 10.1007 / BF00403261
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Ригер, Р. М., Тайлер, С., Смит, Дж.П. С. III. И Ригер Г. Э. (1991). Platyhelminthes: Turbellaria. Микроскопическая анатомия беспозвоночных, Vol. 3: Platyhelminthes и Nemertinea . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Wiley-Liss.
Google Scholar
Райзер, Н. У. (1987). Nemertinoides elongatus gen.n.sp.n. (Turbellaria: Nemertodermatida) с пляжей с крупным песком в западной части Северной Атлантики. Proc. Гельминтол. Soc. Мойка . 54, 60–67.
Google Scholar
Ромеро Р., Фибла, Дж., Буэно, Д., Сумой, Л., Сориано, М. А., и Багуна, Дж. (1991). Моноклональные антитела как маркеры конкретных типов клеток и региональных антигенов у пресноводных планарий Dugesia (G.) tigrina . Hydrobiologia 227, 73–79.
Google Scholar
Salvenmoser, W., Riedl, D., Ladurner, P., and Rieger, R. (2001). Первые шаги в регенерации мускулатуры у Macrostomum sp. (Макростоморфа). Belg. J. Zool. 131, 105–109.
Google Scholar
Sambasivan, R., Yao, R., Kissenpfennig, A., Van Wittenberghe, L., Paldi, A., Gayraud-Morel, B., et al. (2011). Экспрессирующие Pax7 сателлитные клетки незаменимы для регенерации скелетных мышц взрослых. Разработка 138, 3647–3656. DOI: 10.1242 / dev.067587
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Сандовал-Гусман, Т., Ван, Х., Хаттак, С., Шуэц, М., Ренш, К., Наку, Э., и др. (2014). Фундаментальные различия в дедифференцировке и привлечении стволовых клеток во время регенерации скелетных мышц у двух видов саламандр. Стволовая клетка клетки 14, 174–187. DOI: 10.1016 / j.stem.2013.11.007
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Сарнат, Х. Б. (1984). Гистохимия мышц планарии Dugesia tigrina (Turbellaria: Tricladida): значение в эволюции мышц. Пер. Являюсь. Microsc. Soc. 103, 284–294. DOI: 10.2307 / 3226190
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Саузин, М. Дж. (1967). Étude ultrastructurale de la différenciation au cours de la régénération de la planaire Dugesia gonocephala .II. Différenciation musculaire. Бык. Soc. Zool. Пт. 92, 613–619.
Сцимон, М. Л., Краварик, К. М., Лапан, С. В., и Реддиен, П. В. (2014). Специализация необластов в регенерации планарии Schmidtea mediterranea . Stem Cell Rep. 3, 339–352. DOI: 10.1016 / j.stemcr.2014.06.001
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Scimone, M. L., Srivastava, M., Bell, G. W., and Reddien, P. W. (2011). Регуляторная программа регенерации выделительной системы у планарий. Разработка 138, 4387–4398. DOI: 10.1242 / dev.068098
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Соуза-Виктор, П., Гарсия-Прат, Л., Серрано, А. Л., Пердигеро, Э., и Муньос-Кановес, П. (2015). Старение мышечных стволовых клеток: регенерация и омоложение. Trends Endocrinol. Метаб. 26, 287–296. DOI: 10.1016 / j.tem.2015.03.006
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Вагнер Д. Э., Ван И. Э. и Реддин П.W. (2011). Клоногенные необласты — это плюрипотентные взрослые стволовые клетки, которые лежат в основе регенерации планарий. Наука 332, 811–816. DOI: 10.1126 / science.1203983
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Weintraub, H., Davis, R., Tapscott, S., Thayer, M., Krause, M., Benezra, R., et al. (1991). Семейство генов myoD: узловая точка во время спецификации клона мышечных клеток. Наука 251, 761–766. DOI: 10.1126 / science.1846704
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Westblad, E.(1949). На Meara stichopi (Bock) Westblad, новый представитель Turbellaria Archoophora. Ark. Zool. Сер. 21, 43–57.
Уичли, Дж. Н., Майер, М., Вагнер, Д. Э., Оуэн, Дж. Х. и Реддин, П. У. (2013). Мышечные клетки предоставляют инструкции по регенерации планарий. Cell Rep. 4, 1–9. DOI: 10.1016 / j.celrep.2013.07.022
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Скелетная система — Неукротимая наука
Обзор
Наш скелет выполняет множество важных функций: это твердый структурный каркас, который обеспечивает форму и форму нашим телам; помогает защитить органы; и он работает как точка крепления для наших мышц.Все это позволяет нашему телу двигаться. Скелет также важен для хранения минералов, а костный мозг скелета производит эритроциты. Когда мы рождаемся, у нас есть около 270 костей, но по мере того, как мы становимся старше, некоторые кости срастаются, и в конечном итоге мы получаем около 206. Чтобы помочь нам лучше объяснить это, мы сделали короткое видео «Основы костей».
