Строение и функции костей: Строение и состав кости — урок. Биология, 8 класс.

6. Классификация костей на основе развития, строения и функции.

В скелете человека более 200 костей, которые объединяют в следующие части скелета: скелет туловища, скелет головы, кости поясов конечностей (верхней и нижней), кости свободных конечностей (верхней и нижней).

Изначально существовала классификация по форме костей, т.е. они подразделялись на длинные, короткие, плоские, смешанные. Но такое разделение оказалось односторонним, т.к. внутри групп постоянно находились противоречия.

На данный момент в анатомии используется классификация, построенная на 3 принципах: форма (строение), функция, развитие. Эта классификация выглядит следующим образом:

  • Трубчатые

    1. Длинные

    2. Короткие

Построены из губчатого и компактного вещества, образующего трубку с костномозговой полостью. Эти кости выполняют все 3 функции скелета: опора, защита, движение. Длинные трубчатые кости по своей функции являются опорами и длинными рычагами движения; в обоих эпифизах имеют эндохондральные очаги окостенения.

Короткие трубчатые кости выполняют функцию коротких рычагов движения; имеют очаг окостенения только в истинном эпифизе.

  • Губчатые

  1. Длинные

  2. Короткие

  3. Сесамовидные (по форме напоминают зерна кунжута)

Преимущественно состоят из губчатого вещества, покрытого тонким слоем компактного. Функция сесамовидных костей – вспомогательные приспособления для работы мышц; развиваются эндохондриально в толще сухожилий. Эти кости располагаются около суставов, что способствует движению в них, однако сесамовидные кости не связаны со скелетом.

  • Плоские

  1. Кости черепа (лобная, теменные)

  2. Кости поясов конечностей (лопатка, кости таза)

Кости черепа преимущественно выполняют защитную функцию; построены из 2 тонких пластинок компактного вещества, между которыми находится диплоэ, diploё, представляющее собой губчатое вещество с каналами для вен. Эти кости развиваются на основе соединительной ткани.

Кости поясов выполняют функции опоры и защиты, преимущественно построены из губчатого вещества. Развиваются на почве хрящевой ткани.

В эту группу входят те кости, которые сливаются из различных частей, имеющих различные развитие, функцию и строение.

  1. Развитие кости. Виды окостенения.

Кость, os, ossis, как орган живого организма состоит из нескольких тканей, главнейшей из которых является костная.

 Костное вещество состоит из двоякого рода химических веществ: органических (1/3), главным образом оссеина, и неорганических (2/3), главным образом солей кальция, особенно фосфорнокислой извести (более половины — 51,04%). Если кость подвергнуть действию раствора кислот (соляной, азотной и др.), то соли извести растворяются (decalcinatio), а органическое вещество остается и сохраняет форму кости, будучи, однако, мягким и эластичным. Если же кость подвергнуть обжиганию, то органическое вещество сгорает, а неорганическое остается, также сохраняя форму кости и ее твердость, но будучи при этом весьма хрупким.

Следовательно, эластичность кости зависит от оссеина, а твердость ее — от минеральных солей. Сочетание неорганических и органических веществ в живой кости и придает ей необычайную крепость и упругость. В этом убеждают и возрастные изменения кости. У маленьких детей, у которых оссеина сравнительно больше, кости отличаются большой гибкостью и потому редко ломаются. Наоборот, в старости, когда соотношение органических и неорганических веществ изменяется в пользу последних, кости становятся менее эластичными и более хрупкими, вследствие чего переломы костей чаще всего наблюдаются у стариков.

Образование любой кости происходит за счет молодых соединительнотканных клеток мезенхимного происхождения — остеобластов, которые вырабатывают межклеточное костное вещество, играющее главную опорную роль.

Соответственно отмеченным 3 стадиям развития скелета кости могут развиваться на почве соединительной или хрящевой ткани, поэтому различаются следующие виды окостенения (остеогенеза).

1.Эндесмальное окостенение (en — внутри, desme — связка) происходит в соединительной ткани первичных, покровных, костей. На определенном участке эмбриональной соединительной ткани, имеющей очертания будущей кости, благодаря деятельности остеобластов появляются островки костного вещества (точка окостенения). Из первичного центра процесс окостенения распространяется во все стороны лучеобразно путем наложения (аппозиции) костного вещества по периферии. Поверхностные слои соединительной ткани, из которой формируется покровная кость, остаются в виде надкостницы, со стороны которой происходит увеличение кости в толщину.

2.Перихондралъное окостенение (peri — вокруг, chondros — хрящ) происходит на наружной поверхности хрящевых зачатков кости при участии надхрящницы (perichondrium). Мезенхимный зачаток, имеющий очертания будущей кости, превращается в «кость», состоящую из хрящевой ткани и представляющую собой как бы хрящевую модель кости. Благодаря деятельности остеобластов надхрящницы, покрывающей хрящ снаружи, на поверхности его, непосредственно под надхрящницей, откладывается костная ткань, которая постепенно замещает ткань хрящевую и образует компактное костное вещество.

3. С переходом хрящевой модели кости в костную надхрящница становится надкостницей (periosteum) и дальнейшее отложение костной ткани идет за счет надкостницы —

периосталъное окостенение. Поэтому перихонд-ральный и периостальный остеогенезы следуют один за другим. Развитие кости

4.Эндохондралъное окостенение (endo, греч. — внутри, chondros — хрящ) совершается внутри хрящевых зачатков при участии надхрящницы, которая отдает отростки, содержащие сосуды, внутрь хряща. Проникая в глубь хряща вместе с сосудами, костеобразовательная ткань разрушает хрящ, предварительно подвергшийся обызвествлению (отложение в хряще извести и перерождение его клеток), и образует в центре хрящевой модели кости островок костной ткани (точка окостенения). Распространение процесса эндохондрального окостенения из центра к периферии приводит к формированию губчатого костного вещества. Происходит не прямое превращение хряща в кость, а его разрушение и замещение новой тканью, костной.

Характер и порядок окостенения функционально обусловлены также приспособлением организма к окружающей среде. Так, у водных позвоночных (например, костистых рыб) окостеневает путем перихондрального остеогенеза только средняя часть кости, которая, как во всяком рычаге, испытывает большую нагрузку (первичные ядра окостенения). То же наблюдается и у земноводных, у которых, однако, средняя часть кости окостеневает на большем пространстве, чем у рыб. С окончательным переходом на сушу к скелету предъявляются большие функциональные требования, связанные с более трудным, чем в воде, передвижением тела по земле и большей нагрузкой на кости. Поэтому у наземных позвоночных появляются вторичные точки окостенения, из которых у пресмыкающихся и птиц путем эндохондрального остеогенеза окостеневают и периферические отделы костей. У млекопитающих концы костей, участвующие в сочленениях, получают даже самостоятельные точки окостенения. Такой порядок сохраняется и в онтогенезе человека, у которого окостенение также функционально обусловлено и начинается с наиболее нагружаемых центральных участков костей.
развитие кости – эмбриология

Так, сначала на 2-м месяце утробной жизни возникают первичные точки, из которых развиваются основные части костей, несущие на себе наибольшую нагрузку, т. е. тела, или диафизы, diaphysis, трубчатых костей (dia, греч.-между, phyo — расту; часть кости, растущая между эпифизами) и концы диафиза, называемые метафизами, metaphysis (meta — позади, после). Они окостеневают путем пери- и эндохондрального остеогенеза. Затем незадолго до рождения или в первые годы после рождения появляются вторичные точки, из которых образуются путем эндохондрального остеогенеза концы костей, участвующие в сочленениях, т. е. эпифизы, epiphysis (нарост, epi — над), трубчатых костей. Возникшее в центре хрящевого эпифиза ядро окостенения разрастается и становится костным эпифизом, построенным из губчатого вещества. От первоначальной хрящевой ткани остается на всю жизнь только тонкий слой ее на поверхности эпифиза, образующий суставной хрящ. У детей, юношей и даже взрослых появляются добавочные островки окостенения, из которых окостеневают части кости, испытывающие тягу вследствие прикрепления к ним мышц и связок, называемые апофизами, apophysis (отросток, арo — от): например, большой вертел бедренной кости или добавочные точки на отростках поясничных позвонков, окостеневающих лишь у взрослых.

Так же функционально обусловлен и характер окостенения, связанный со строением кости. Так, кости и части костей, состоящие преимущественно из губчатого костного вещества (позвонки, грудина, кости запястья и предплюсны, эпифизы трубчатых костей и др.), окостеневают эндохондраль-но, а кости и части костей, построенные одновременно из губчатого и компактного вещества (основание черепа, диафизы трубчатых костей и др.), развиваются путем эндо- и перихондрального окостенения. Ряд костей человека является продуктом слияния костей, самостоятельно существующих у животных. Отражая этот процесс слияния, развитие таких костей происходит за счет очагов окостенения, соответствующих по своему количеству и местоположению числу слившихся костей. Так, лопатка человека развивается из 2 костей, участвующих в плечевом поясе низших наземных позвоночных (лопатки и коракоида). Соответственно этому, кроме основных ядер окостенения в теле лопатки, возникают очаги окостенения в ее клювовидном отростке (бывшем коракоиде).
Височная кость, срастающаяся из 3 костей, окостеневает из 3 групп костных ядер. Таким образом, окостенение каждой кости отражает функционально обусловленный процесс филогенеза ее.