Скелетную систему часто делят на две части: осевой скелет и аппендикулярный скелет.
Осевой каркас
Этот скелет состоит из тех костей, которые образуют ось тела.Они поддерживают голову, шею и туловище. К ним относятся кости черепа, грудины, ребер и позвоночника.
Аппендикулярный скелет
Этот скелет состоит из костей, которые прикрепляют отростки к осевому скелету. К ним относятся кости верхних и нижних конечностей, плечевого пояса и тазового пояса.
Типы костей
Кости делятся на несколько категорий. Длинные кости определяются как кости, длина тела которых превышает ширину кости.Если нас просят нарисовать кость в скелете, мы обычно думаем о длинных костях. Короткие кости примерно такой же ширины, как и длинные. В основном они находятся в запястьях наших рук и лодыжках наших ног (называемых костями запястья и предплюсны). Они обеспечивают поддержку и устойчивость, но не позволяют много двигаться. Затем у нас есть плоские кости, такие как лопатка, называемая лопаткой. Это точки крепления нескольких мышц, которые также обеспечивают хорошую защиту наших внутренних органов.
Кости четвертого типа называются костями неправильной формы. Все позвонки, из которых состоит наш позвоночник, имеют неправильную форму. Их форма такая же, как следует из названия, не очень правильная. Кость нижней челюсти — еще один пример неправильной кости.
Что такое костная ткань?
Костная ткань ни в коем случае не является мертвой тканью. Если бы это было так, у нас были бы серьезные проблемы после перелома кости. Костная ткань постоянно заменяется и восстанавливается костеобразующими клетками, называемыми остеобластами, и их аналогами, остеокластами, клетками, которые вместо этого разрушают костную ткань.Внешняя часть кости состоит из плотной костной ткани, также называемой кортикальной костью. Он гладкий и прочный, с низкой пористостью. Костная ткань внутри костей очень разная. Он намного более пористый, что дает пространство для сети кровеносных сосудов и костного мозга. Эта губчатая внутренняя часть называется губчатой или губчатой костью. Из-за своей пористой природы он намного светлее кортикального слоя снаружи.
Что происходит с костями космонавта в космосе?
Каковы четыре функции костной системы?
Алана А.
задано • 24.03.20Отличный вопрос!
Просто костная система играет важную роль для человеческого тела. Эта система имеет четыре функции:
- Поддержка: придает телу структуру, позволяющую прикреплять ткани и органы.
- Защита: Обеспечивает защиту внутренних органов, включая мозг, сердце, легкие и структуры брюшной полости.
- Движение: Позволяет прикреплять различные мышцы тела к движению.
- Поставка: Создает красные и белые кровяные тельца через костный мозг, находящийся в различных костях скелета.
Надеюсь, это поможет! Ваше здоровье!
Франк, PA-C
Все еще ищете помощь? Получите правильный ответ быстро.
ИЛИ
Найдите онлайн-репетитора сейчасВыберите эксперта и познакомьтесь онлайн.Никаких пакетов или подписок, платите только за необходимое время.
¢ € £ ¥ ‰ µ · • § ¶ SS ‹ › « » < > ≤ ≥ — — ¯ ‾ ¤ ¦ ¨ ¡ ¿ ˆ ˜ ° — ± ÷ ⁄ × ƒ ∫ ∑ ∞ √ ∼ ≅ ≈ ≠ ≡ ∈ ∉ ∋ ∏ ∧ ∨ ¬ ∩ ∪ ∂ ∀ ∃ ∅ ∇ * ∝ ∠ ´ ¸ ª º † ‡ А Á Â Ã Ä Å Æ Ç È É Ê Ë Я Я Я Я Ð Ñ Ò Ó Ô Õ Ö Ø Œ Š Ù Ú Û Ü Ý Ÿ Þ à á â ã ä å æ ç è é ê ë я я я я ð ñ ò ó ô х ö ø œ š ù ú û ü ý þ ÿ Α Β Γ Δ Ε Ζ Η Θ Ι Κ Λ Μ Ν Ξ Ο Π Ρ Σ Τ Υ Φ Χ Ψ Ω α β γ δ ε ζ η θ ι κ λ μ ν ξ ο π ρ ς σ τ υ φ χ ψ ω ℵ ϖ ℜ ϒ ℘ ℑ ← ↑ → ↓ ↔ ↵ ⇐ ⇑ ⇒ ⇓ ⇔ ∴ ⊂ ⊃ ⊄ ⊆ ⊇ ⊕ ⊗ ⊥ ⋅ ⌈ ⌉ ⌊ ⌋ 〈 〉 ◊ .