Рост кости

Длительный рост организма и огромная разница между размерами и формой эмбриональной и окончательной кости таковы, что делают неизбежной ее перестройку в течение роста; в процессе перестройки наряду с образованием новых остеонов идет параллельный процесс рассасывания (резорбция) старых, остатки которых можно видеть среди ново-образующихся остеонов («вставочные» системы пластинок). Рассасывание есть результат деятельности в кости особых клеток — остеокластов (clasis, греч.-ломание). Благодаря работе последних почти вся эндохондральная кость диафиза рассасывается и в ней образуется полость (костномозговая полость). Рассасыванию подвергается также и слой перихондральной кости, но взамен исчезающей костной ткани откладываются новые слои ее со стороны надкостницы. В результате происходит рост молодой кости в толщину.

В течение всего периода детства и юности сохраняется прослойка хряща между эпифизом и метафизом, называемая эпифизарным хрящом, или пластинкой роста. За счет этого хряща кость растет в длину благодаря размножению его клеток, откладывающих промежуточное хрящевое вещество. Впоследствии размножение клеток прекращается, эпифизарный хрящ уступает натиску костной ткани и метафиз сливается с эпифизом — получается синостоз (костное сращение).

Таким образом, окостенение и рост кости есть результат жизнедеятельности остеобластов и остеокластов, выполняющих противоположные функции аппозиции и резорбции — созидания и разрушения. Поэтому на примере развития кости мы видим проявление диалектического закона единства и борьбы противоположностей. «Жить значит умирать» {Маркс К., Энгельс Ф. Соч., 2-е изд., т. 20, с. 611).

Соответственно описанному развитию и функции в каждой трубчатой кости различаются следующие части

1. Тело кости, диафиз, представляет собой костную трубку, содержащую у взрослых желтый костный мозг и выполняющую преимущественно функ ции опоры и защиты. Стенка трубки состоит из плотного компактного вещества, substantia compacta, в котором костные пластинки расположены очень близко друг к другу и образуют плотную массу. Компактное вещество диафиза разделяется на два слоя соответственно окостенению двоякого рода: 1) наружный кортикальный (cortex — кора) возникает путем перихонд- рального окостенения из надхрящницы или надкостницы, откуда и получает питающие его кровеносные сосуды; 2) внутренний слой возникает путем эндохондрального окостенения и получает питание от сосудов костного мозга. Концы диафиза, прилегающие к эпифизарному хрящу, — метафизы. Они развиваются вместе с диафизом, но участвуют в росте костей в длину и состоят из губчатого вещества, substantia spongiosa. В ячейках «костной губки» находится красный костный мозг.

2. Суставные концы каждой трубчатой кости, расположенные по другую сторону эпифизарного хряща, эпифизы. Они также состоят из губчатого вещества, содержащего красный костный мозг, но развиваются в отличие от метафизов эндохондрально из самостоятельной точки окостенения, за кладывающейся в центре хряща эпифиза; снаружи они несут суставную поверхность, участвующую в образовании сустава.

3. Расположенные вблизи эпифиза костные выступы — апофизы, к которым прикрепляются мышцы и связки. Апофизы окостеневают эндохондрально из самостоятельно заложенных в их хряще точек окостенения и построены из губчатого вещества.

В костях, не относящихся к трубчатым, но развивающихся из нескольких точек окостенения, можно также различать аналогичные части.

Тест: Строение и функции костей

  • Предметы
  • »
  • Биология
  • »
  • 8 класс
  • »
  • Строение и функции костей

Строение и функции костей

Один вариант ответа из нескольких предложенных. Для получения «5» необходимо правильно ответить не менее чем на 90% опросов, «4»-не менее, чем на 80% вопросов, «3»- не менее, чем 70% вопросов.

Биология 8 класс | ID: 300 | Дата: 1.11.2013

Помещать страницу в закладки могут только зарегистрированные пользователи
Зарегистрироваться

Вопрос № 1

Опорная функция ОДС проявляется в том, что:

Осуществляется взаимодействие мышц и костей скелета, так как мышцы приводят в действие костные рычаги,
Кости скелета и мышцы образуют прочный каркас, определяющий положение внутренних органов и не дающий им возможности смещаться
Кости содержат красный и желтый костный мозг

Вопрос № 2

Наибольшей прочностью обладают кости человека в возрасте:

5-15 лет
50-70 лет
20-40 лет

Вопрос № 3

Область костей, за счет деления остеобластов которой осуществляется рост кости в длину, называется:

Диафиз
Эпифизы
Остеобласты
Остеокласты

Вопрос № 4

Клетки, растворяющие костную ткань, называются:

Остеобласты
Остеокласты
Остеоциты

Вопрос № 5

Зрелые клетки костной ткани называются:

Остеобласты
Остеокласты
Остеоциты

Вопрос № 6

За надкостницей трубчатых костей следует:

Компактное костное вещество
Губчатое костное вещество
Костная полость

Вопрос № 7

К губчатым костям не относят:

Кости тел позвонков
Мелкие кости кисти и стопы
Кости, образующие своды черепа

Вопрос № 8

Отметьте места наибольшей локализации остеобластов:

Слой надкостницы, прилегающий непосредственно к кости и диафизы
Слой надкостницы, прилегающий к кости и эпифизы
Остеобласты равномерно распределены по всей костной ткани

Вопрос № 9

Найдите верное утверждение:

Рост в длину трубчатых костей происходит за счет деления остеобластов в области диафизов и завершается к 20 – 25 годам
Костные пластинки представляют собой неклеточное вещество кости
Для плоских костей наиболее характерная функция опоры

Вопрос № 10

Найдите ошибочное утверждение:

Наличие неклеточного вещества характерно для любой соединительной ткани
У новорожденных практически отсутствует костная ткань
Гибкость кости зависит от наличия неорганических веществ, а твердость – от органических

Кости: типы, строение и функции

Кости образуют каркас, который скрепляет тело и позволяет ему двигаться. Но у костей есть и другие ключевые роли, в том числе защита жизненно важных органов, хранение минералов и обеспечение среды для создания костного мозга.

Кости — это живые, активные ткани, которые тело постоянно ремоделирует.

Их функции включают поддержку структуры тела, защиту ключевых органов и обеспечение движения тела. Кроме того, именно в костях организм вырабатывает костный мозг, а оттуда – клетки крови. Кроме того, они служат хранилищем минералов, особенно кальция.

Скелет составляет около 15% массы тела. При рождении у человека около 270 мягких костей. По мере роста некоторые сливаются.

В зрелом возрасте у людей от 206 до 213 костей. Причина этой разницы в том, что у некоторых людей больше или меньше костей в ребрах, позвонках, пальцах рук и ног.

Самая большая кость в теле человека — бедренная кость, или бедренная кость, а самая маленькая — стремечко в среднем ухе, длиной около 3 миллиметров.

Кости состоят в основном из белка коллагена, который образует мягкий каркас. Минерал фосфат кальция укрепляет этот каркас, придавая ему прочность. Кости содержат 99% кальция в организме.

Кости имеют внутреннюю структуру, похожую на соты, что делает их жесткими, но относительно легкими.

В этой статье мы объясним их функции, из чего они состоят и какие типы клеток они задействуют.

Кости состоят из двух типов тканей.

Компактная (кортикальная) кость представляет собой твердый внешний слой, плотный, прочный и долговечный. Он составляет около 80% костной массы взрослого человека и образует внешний слой кости.

Губчатая (трабекулярная или губчатая) кость составляет оставшиеся 20% кости и состоит из сети трабекул или стержнеобразных структур. Он легче, менее плотный и более гибкий, чем компактная кость.

Кости также содержат:

  • остеобласты и остеоциты, ответственные за формирование кости
  • остеокласты или клетки, резорбирующие кость
  • остеоид, смесь коллагена и других белков сосуды
  • костный мозг
  • хрящи
  • оболочки, включая эндост и надкостницу

Ниже приведена трехмерная карта скелетной системы. Нажмите, чтобы изучить.

Кости не являются статичной тканью, они нуждаются в постоянном уходе и реконструкции. В этом процессе участвуют три основных типа клеток.

  • Остеобласты отвечают за формирование и восстановление кости. Они производят белковую смесь, которую врачи называют остеоидом, которая минерализуется и становится костью.
  • Остеоциты представляют собой неактивные остеобласты, которые минерализуются и остаются в созданной ими кости. Они взаимодействуют с другими клетками кости и помогают поддерживать метаболические функции в костях.
  • Остеокласты представляют собой крупные клетки с более чем одним ядром. Они используют кислоты, полученные в результате определенных реакций, для разрушения использованной кости. Этот процесс называется резорбцией. Остеокласты помогают реконструировать поврежденные кости и создают пути для прохождения нервов и кровеносных сосудов.

Костный мозг

Костный мозг присутствует почти во всех костях, где есть губчатая или губчатая кость.

Костный мозг вырабатывает клетки крови, в том числе:

  • эритроциты, которые доставляют кислород к клеткам
  • лейкоциты, необходимые для иммунной системы организма
  • тромбоциты, которые организм использует для свертывания крови

Костный мозг производит около 2 миллионов эритроцитов каждую секунду. Он также производит лимфоциты или лейкоциты, участвующие в иммунном ответе.

Внеклеточный матрикс

Кости представляют собой живые клетки, встроенные в органический матрикс на минеральной основе. Этот внеклеточный матрикс состоит из органических компонентов (в основном коллагена 1 типа) и неорганических компонентов, включая гидроксиапатит и другие соли, такие как кальций и фосфат.

Коллаген придает кости прочность на растяжение, а именно устойчивость к растяжению. Гидроксиапатит придает костям прочность на сжатие или устойчивость к сжатию.

Кости выполняют различные функции, влияющие на все тело. Исследования показывают, что, помимо структуры и движения, кости поддерживают энергетический обмен, выработку клеток крови, иммунную систему и работу мозга.

Механика

Кости служат каркасом для поддержки тела. Мышцы, сухожилия и связки прикрепляются к костям. Без привязки к костям мышцы не могли бы двигать тело.

Защита

Некоторые кости защищают внутренние органы человека. Например, череп защищает мозг, а ребра защищают сердце и легкие.

Синтез

Губчатая кость является жизненно важным резервуаром для развития эритроцитов, тромбоцитов и лейкоцитов. Также организм уничтожает дефектные и старые эритроциты в костном мозге.

Метаболизм

Метаболические функции костей включают:

  • Хранение: Кости служат резервом минералов, особенно кальция и фосфора. Жировая ткань костного мозга также может хранить жирные кислоты.
  • Эндокринная функция: Кости производят предшественники различных гормонов, в том числе участвующих в росте, выработке инсулина и развитии мозга. Они выделяют гормоны, которые действуют на почки и влияют на регуляцию уровня сахара в крови и отложение жира.
  • Баланс кальция: Кости могут увеличивать или уменьшать содержание кальция в крови путем образования костей или их разрушения в процессе, называемом резорбцией.
  • Баланс pH: Некоторые исследования показали, что кости могут выделять или поглощать щелочные соли, помогая крови поддерживать правильный уровень pH, но ученым нужны дополнительные исследования, чтобы подтвердить это.
  • Детоксикация: Кости могут поглощать из крови тяжелые металлы, такие как свинец, ртуть и мышьяк.

В человеческом теле есть пять типов костей:

  • Длинные кости: В основном это уплотненные кости с небольшим количеством костного мозга и включают большинство костей конечностей. Они, как правило, поддерживают вес и помогают двигаться.
  • Короткие кости: Они имеют приземистую кубическую форму и включают кости запястья и лодыжки.
  • Плоские кости: Имеют плоскую широкую поверхность. Они состоят из двух наружных слоев компактной кости и внутреннего слоя губчатой ​​кости. Кости черепа, грудина, ребра и лопатки относятся к плоским костям. Они, как правило, играют защитную роль.
  • Сесамовидные кости: Врастают в мышцы и сухожилия вблизи поверхностей суставов. К ним относятся надколенник или надколенник. Они защищают сухожилия от износа и стресса.
  • Неправильные кости: Эти кости не относятся к первым четырем категориям и имеют необычную форму. К ним относятся кости позвоночника и таза. Они часто защищают органы или ткани.

Кости скелета относятся к двум группам: аппендикулярный и осевой скелеты.

Аппендикулярный скелет состоит из 126 костей, в том числе костей конечностей, плеч и тазового пояса. Он обеспечивает структуру и поддержку других частей тела.

Осевой скелет имеет меньший диапазон движений, чем добавочный скелет. Он состоит из костей черепа, позвоночного столба и грудной клетки.

Поделиться на PinterestСнимок трабекулярной кости под электронным микроскопом (100-кратное увеличение).
Изображение предоставлено: Sbertazzo

Тело всегда ремоделирует кость. Это позволяет организму восстанавливать поврежденные кости, изменять форму скелета во время роста и регулировать уровень кальция.

Модернизация состоит из двух частей. Во время формирования в организме закладывается новая костная ткань. При резорбции остеокласты разрушаются и удаляют кость.

Если какая-либо часть скелета со временем подвергается повышенному напряжению, например, во время физических упражнений, участки кости, испытывающие наибольшую нагрузку, в ответ становятся толще.

Остеоциты, остеокласты и остеобласты играют ключевую роль, но вносят свой вклад и другие элементы. К ним относятся паратиреоидный гормон, витамин D, эстроген и тестостерон.

Остеопороз — заболевание костей, характеризующееся снижением минеральной плотности костей. Это увеличивает риск переломов.

Чаще всего возникает у женщин после наступления менопаузы. Тем не менее, это может повлиять и на мужчин, и может начаться до менопаузы.

Остеопороз возникает либо при слишком быстром удалении или резорбции кости, либо при слишком медленном образовании новой кости, либо по обеим причинам.

Факторы риска включают:

  • низкий уровень кальция
  • дефицит витамина D
  • курение табака
  • употребление кортикостероидов
  • высокое потребление алкоголя

Скрининг может помочь предотвратить остеопороз или замедлить его прогрессирование. Тесты могут показать наличие остеопении, ранней стадии остеопороза. На этом этапе врач может порекомендовать диетические меры или добавки.

По мере ухудшения состояния костей доступны лекарства для замедления его прогрессирования.

Какие еще заболевания костей существуют?

В настоящее время исследователи изучают способы регенерации кости. Это может помочь людям с остеоартритом, остеопорозом и другими заболеваниями. Это также может помочь срастить сломанные кости.

Регенерация костей — сложный процесс. В настоящее время ученые изучают различные аспекты, в том числе способы:

  • ускорить выработку минералов для образования новой кости
  • использовать натуральные или синтетические трансплантаты для ускорения заживления кости
  • формировать новую кость и обеспечивать ее рост
  • использовать искусственные биоматериалы для достижения регенерации кости
  • стимулировать нервные пути для стимулирования образования подлинной кости
  • регенерировать кости с поверхностью, обеспечивающей поглощение питательных веществ

Вот несколько ответов на вопросы, которые люди часто задают о костях:

Почему кости важны для общего состояния здоровья?

Кости поддерживают структуру тела и защищают жизненно важные органы, но они также играют ключевую роль в производстве клеток крови, иммунной системе, хранении кальция, высвобождении основных гормонов и многих других функциях.

Что важно для здоровья костей?

Соблюдение разнообразной диеты с большим количеством кальция, получение достаточного количества витамина D и физические упражнения важны для здоровья костей. Отказ от курения и ограничение употребления алкоголя также могут помочь предотвратить остеопороз.

Как узнать, нездоровы ли ваши кости?

Различные проблемы со здоровьем могут повлиять на кости. Признаки остеопороза включают потерю роста, все более сутулую осанку и переломы, которые случаются часто или легко. Скрининг-тест может показать, если у человека снижена плотность костей.

Боль в костях может быть признаком повреждения костей, инфекции или рака костей. Кости могут стать мягкими, если есть дефицит витамина D. Это может привести к искривлению голеней у детей, известному как рахит. У взрослых врачи называют это остеомаляцией.

Нетравматический перелом кости у взрослых старше 50 лет также может быть ранним признаком невыявленного рака, такого как метастатический рак груди или легких или множественная миелома.

Кости играют важную роль в структуре и функционировании человеческого тела.

Помимо того, что они позволяют двигаться, они поддерживают соответствующие уровни многих соединений. Они регулируют гормональные пути, способствуют обмену веществ, поддерживают иммунную систему и многое другое.

Кости: типы, строение и функции

Кости образуют каркас, который скрепляет тело и позволяет ему двигаться. Но у костей есть и другие ключевые роли, в том числе защита жизненно важных органов, хранение минералов и обеспечение среды для создания костного мозга.

Кости — это живые, активные ткани, которые тело постоянно ремоделирует.

Их функции включают поддержку структуры тела, защиту ключевых органов и обеспечение движения тела. Кроме того, именно в костях организм вырабатывает костный мозг, а оттуда – клетки крови. Кроме того, они служат хранилищем минералов, особенно кальция.

Скелет составляет около 15% массы тела. При рождении у человека около 270 мягких костей. По мере роста некоторые сливаются.

В зрелом возрасте у людей от 206 до 213 костей. Причина этой разницы в том, что у некоторых людей больше или меньше костей в ребрах, позвонках, пальцах рук и ног.

Самая большая кость в теле человека — бедренная кость, или бедренная кость, а самая маленькая — стремечко в среднем ухе, длиной около 3 миллиметров.

Кости состоят в основном из белка коллагена, который образует мягкий каркас. Минерал фосфат кальция укрепляет этот каркас, придавая ему прочность. В костях содержится 99% всего кальция в организме.

Кости имеют внутреннюю структуру, похожую на соты, что делает их жесткими, но относительно легкими.

В этой статье мы объясним их функции, из чего они состоят и какие типы клеток они задействуют.

Кости состоят из двух типов тканей.

Компактная (кортикальная) кость представляет собой твердый внешний слой, плотный, прочный и долговечный. Он составляет около 80% костной массы взрослого человека и образует внешний слой кости.

Губчатая (трабекулярная или губчатая) кость составляет оставшиеся 20% кости и состоит из сети трабекул или стержнеобразных структур. Он легче, менее плотный и более гибкий, чем компактная кость.

Кости также содержат:

  • остеобласты и остеоциты, отвечающие за формирование кости
  • остеокласты, или клетки, резорбирующие кость

Ниже представлена ​​трехмерная карта скелетной системы. Нажмите, чтобы изучить.

Кости не являются статичной тканью, но нуждаются в постоянном уходе и реконструкции. В этом процессе участвуют три основных типа клеток.

  • Остеобласты отвечают за образование и восстановление кости. Они производят белковую смесь, которую врачи называют остеоидом, которая минерализуется и становится костью.
  • Остеоциты представляют собой неактивные остеобласты, которые минерализуются и остаются в созданной ими кости. Они взаимодействуют с другими клетками кости и помогают поддерживать метаболические функции в костях.
  • Остеокласты представляют собой крупные клетки с более чем одним ядром. Они используют кислоты, полученные в результате определенных реакций, для разрушения использованной кости. Этот процесс называется резорбцией. Остеокласты помогают реконструировать поврежденные кости и создают пути для прохождения нервов и кровеносных сосудов.

Костный мозг

Костный мозг присутствует почти во всех костях, где есть губчатая или губчатая кость.

Костный мозг вырабатывает клетки крови, в том числе:

  • эритроциты, которые доставляют кислород к клеткам
  • лейкоциты, необходимые для иммунной системы организма
  • тромбоциты, которые организм использует для свертывания крови около 2 миллионов эритроцитов каждую секунду. Он также производит лимфоциты или лейкоциты, участвующие в иммунном ответе.

    Внеклеточный матрикс

    Кости представляют собой живые клетки, встроенные в органический матрикс на минеральной основе. Этот внеклеточный матрикс состоит из органических компонентов (в основном коллагена 1 типа) и неорганических компонентов, включая гидроксиапатит и другие соли, такие как кальций и фосфат.

    Коллаген придает кости прочность на растяжение, а именно устойчивость к растяжению. Гидроксиапатит придает костям прочность на сжатие или устойчивость к сжатию.

    Кости выполняют различные функции, влияющие на все тело. Исследования показывают, что, помимо структуры и движения, кости поддерживают энергетический обмен, выработку клеток крови, иммунную систему и работу мозга.

    Механика

    Кости служат каркасом для поддержки тела. Мышцы, сухожилия и связки прикрепляются к костям. Без привязки к костям мышцы не могли бы двигать тело.

    Защита

    Некоторые кости защищают внутренние органы человека. Например, череп защищает мозг, а ребра защищают сердце и легкие.

    Синтез

    Губчатая кость является жизненно важным резервуаром для развития эритроцитов, тромбоцитов и лейкоцитов. Также организм уничтожает дефектные и старые эритроциты в костном мозге.

    Метаболизм

    Метаболические функции костей включают:

    • Хранение: Кости служат запасом минералов, особенно кальция и фосфора. Жировая ткань костного мозга также может хранить жирные кислоты.
    • Эндокринная функция: Кости производят предшественники различных гормонов, в том числе участвующих в росте, выработке инсулина и развитии мозга. Они выделяют гормоны, которые действуют на почки и влияют на регуляцию уровня сахара в крови и отложение жира.
    • Баланс кальция: Кости могут увеличивать или уменьшать содержание кальция в крови путем образования костей или их разрушения в процессе, называемом резорбцией.
    • Баланс pH: Некоторые исследования показали, что кости могут выделять или поглощать щелочные соли, помогая крови поддерживать правильный уровень pH, но ученым нужны дополнительные исследования, чтобы подтвердить это.
    • Детоксикация: Кости могут поглощать из крови тяжелые металлы, такие как свинец, ртуть и мышьяк.

    В человеческом теле есть пять типов костей:

    • Длинные кости: В основном это уплотненные кости с небольшим количеством костного мозга и включают большинство костей конечностей. Они, как правило, поддерживают вес и помогают двигаться.
    • Короткие кости: Они имеют приземистую кубическую форму и включают кости запястья и лодыжки.
    • Плоские кости: Имеют плоскую широкую поверхность. Они состоят из двух наружных слоев компактной кости и внутреннего слоя губчатой ​​кости. Кости черепа, грудина, ребра и лопатки относятся к плоским костям. Они, как правило, играют защитную роль.
    • Сесамовидные кости: Врастают в мышцы и сухожилия вблизи поверхностей суставов. К ним относятся надколенник или надколенник. Они защищают сухожилия от износа и стресса.
    • Неправильные кости: Эти кости не относятся к первым четырем категориям и имеют необычную форму. К ним относятся кости позвоночника и таза. Они часто защищают органы или ткани.

    Кости скелета относятся к двум группам: добавочный и осевой скелеты.

    Аппендикулярный скелет состоит из 126 костей, включая кости конечностей, плеч и тазового пояса. Он обеспечивает структуру и поддержку других частей тела.

    Осевой скелет имеет меньший диапазон движений, чем добавочный скелет. Он состоит из костей черепа, позвоночного столба и грудной клетки.

    Поделиться на PinterestСнимок трабекулярной кости под электронным микроскопом (100-кратное увеличение).
    Изображение предоставлено: Sbertazzo

    Тело всегда ремоделирует кость. Это позволяет организму восстанавливать поврежденные кости, изменять форму скелета во время роста и регулировать уровень кальция.

    Модернизация состоит из двух частей. Во время формирования в организме закладывается новая костная ткань. При резорбции остеокласты разрушаются и удаляют кость.

    Если какая-либо часть скелета со временем подвергается повышенному напряжению, например, во время физических упражнений, участки кости, испытывающие наибольшую нагрузку, в ответ становятся толще.

    Остеоциты, остеокласты и остеобласты играют ключевую роль, но вносят свой вклад и другие элементы. К ним относятся паратиреоидный гормон, витамин D, эстроген и тестостерон.

    Остеопороз — заболевание костей, характеризующееся снижением минеральной плотности костей. Это увеличивает риск переломов.

    Чаще всего возникает у женщин после наступления менопаузы. Тем не менее, это может повлиять и на мужчин, и может начаться до менопаузы.

    Остеопороз возникает либо при слишком быстром удалении или резорбции кости, либо при слишком медленном образовании новой кости, либо по обеим причинам.

    Факторы риска включают:

    • низкий уровень кальция
    • дефицит витамина D
    • курение табака
    • употребление кортикостероидов
    • злоупотребление алкоголем

    Скрининг может помочь предотвратить или замедлить прогрессирование остеопороза. Тесты могут показать наличие остеопении, ранней стадии остеопороза. На этом этапе врач может порекомендовать диетические меры или добавки.

    По мере ухудшения состояния костей доступны лекарства для замедления его прогрессирования.

    Какие еще заболевания костей существуют?

    В настоящее время исследователи изучают способы регенерации кости. Это может помочь людям с остеоартритом, остеопорозом и другими заболеваниями. Это также может помочь срастить сломанные кости.

    Регенерация костей — сложный процесс. В настоящее время ученые изучают различные аспекты, в том числе способы:

    • ускорить выработку минералов для образования новой кости
    • использовать натуральные или синтетические трансплантаты для улучшения заживления кости биоматериалы для достижения регенерации костей
    • стимулируют нервные пути для стимулирования образования подлинной кости
    • регенерируют кости с поверхностью, которая позволяет поглощать питательные вещества
    • использовать стволовые клетки для стимулирования регенерации костей

    Вот несколько ответов на вопросы, которые люди часто задают о костях:

    Почему кости важны для общего состояния здоровья?

    Кости поддерживают структуру тела и защищают жизненно важные органы, но они также играют ключевую роль в производстве клеток крови, иммунной системе, хранении кальция, высвобождении основных гормонов и многих других функциях.

    Что важно для здоровья костей?

    Соблюдение разнообразной диеты с большим количеством кальция, получение достаточного количества витамина D и физические упражнения важны для здоровья костей. Отказ от курения и ограничение употребления алкоголя также могут помочь предотвратить остеопороз.

    Как узнать, нездоровы ли ваши кости?

    Различные проблемы со здоровьем могут повлиять на кости. Признаки остеопороза включают потерю роста, все более сутулую осанку и переломы, которые случаются часто или легко. Скрининг-тест может показать, если у человека снижена плотность костей.

    Боль в костях может быть признаком повреждения костей, инфекции или рака костей. Кости могут стать мягкими, если есть дефицит витамина D. Это может привести к искривлению голеней у детей, известному как рахит. У взрослых врачи называют это остеомаляцией.

    Нетравматический перелом кости у взрослых старше 50 лет также может быть ранним признаком невыявленного рака, такого как метастатический рак груди или легких или множественная миелома.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *