Строение скелета костей: Строение скелета человека в таблице (8 класс, биология)

Содержание

Урок 13. кости скелета. строение скелета — Биология — 8 класс

Конспект
Опорно-двигательная система состоит из костей скелета и скелетных мышц. Основные функции этой системы – опора (сохранение формы тела, поддержание внутренних органов), движение и защита.
Кость состоит прежде всего из соединительной костной ткани с твердым межклеточным веществом. Сверху кость покрыта надкостницей, в которой проходят сосуды и нервы. Надкостница обеспечивает питание клеток кости и рост кости в толщину. В полостях трубчатых костей находится желтый костный мозг – запас жира. В головках костей расположен красный костный мозг, в котором образуется форменные элементы крови.
Среди костей скелета различают трубчатые кости (кости конечностей), губчатые (ребра, грудина, кости запястья, предплюсны), плоские (кости черепа, лопатка, тазовые кости), смешанные (кости основания черепа, позвонки).
В скелете человека выделяют череп, скелет туловища, скелет верхних конечностей, скелет пояса верхних конечностей, скелет нижних конечностей и скелет пояса нижних конечностей.


Скелет головы (череп) состоит из мозгового черепа и лицевого черепа. У человека мозговой череп больше лицевого. Мозговой череп состоит из непарных лобной и затылочной костей и парных височных и теменных костей. Все кости мозгового черепа соединены неподвижно. В полости черепа расположен головной мозг. Единственной подвижной костью лицевого черепа является нижняя череп.
Основу скелета туловища составляет позвоночный столб. У человека он имеет 4 изгиба: два вперед и два назад. Благодаря этой особенности позвоночник выполняет функцию амортизатора при движениях. В позвоночнике 33-34 позвонка. Между позвонками расположены хрящевые диски, то есть позвонки соединены полуподвижно. В позвоночнике выделяют 5 отделов: шейный (7 позвонков), грудной (12 позвонков), поясничный (5 позвонков), крестцовый (5 сросшихся позвонков), копчиковый (4-5 сросшихся позвонков). Копчиковый отдел – рудимент хвостового отдела животных. Грудной отдел позвоночника, ребра и грудина, к которой присоединяются 10 пар ребер вместе составляют грудную клетку, в которой расположены органы грудной полости (сердце, легкие).
2 нижние пары ребер с грудиной не соединены.
Скелет верхних конечностей состоит из плечевой кости (плечо), локтевой и лучевой костей (предплечье), костей кисти (запястье – 7 костей, расположенных в 2 ряда; пясть – 5 костей; фаланги пальцев). Верхняя конечность присоединяется к позвоночнику при помощи костей пояса верхних конечностей – лопатки и ключицы. Кости верхних конечностей соединены суставами, то есть подвижно.
Скелет нижних конечностей состоит из бедренной кости (бедро), большой и малой берцовой кости (голень), костей стопы (предплюсна – 7 костей; плюсна – 5 костей; фаланги пальцев. Пояс нижних костей состоит из тазовых костей – 2 подвздошных, 2 седалищных и 2 лобковых костей. Кости верхних конечностей соединены подвижно.
Подведем итог. Скелет в составе опорно-двигательной системы выполняет функции опоры, защиты и движения. Он состоит из скелета головы, скелета туловища, скелета верхних и нижних конечностей и их поясов.

Строение скелета человека.

Биология, Человек (8 класс): уроки, тесты, задания.
1. Функции ОДС

Сложность: среднее

1
2. Рост костей

Сложность: среднее

1
3. Ткань костей

Сложность: среднее

1
4. Грудная клетка

Сложность: среднее

1
5. Кости нижней конечности

Сложность: среднее

1
6. Кости верхней конечности

Сложность: среднее

1
7. Свободные конечности

Сложность: среднее

1
8. Неподвижное соединение костей

Сложность: среднее

1
9. Полуподвижное соединение костей

Сложность: среднее

1
10. Подвижное соединение костей

Сложность: среднее

1
11. Строение сустава

Сложность: среднее

1
12. Суставы

Сложность: среднее

1
13. Типы соединения костей

Сложность: среднее

1
14. Типы сочленения костей

Сложность: среднее

5
15. Сходство скелета человека и млекопитающих

Сложность: среднее

1
16. Различия в строении скелета человека и млекопитающих

Сложность: среднее

1
17. Типы соединения костей

Сложность: среднее

5

Строение и состав кости — урок. Биология, Человек (8 класс).

Кость — основная структурная единица скелета.

Строение и состав костной ткани

В образовании кости основная роль принадлежит соединительной костной ткани.

 

Костная ткань включает:

  • клетки — остеоциты;
  • межклеточное вещество.

Межклеточное вещество очень плотное, что придаёт костной ткани механическую прочность.

 

Остеоциты окружены мельчайшими «канальцами» с межклеточной жидкостью, через которую происходит питание и дыхание костных клеток. В костных каналах проходят нервы и кровеносные сосуды.
 

Рис. \(1\). Строение костной ткани

 

Твёрдость костям придаёт наличие в их составе неорганических веществ: минеральных солей фосфора, кальция, магния.

 

Гибкость и упругость придают органические вещества.

 

Прочность кости обеспечивается сочетанием твёрдости и упругости. Большей гибкостью обладают кости растущего организма, большей прочностью —  кости взрослого (но не старого) человека.

 

Состав кости и свойства веществ, которые её образуют, можно экспериментально доказать.

 

Свойства органических веществ можно определить сжиганием. При длительном прокаливании кости органические соединения сгорают.  Кость становится хрупкой, рассыпается при прикосновении на множество мелких частиц. Остатки состоят из неорганических соединений. Значит, в отсутствие органических веществ кость теряет гибкость и упругость.

 

Свойства минеральных веществ можно установить погружением в раствор соляной кислоты на несколько дней. Неорганические соли растворяются в соляной кислоте и вымываются из кости. Кость становится гибкой, её можно завязать в узел. Значит, при отсутствии неорганических солей кость теряет твёрдость.

 

Рис. \(2\). Декальцинированная кость 

Виды костей и их строение

Каждая кость — это сложный орган, который имеет своё строение, местоположение и значение.

  

По форме кости разделяют на:

  • трубчатые;
  • губчатые;
  • плоские;
  • смешанные.

Рассмотрим строение трубчатых костей на примере бедренной кости.


 

Рис. \(3\). Строение трубчатой кости


Во внешнем строении длинной трубчатой кости можно выделить тело кости (диафиз) и две концевые суставные головки (эпифизы).

Эпифизы трубчатой кости покрыты хрящом. Между телом и головками расположен эпифизарный хрящ, обеспечивающий рост кости в длину.

 

Внутри кости находится полость (канал) с жёлтым костным мозгом (жировой тканью), что и дало название таким костям — трубчатые. Эпифизы бедренной кости представлены губчатым веществом.

 

Тело кости (диафиз) внутри образовано губчатым веществом, снаружи — толстой пластинкой компактного вещества и покрыто оболочкой — надкостницей.

 

В надкостнице расположены кровеносные сосуды и нервные окончания, благодаря чему она обеспечивает рост кости в толщину, питание, срастание костей после переломов.  На суставных головках (эпифизах) надкостница отсутствует.

Источники:

Рис. 1. Строение костной ткани https://image.shutterstock.com/image-vector/threedimensional-diagram-bone-structure-600w-1112885651.jpg

Рис. 2. Декальцинированная кость © ЯКласс

Рис. 3. Строение трубчатой кости © ЯКласс

Виды костей и их соединения — урок. Биология, Человек (8 класс).

Рис. \(1\). Скелет человека

 

Все кости скелета по строению, происхождению и выполняемым функциям делят на четыре вида.  

  

Трубчатые (плечевая, локтевая, лучевая, бедренная, большая берцовая, малоберцовая) — это длинные кости в форме трубки, имеющие внутри канал с жёлтым костным мозгом. Обеспечивают быстрые разнообразные движения конечностей. 

  

Губчатые (длинные: рёбра, грудина; короткие: кости запястья, предплюсны)  — кости, преимущественно содержат губчатое вещество, которое покрыто снаружи  слоем компактного вещества. Содержат красный костный мозг, обеспечивающий функцию кроветворения. 

  

Плоские (лопатки, кости черепа) — кости, ширина которых преобладает над толщиной для защиты внутренних органов. Состоят в основном из пластинок компактного вещества. Слой губчатого вещества в них тонкий. 

  

Смешанные — образованы несколькими частями, имеющими разную форму, строение и функции (тело позвонка является губчатой костью, а его отростки — плоскими костями).
 

 

Рис. \(2\). Виды костей

 

Различные виды соединения костей обеспечивают функции частей скелета.
Неподвижное (непрерывное) соединение представляет собой срастание или скрепление соединительной тканью для выполнения защитной функции (соединение костей крыши черепа для защиты головного мозга).
 

Полуподвижное соединение с помощью небольших хрящевых дисков образуют кости, выполняющие и защитную, и двигательную функции (соединения позвонков межпозвоночными дисками, соединение грудины и рёбер).
 

Подвижное (прерывное) соединение благодаря суставам имеют кости, обеспечивающие движение организма.
 

Рис. \(3\). Соединения костей

 

В суставе выделяют:

  • суставные поверхности костей;
  • суставную сумку;
  • суставную полость;
  • суставную (синовиальную) жидкость.

 

Рис. \(4\). Строение сустава

 

Суставные поверхности соответствуют друг другу по форме и покрыты гиалиновым хрящом. Суставная сумка образует герметичную полость с синовиальной жидкостью. Это способствует скольжению и защищает кость от стирания.

 

Разные суставы обеспечивают различные направления движений.
 

Рис. \(5\). Суставы

Источники:

Рис. 1. Скелет человека Автор: LadyofHats. Общественное достояние. https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/5b/Human_skeleton_back_ru.svg/530px-Human_skeleton_back_ru.svg.png. 16.08.2021

Рис. 2. Виды костей © ЯКласс

Рис. 3. Соединения костей © ЯКласс

Рис. 4. Строение сустава © ЯКласс

Рис. 5. Суставы © ЯКласс

Урок биологии в 8-м классе по теме «Строение скелета»

Тип урока: урок открытия новых знаний.

Предмет, класс: биология, 8 класс.

Педагогические цели: познакомить учащихся с видами костей; строением и химическим составом костей; типами соединения костей.

Формы работы на уроке: фронтальная, индивидуальная, групповая.

Этап урока

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

1 этап.
Организационный

Приветствие учащихся, проверка их готовности к уроку

Приветствие учителя.
Учащиеся настраиваются на урок

2 этап.
Актуализация знаний

Задание.

Повторение домашнего задания
Вам предлагается ряд вопросов.
Беседа по вопросам.

1. Каково значение опорно-двигательной системы?

2. Из чего состоит опорно-двигательный аппарат?

3. Какая ткань образует кость?

Ответы учащихся:
1. Осуществляет движение тела в пространстве; служит опорой телу; участвует в обмене веществ; защита внутренних органов; создает форму телу.
2. Из скелета и мышц.
3. Соединительная

3 этап.
Создание проблемной ситуации
Предложить учащимся вспомнить все системы органов.
Ребята, нам необходимо определить тему нашего сегодняшнего урока
Ответы учащихся:
— система покровных органов
— опорно-двигательная
— пищеварительная
— иммунная
— кровеносная
— дыхательная
— мочевыделительная
-нервная
-эндокринная
— половая
Для всех живых организмов характерно движение. А какие движения совершает человек?Движется, бегает, ходит, играет, прыгает, совершает различные двигательные движения.
Ребята, за счет какой системы происходит движение человека?Движение человека происходит за счёт опорно-двигательной системы.
А что составляет опорно-двигательную систему, почему эту систему называют костно-мышечной?Мышцы

А кости в совокупности составляют что?

Скелет представляет собой единое прочное образование. В скелете человека различают скелет головы, скелет туловища, скелет верхних и нижних конечностей. Скелет человека состоит из более 200 соединенных между собой костей.

Скелет

4 этап.
Целеполагание

Ребята, давайте определим тему нашего урока?

Объявление темы урока «Строение скелета».
Ребята, а как вы считаете, какова цель нашего сегодняшнего урока, исходя из данной темы?

«Строение скелета». Запись в тетрадь.

Познакомиться с различными видами костей, строением и химическим составом костей.

5 этап.
Осмысление (изучение нового материала)

 

Постановка вопросов, обеспечение готовности к усвоению нового материала.

Обсуждение в группах варианты решения. Отвечают на вопросы учителя. Слушают, выполняют необходимые задания.

Демонстрация скелета. Предложить учащимся, пользуясь рисунком в учебнике «Скелет человека — вид спереди», «Скелет человека — вид сзади» и текстом параграфа выделить отделы скелета человека.

Сравнивают модель скелета человека с рисунком в учебнике.

Выделяют основные отделы скелета:
— скелет головы (череп),
— скелет туловища,
— скелет верхней конечности и нижней конечности.
Запись основных отделов скелета в тетрадь.

Показать на модели скелета человека все отделы.Работа со скелетом у доски.
Предложить учащимся самим сформулировать функции скелета.Определяет форму тела, обеспечивает опорную, защитную и двигательную функцию
Задание 1
1. Предложить учащимся найти в учебнике типы костей и подобрать примеры к каждому типу. Найти эти кости на рисунке в учебнике и показать на скелете
Учащиеся находят типы костей и подбирают примеры по каждому типу и записывают в тетрадь:
1) Трубчатые кости:
— длинные (например: плечевая, бедренная)
— короткие (например: кости пясти, плюсны, фаланги пальцев)
2) Губчатые кости:
— кости запястья, предплюсны.
Широкие или плоские:
— кости мозгового отдела черепа, кости таза.
Смешанные кости:
— позвонки, кости основания черепа.
Задание 2:
1. Предложить учащимся вспомнить, по карточкам, какие типы тканей существуют. Описать соединительную и мышечную ткань, подробно.
Перечисляют типы тканей (эпителиальная, соединительная, мышечная – гладкая и поперечно-полосатая, нервная).

2. Описать строение костей, опираясь на текст учебника, рисунок «Строение трубчатой кости».

 

Дополнительная информация: Возраст окончания роста у каждого человека индивидуален, но среднее значение возраста, в котором человек завершает стадию роста и развития организма – это 25 лет. У разных людей он может варьироваться от 22 до 27, реже – от 20 до 30 лет.

Кости образованы соединительной костной тканью. Снаружи каждая кость (кроме суставных поверхностей) покрыта надкостницей. Она богата нервами и сосудами, проникающими в глубь кости через разветвляющие каналы. Надкостница обеспечивает рост кости в толщину и её срастание при переломе. Надкостница прилегает к компактному веществу кости. Кость пронизано мельчайшими костными канальцами, по которым проходят сосуды и нервы. Вокруг них располагаются костные клетки, которые выделяют межклеточное вещество, имеющие форму костных пластинок. Компактное вещество, находящееся под надкостницей, образует наружный слой кости. За ним следует губчатое вещество. Оно заполняет головки длинных костей.
Губчатое вещество состоит из многочисленных костных перекладин, между которыми видны полости, заполненные красным костным мозгом. В нем образуются клетки крови. Она заполнена жёлтым костным мозгом, богатым жировой тканью. В жёлтом костном мозге клетки крови могут образовываться лишь в случае больших кровопотерь. Постепенно костная ткань полностью вытесняет хрящевую ткань, рост кости заканчивается.

Физкульминутка
Руки в стороны поставим,
Правой левую достанем.
А потом наоборот:
Будет вправо поворот,
Раз хлопок, два хлопок,
Повернись ещё разок!
Раз, два, три, четыре,
Руки выше, плечи шире!
Опускаем руки вниз
И за парты вновь садись.

Давайте выясним, какие особенности химического состава и строения придают костям уникальные свойства.

Осуществляют профилактику утомления.
Задание 3:
1. Предложить учащимся выяснить состав кости. Какие вещества составляют химический состав кости, и какую функцию они выполняют.
Выписать химический состав костей в тетрадь.
Кость имеет сложный химический состав, она состоит из органических веществ (30-35% сухой массы кости) и неорганических веществ (65-70 % сухой массы кости). Органические вещества придают гибкость и упругость кости, неорганические – твёрдость.
2. Ответьте на вопрос: Как изменяется состав костей с возрастом? Почему у детей часто встречаются искривления костей, а у пожилых людей переломы? Почему в вашем возрасте нужно постоянно следить за осанкой?С возрастом органических веществ становится меньше , поэтому у пожилых людей кости более ломкие и хрупкие.
В молодом возрасте и у детей кости более эластичные и упругие, так как в них преобладают органические вещества.

3. Предложить учащимся найти в тексте параграфа, на рисунке учебника «Соединение костей» три типа соединения костей и привести примеры этих типов соединения. Описать строение сустава, опираясь на текст параграфа рисунок «Строение сустава».

Выписать в тетрадь соединения костей.
Непрерывные (неподвижные и полуподвижные) и прерывные (подвижные) соединения костей.

Суставы позволяют человеку производить различные движения. Сустав образуют две или несколько костей, соединённых друг с другом прочными тяжами – связками из соединительной ткани. Одна из костей образует суставную головку, другая суставную впадину. Головка и впадина покрыты гладким суставным хрящом. Это облегчает движение костей. Сустав находится в суставной сумке. Её стенки выделяют суставную жидкость, уменьшающую трение костей при движении и осуществляющую питание суставного хряща, в котором нет кровеносных капилляров.

6 этап.
Закрепление и обобщение

Выполнить тест:
1.Органические вещества придают кости:
а) твердость
б) гибкость и упругость
в) мягкость
г) стойкость по отношению к воде
2.Плоскими костями скелета являются:
а) лучевые
б) тазовые
в) локтевые
г) большие берцовые
3. Из какой ткани состоят кости:
а) нервной
б) эпителиальной
в) мышечной
г) соединительной
4. Движение тела происходит за счёт, какой системы:
а) пищеварительной
б)выделительной
в) кровеносной
г) опорно-двигательной
Ответы: б, б, г, г

Выполняют тест, проверяют правильность выполнения друг у друга.

7 этап.
Оценочно-рефлексивный этап

Составить синквейн по желанию к слову «Скелет» или «Мышцы»

Учащиеся составляют синквейн в тетради

8 этап.
Домашнее задание

Обязательное
Параграф в учебнике «Строение скелета», ответить на вопросы страница 115
Выполнить задания в рабочей тетради: 100, 102.
По желанию
Нарисовать общую схему строения свободной конечности человека.

 

Медицинские иллюстрации черепа человека

Череп человека — это наиболее сложная часть скелета, что обусловлено набором и разнообразием органов, находящихся в голове. Кости человеческого черепа защищают и фиксируют головной мозг вместе с органами зрения, обоняния, слуха и вкуса, а также включают необходимые отверстия и пазухи для прохождения сосудов и нервов. Кости черепа формируют верхние дыхательные пути и ротовую полость, служат местом прикрепления жевательных и мимических мышц. Понимание строения черепа человека необходимо широкому кругу специалистов от медиков (стоматологов, челюстно-лицевых хирургов, нейрохирургов и др. ) до антропологов, нейробиологов, художников или скульпторов.

Строение и развитие черепа

В составе черепа выделяют 22 кости, часть из которых парные. Иногда к черепу относят еще одну кость — подъязычную. Она расположена под нижней челюстью вблизи гортани и не соединена непосредственно с другими костями черепа. В черепе выделяют два отдела — мозговой (церебральный) и лицевой (висцеральный) (1). Кости первого (решетчатая, клиновидная, лобная, две теменных, две височных и затылочная) формируются в ходе эмбрионального развития из мезодермы, зародышевого листка, дающего начало соединительным тканям, мышцам и клеткам крови. Висцеральный череп формируется из нервного гребня, эмбрионального образования, присутствующего только у позвоночных животных и являющегося производной эктодермы — наружного листка, из которого преимущественно формируется нервная система, эпидермис кожи и эмаль зубов (2).

Плоские кости черепа (теменная, лобная, затылочная, носовая, слёзная и сошник) — одни из немногих костей, у которых окостенение (оссификация) происходит по эндесмальному типу. В этом случае образованию костной ткани не предшествует образование хряща (2). При этом оссификация заканчивается только после 20 лет, когда окостеневают швы, соединяющие кости свода черепа. Подвижное соединение костей по этим швам важно при рождении ребенка для нетравматичного прохождения по родовым путям и в дальнейшем для роста мозга (3).

Кости черепа различаются по плотности и эластичности. Наиболее плотной костью является височная, а область прикрепления жевательной мышцы на ее скуловом отростке — наименее эластичной частью черепа (4).

Кости свода черепа состоят из наружного и внутреннего слоев компактной костной ткани, между которыми располагается губчатая ткань. Это может способствовать перераспределению энрегии от внешних воздействий таким образом, что даже при нарушении целостности губчатого вещества, компактные части кости не пострадают (5).

Строение костей черепа связано со строением органов чувств, расположенных на голове, а также нервов, сосудов и отдельных структур головного мозга. Наиболее сложным строением обладают решетчатая, клиновидная и височная кости. Так, в височных костях расположены органы слуха и равновесия, а также 10 каналов для ответвлений черепно-мозговых нервов и кровеносных сосудов (1). Через перфорированную решетчатую пластинку решетчатой кости проходит 15-20 тонких стволов обонятельного нерва, соединяющих обонятельные рецепторы слизистой носовой полости с обонятельной луковицей в гголовном мозге. Помимо роли в обонянии, по этому пути в полость черепа могут попадать некоторые патогены (6). Клиновидная кость несет углубление — турецкое седло, в котором располагается гипофиз.

Не все функции элементов костей черепа полностью описаны на сегодняшний день. В частности, нет полной ясности по поводу эволюционной роли пазух (синусов) в решетчатой, лобной и верхнечелюстной костях (7). Согласно некоторым версиям, они могут улучшать обоняние и акустические свойства черепа, поддерживать иммунитет в носовой полости, или участвовать в терморегуляции (8, 7). Последняя гипотеза, впрочем, вызывает дискуссии (9).

История изучения черепа и названия костей

Первыми людьми, получившими систематизированные знания об анатомии черепа, были древние египтяне, практиковавшие бальзамирование умерших. Процедура подразумевала удаление головного мозга при необходимости сохранить лицо человека. Для этого использовались орудия, напоминающие хирургические инструменты, и применялись разные подходы с проникновением к мозгу через носовые отверстия или через большое затылочное отверстие. В дальнейшем серьезный вклад в изучение анатомии черепа внесли Герофил и часто ссылавшийся на него в своих работах Гален (10).
В Средние века работы Галена оставались основным источником анатомических знаний в странах Европы. Номенклатуру костей черепа дополнили и обновили анатомы эпохи Возрождения и Нового времени, основываясь на греческих и латинских терминах. Возобновлению интереса к анатомическим исследованиям способстовавло не только снятие папой Сикстом IV в 1472 году формального запрета на вскрытие человеческих трупов в исследовательских целях, но и изменения в представлениях художников об изображении человеческого тела, сместившиеся в сторону большей реалистичности (11, 12).

Художники и анатомы эпохи Ренессанса начинали сотрудничать, создавая анатомические иллюстрации. По некоторым данным, анатом Маркантонио делла Торре планировал создать один из первых анатомических атласов, пригласив в качестве иллюстратора Леонардо да Винчи, однако ученый умер от чумы, не успев окончить труд (13).

Есть свидетелства о том, что первый анатомический атлас современного типа «De humani corporis fabrica», изданный Андреасом Везалием в 1543 году, создавался в сотрудничестве с учеником Тициана Яном ван Калькаром (14).

Названия костей черепа на русском в основном являются дословным переводом латинских и греческих названий. Например, греческий термин sphēnoeidēs, который, согласно словарю Merriam-Webster, в англоязычной литературе впервые встречается в 1732 году (15) — буквально означает клиновидный. Аналогично, ēthmoeidēs означает «похожий на решето». Этот термин в англоязычной литературе впервые употребляется в 1842 году (16)

Показать ссылки

  • Сапин М. , Брыксина З., Academia. 2009, 304 стр., ISBN 978-5-7695-4994-6
  • Gilbert SF., Sunderland (MA): Sinauer Associates; 2000. ISBN-10: 0-87893-243-7
  • Johnson D and Wilkie AM., Eur J Hum Genet. 2011 Apr; 19(4): 369–376.
  • Peterson J, Dechow PC. , Anat Rec A Discov Mol Cell Evol Biol. 2003 Sep;274(1):785-97
  • Turner CH., Ann N Y Acad Sci. 2006 Apr;1068:429-46
  • Baig AM, Khan NA., Acta Trop. 2015 Feb;142:86-8. doi: 10.1016/j.actatropica.2014.11.004
  • Keir J. , J Laryngol Otol. 2009 Jan;123(1):4-8. doi: 10.1017/S0022215108003976.
  • Mavrodi A. and Paraskevas G., Anat Cell Biol. 2013 Dec; 46(4): 235–238.
  • Rae TC, Koppe T, Stringer CB., J Hum Evol. 2011 Feb;60(2):234-9. doi: 10.1016/j.jhevol.2010.10.003.
  • Elhadi AM, Kalb S, Perez-Orribo L, Little AS, Spetzler RF, Preul MC. , Neurosurg Focus. 2012 Aug;33(2):E2.
  • Burton JL., Forensic Sci Med Pathol. 2005 Dec;1(4):277-84.
  • Kozbelt A., Leonardo., April 2006, Vol. 39, No. 2, Pages 139-144
  • Keele KD. , Med Hist. 1964 Oct; 8(4): 360–370.
  • Unknown author, Med Hist Suppl. 1999; (19): 5–45.
  • Merriam-Webster, 2015 Merriam-Webster, Incorporated
  • Merriam-Webster, 2015 Merriam-Webster, Incorporated

Урок по теме «Строение скелета человека»

Урок по теме «Скелет человека»

Класс, УМК: 8 «б» класс, Сонин Н. И.

Учитель: Хунхенова О.П., высшая кв. категория, стаж работы 12 лет

Цель: продолжить знакомство учащихся со строением и функциями отделов скелета человека: головы, туловища, верхних и нижних конечностей.

Задачи:

  1. Повторить строение скелета человека, раскрыть особенности строения скелета человека по сравнению с млекопитающими, связанные с прямохождением и трудовой деятельностью.

  2. Развивать умение учащихся работать с разными источниками информации: информацией учителя, учебника, электронного пособия. Продолжить развитие умений учащихся рассуждать, сравнивать, выстраивать причино-следственные связи при изучении особенностей скелета человека.

  3. Показать необходимость соблюдения правил гигиены для предупреждения нарушений опорно-двигательной системы, значение двигательной активности для сохранения здоровья.

Основное содержание:

  1. Общий обзор скелета человека

  2. скелет головы – череп (мозговой и лицевой отдел)

  3. скелет туловища – позвоночный столб и грудная клетка

  4. строение позвоночника, значение изгибов позвоночника

  5. грудная клетка

  6. скелет конечностей, пояса конечностей. Профилактика плоскостопия

  7. особенности скелета человека, связанные с прямохождением и трудовой деятельностью.

Оборудование: электронное пособие

  1. Для повторения пройденного материала: Таблицы «Строение кости», «Виды соединения костей», продольные срезы костей (раздаточный материал), тесты рисунки «Строение кости»

  2. Для изучения новой темы: модели черепа человека и конечностей, таблицы «Скелет человека», Скелет млекопитающих», тесты – рисунки для закрепления темы «Скелет человека», «Скелет головы» (раздаточный материал).

  3. Тип урока: комбинированный

Методы:

ЭТАПЫ УРОКА

I. Организационный момент (слайд 2)

Наша жизнь – это движенье.

Всем известно без сомненья,

Мы в движении целый день,

И нам двигаться не лень

И в природе с нами вместе

Не стоит никто на месте

Если встанет всё поверьте,-

Это равносильно смерти!

Движение – это жизнь!

Вольтер

II. Повторение пройденного материала

  1. Фронтальный опрос

  • Итак, согласны ли вы с этими строками? Почему?

  • Какая система органов обеспечивает движение? (опорно-двигательная) Из чего состоит опорно-двигательная система? (скелет и мышцы)

  • Какую функцию выполняет скелет? (опора тела, защита внутренних органов).

  • Из чего состоит скелет? (из костей, хрящей). Сколько костей в организме человека? (более 200, 220).

На прошлом уроке мы с вами изучили строение костей, выявили, что кости неодинаковы по строению и выполняемым функциям. Сейчас, я предлагаю вам, быстро повторить материал прошлого урока для выполнения проверочных заданий. Рассмотрите продольные срезы костей, вспомните строение кости.

Раздать продольные срезы костей.

Приготовить электронное пособие для повторения

(повторение из разных источников: электронное пособие, учебник, тетрадь).

На столах есть бланки учёта знаний, куда вы будете заносить свои оценки по выполненным заданиям. Оценка за урок будет средней по итогам всех заданий.

2. Тест – рисунок «Строение кости».

Задание: подпишите названия частей кости (показываю рисунок).

Ответ: слайд 3.

«5» — 6 баллов

«4» — 4-5 баллов

«3» — 3 балла

  1. Головка трубчатой кости – эпифиз;

  2. губчатое вещество

  3. плотное вещество, компактное

  4. надкостница

  5. костный мозг

  6. средняя часть трубчатой кости – диафиз

Оценку занесите в бланк.

3. Выполните тест. Слайд 4

1 вариант

2 вариант

1.Кости скелета человека образованы тканью:

А) соединительной

Б) эпителиальной

В) нервной

2. Неорганические вещества клетки обеспечивают кости:

А) твердость и прочность

Б) эластичность и упругость

3. За счёт чего кость растёт в толщину:

А) костного мозга;

Б) надкостницы

В) хряща

4. Клетки, разрушающие кость называются:

А) остеоциты;

Б) остеокласты

В) остеобласты

5. Бедренная, плечевая кости это:

А) длинные трубчатые

Б) длинные губчатые

В) длинные плоские

6. В эпифизах длинных трубчатых костей находится:

А) красный костный мозг

Б) желтый костный мозг

7. Трубчатое строение компактного костного вещества обеспечивает костям:

А) прочность и лёгкость

Б) скольжение при сочленении

В) упругость и эластичность

8. Как соединены между собой кости черепной коробки:

А) подвижно;

Б) неподвижно

В) полуподвижно

«5» -7- 8 баллов

«4»- 5-6 баллов

«3» — 4 балла

1. В костной ткани межклеточное вещество:

А) жидкое

Б) отсутствует

В) твердое

2. Органические вещества клетки обеспечивают кости:

А) твердость и прочность

Б) эластичность и упругость

2. За счет чего кость растёт в длину?

А) губчатого вещества;

Б) хряща

В) надкостницы

3. Клетки, способствующие росту костной ткани называются:

А) остеоциты;

Б) остеобласты;

В) остеокласты

4.) Лопатка, грудина это кости:

А) длинные

Б) плоские

В) короткие

5.) В полости длинных трубчатых костей находится:

А) красный костный мозг

Б) желтый костный мозг

6. Гиалиновый хрящ обеспечивает:

А) упругость и эластичность костей;

Б) твёрдость и прочность костей

В) скольжение костей при их сочленении

7. Как соединены между собой позвонки?

А) Полуподвижно

Б) неподвижно

В) подвижно

«5» — 7 -8 баллов

«4»- 5-6 баллов

«3» — 4 балла

Подведение итогов, обсуждение. Оценку занести в бланк.

Физминутка. Перед тем как изучать новую тему, давайте немного взбодримся. Встаньте из-за парт и подвигайте шейными позвонками, туловищными, верхними и нижними конечностями. Разомните пальцы рук. Осанка за партой.

Приготовить электронное пособие на новую тему.

III. Изучение новой темы

Какие отделы можно выделить в скелете человека?

-голова –череп

-туловище

-конечности

1. Изучение скелета человека

Приготовить модели черепа и нижних конечностей. Таблицы «Скелет человека» и «скелет млекопитающего».

Итак, остановимся подробно на каждом отделе скелета человека. Мы должны не только изучить строение скелета человека, но выявить отличие скелета человека от скелета млекопитающих. Для этого начертите таблицу в тетради

Отличия скелета человека от скелета млекопитающих

№ п/п

Скелет человека

Скелет млекопитающих

1

Вертикальное положение тела, опора на нижние конечности- прямохождение

Опора на 4 конечности

2

Череп. Мозговой отдел преобладает над лицевым. Развит подбородочный выступ

Лицевой отдел развит больше чем мозговой

3

Позвоночник имеет изгибы, которые пружинят и смягчают толчки. Нет хвоста

Нет изгибов позвоночника. Есть хвост

4

Грудная расширена в стороны, сжата в передне-заднем направлении

Грудная клетка сжата с боков

5

Большая подвижность плечевого сустава.

Руки. Кости пальцев подвижны, рука – орган труда.

Большой палец противопоставлен остальным (выполнение разных видов работ).

Малоподвижны

6

Тазовый пояс широкий и массивный, служит опорой для внутренних органов брюшной полости.

Тазовый пояс узкий, не испытывает нагрузок.

7

кости нижних конечностей длиннее верхних конечностей.

8

Кости нижних конечностей массивнее, ноги несут всю тяжесть тела. Стопа имеет сводчатое строение, что позволяет пружинить при ходьбе.

  1. В чем заключается самое явное отличие в строении скелетов? (положение тела)

  2. В чем заключается отличие в строении черепа человека и млекопитающих?

  3. В чем особенности позвоночника человека?

  4. В чем особенности грудной клетки?

  5. В чем особенность скелета верхних конечностей?

  6. В чем особенность тазового пояса?

  7. если сравнить длину верхних и нижних конечностей человека, какой можно сделать вывод?

  8. В чем ещё заключаются особенности нижних конечностей?

Физминутка. Наверное вы уже устали держать правильную осанку, затекли мышцы спины. Сидя за столом подвигайтесь телом, потянитесь. Опять примите правильную осанку.

2. Болезни опорно-двигательного аппарата

Почему необходимо правильно сидеть за партой, столом? (чтобы не было искривления позвоночника). Какие виды искривления позвоночника бывают? (сколиоз, кифоз, лордоз).

Дома вы должны были провести практическую работу по выявлению нарушения осанки. Поднимите руки, у кого между поясницей и стеной вошёл кулак? Ладонь? Осанка правильная если проходит ладонь.

Почему грудного ребенка не рекомендуется класть на мягкий матрас и подушку?

Какие профессии не следует выбирать, если есть нарушение осанки?

И вторая домашняя практическая работа «определение наличия плоскостопия».

Что такое плоскостопие. Поднимите руки, у кого результат вычислений получился меньше 33% (наличие плоскостопия). Какие причины вызывают плоскостопие?

Упражнение на плоскостопие и правильную осанку.

IV. Закрепление пройденного материала

Подпишите названия костей на рисунке «Скелет человека». После завершения работы поменяйтесь тетрадями и проверьте работы. Слайд 6

«5» 18-20 баллов

«4» 13-17 баллов

«3» 10 -12 баллов

Занесите результат в бланк ответов и вычислите средний балл за урок по 3 заданиям.

Выявить оценки, поставить в журнал (записать 5.4.3.2 – количество).

V. Подведение итогов

Всю тему сегодняшнего урока сформулируйте в виде 3 выводов.

  1. скелет человека подразделяется на 3 отдела: скелет головы, туловища, конечностей.

  2. строение скелета человека отличается от строения скелета млекопитающих. Отличия связаны с прямохождение и трудовой деятельность.

  3. Несоблюдение правил гигиены при развитии скелет приводит к нарушению опорно-двигательной системы.

Давайте вернемся к нашему стихотворению в начале урока. Сделайте общий вывод урока.

Слайд 9.

Движение – это жизнь!

Вольтер

VI. Домашнее задание. Слайд 10

1. прочитать параграф «Строение скелета»

2. подготовить сообщение на тему «Опорно-двигательная система»

3. Найти в учебниках ОБЖ информацию о оказании первой помощи при растяжении связок, вывихах суставов, переломах костей и выписать её.

4. подготовиться к контрольной работе по теме «Строение костей. Скелет человека»

Спасибо за урок, до скорой встречи!

Практическая работа № 1

Выявление нарушений осанки

Ход работы

  1. встаньте спиной к стене так, чтобы голова, плечи и ягодицы касались стены.

  2. Попробуйте между поясницей и стеной просунуть кулак. Если это невозможно, просуньте туда ладонь.

Оценка результатов:

Осан

Скелетная система

Обзор

Что такое костная система?

Скелетная система — это центральный каркас вашего тела. Он состоит из костей и соединительной ткани, включая хрящи, сухожилия и связки. Его также называют опорно-двигательным аппаратом.

Функция

Что делает скелетная система?

Костная система выполняет множество функций. Помимо того, что он придает нам человеческую форму и особенности, он:

  • Позволяет двигаться: Ваш скелет поддерживает вес вашего тела, помогая вам стоять и двигаться. Суставы, соединительная ткань и мышцы работают вместе, делая части вашего тела подвижными.
  • Производит клетки крови: Кости содержат костный мозг. В костном мозге вырабатываются красные и белые кровяные тельца.
  • Защищает и поддерживает органы: Череп защищает мозг, ребра защищают сердце и легкие, а позвоночник защищает позвоночник.
  • Хранит минералы: Кости содержат запасы минералов, таких как кальций и витамин D.

Анатомия

Какие части скелетной системы?

Скелетная система — это сеть из множества различных частей, которые работают вместе, чтобы помочь вам двигаться. Основная часть вашей скелетной системы состоит из ваших костей, твердых структур, которые составляют основу вашего тела — скелета. В скелете взрослого человека 206 костей. Каждая кость имеет три основных слоя:

  • Надкостница: Надкостница — это прочная мембрана, которая покрывает и защищает внешнюю часть кости.
  • Компактная кость: Компактная кость под надкостницей белая, твердая и гладкая. Он обеспечивает структурную поддержку и защиту.
  • Губчатая кость: Сердцевина, внутренний слой кости мягче, чем компактная кость. В нем есть небольшие отверстия, называемые порами, для хранения костного мозга.

Другие компоненты вашей костной системы включают:

  • Хрящ: Это гладкое и гибкое вещество покрывает кончики ваших костей в местах их соединения.Это позволяет костям двигаться без трения (трения друг о друга). Когда хрящ изнашивается, как при артрите, это может быть болезненным и вызывать проблемы с движением.
  • Суставы: Сустав — это место соединения двух или более костей в теле. Есть три разных типа суставов. Типы суставов:
    • Неподвижные суставы: Неподвижные суставы вообще не позволяют костям двигаться, как суставы между костями черепа.
    • Частично подвижные шарниры: Эти шарниры допускают ограниченное движение. Суставы грудной клетки — это частично подвижные суставы.
    • Подвижные сочленения: Подвижные сочленения допускают широкий диапазон движений. Ваш локоть, плечо и колено — подвижные суставы.
  • Связки: Полосы прочной соединительной ткани, называемые связками, удерживают кости вместе.
  • Сухожилия: Сухожилия — это полосы ткани, которые соединяют концы мышцы с вашей костью.

Состояния и расстройства

Какие общие состояния могут повлиять на скелетную систему?

Многие состояния могут поражать кости, суставы и ткани, составляющие скелетную систему.Некоторые случаются в результате болезни или травмы. Другие развиваются из-за износа по мере того, как вы становитесь старше. Условия, которые могут повлиять на скелетную систему, могут включать:

  • Артрит: Возраст, травмы и заболевания, такие как болезнь Лайма, могут привести к артриту — болезненному истощению суставов.
  • Перелом: Болезнь, опухоль или травма могут оказывать давление на кость и вызывать ее перелом.
  • Остеосаркома : Рак, образующийся в костях, может вызвать опухоли, которые могут ослабить и сломать кости.
  • Остеопороз: Потеря костной массы, вызванная недостатком кальция, может привести к хрупкости и хрупкости костей, известной как остеопороз.
  • Растяжения и разрывы: Возраст, болезни и травмы могут вызвать чрезмерное растяжение и разрыв соединительной ткани.

Забота

Как сохранить здоровье скелетной системы?

Чтобы ваша костная система оставалась сильной и здоровой, вам необходимо:

  • Включите в свой рацион много витамина D и кальция (попробуйте молоко, йогурт или миндаль), чтобы кости оставались крепкими.
  • Пейте много воды, чтобы сохранить здоровье тканей.
  • Регулярно выполняйте упражнения для укрепления костей и суставов.
  • Поддерживайте здоровый вес, чтобы не оказывать чрезмерного давления на кости и хрящи.
  • Носите защитную одежду во время контактных видов спорта, таких как футбол и хоккей.
  • Будьте осторожны на лестнице, чтобы не упасть.

Что произойдет, если сломать кость?

Ваш лечащий врач классифицирует перелом на основе того, как ломается кость.Типы переломов включают:

  • Конюшня (закрыта): Концы сломанных костей совпадают.
  • Стресс-перелом: Чрезмерное использование вызывает трещину в кости.
  • Открытый (составной): Сломанная кость разрывает кожу.

Если вы сломаете кость, вам понадобится визуализирующий тест, называемый рентгеновским снимком, чтобы ваш врач мог определить тип перелома. В зависимости от тяжести перелома вам потребуется зафиксировать его (не допустить смещения) гипсовой повязкой или корсетом на три-восемь недель.Для полного заживления сломанных костей может потребоваться несколько месяцев.

Часто задаваемые вопросы

Когда мне следует позвонить своему врачу по поводу проблемы с моей костной системой?

Позвоните своему врачу, если боль, отек или жесткость в ваших костях или суставах длится более нескольких дней или мешает вашей повседневной деятельности. Врачи-ортопеды специализируются на костной системе. Эти врачи могут помочь вам справиться с проблемами, связанными с:

  • Лечение, например, лечение перелома.
  • Изменения образа жизни, например, упражнения.
  • Лекарства, такие как ибупрофен для облегчения боли или Fosamax® (алендроновая кислота) для предотвращения потери костной массы.

Если вы подозреваете, что сломали кость, обратитесь в отделение неотложной помощи или обратитесь к своему врачу. Вам понадобится лечение, чтобы убедиться, что он заживает должным образом.

Скелетная система

Обзор

Что такое костная система?

Скелетная система — это центральный каркас вашего тела. Он состоит из костей и соединительной ткани, включая хрящи, сухожилия и связки. Его также называют опорно-двигательным аппаратом.

Функция

Что делает скелетная система?

Костная система выполняет множество функций. Помимо того, что он придает нам человеческую форму и особенности, он:

  • Позволяет двигаться: Ваш скелет поддерживает вес вашего тела, помогая вам стоять и двигаться. Суставы, соединительная ткань и мышцы работают вместе, делая части вашего тела подвижными.
  • Производит клетки крови: Кости содержат костный мозг. В костном мозге вырабатываются красные и белые кровяные тельца.
  • Защищает и поддерживает органы: Череп защищает мозг, ребра защищают сердце и легкие, а позвоночник защищает позвоночник.
  • Хранит минералы: В костях содержится запас минералов, таких как кальций и витамин D.

Анатомия

Какие части скелетной системы?

Скелетная система — это сеть из множества различных частей, которые работают вместе, чтобы помочь вам двигаться. Основная часть вашей скелетной системы состоит из ваших костей, твердых структур, которые составляют основу вашего тела — скелета. В скелете взрослого человека 206 костей. Каждая кость имеет три основных слоя:

  • Надкостница: Надкостница — это прочная мембрана, которая покрывает и защищает внешнюю часть кости.
  • Компактная кость: Компактная кость под надкостницей белая, твердая и гладкая. Он обеспечивает структурную поддержку и защиту.
  • Губчатая кость: Сердцевина, внутренний слой кости мягче, чем компактная кость.В нем есть небольшие отверстия, называемые порами, для хранения костного мозга.

Другие компоненты вашей костной системы включают:

  • Хрящ: Это гладкое и гибкое вещество покрывает кончики ваших костей в местах их соединения. Это позволяет костям двигаться без трения (трения друг о друга). Когда хрящ изнашивается, как при артрите, это может быть болезненным и вызывать проблемы с движением.
  • Суставы: Сустав — это место соединения двух или более костей в теле.Есть три разных типа суставов. Типы суставов:
    • Неподвижные суставы: Неподвижные суставы вообще не позволяют костям двигаться, как суставы между костями черепа.
    • Частично подвижные шарниры: Эти шарниры допускают ограниченное движение. Суставы грудной клетки — это частично подвижные суставы.
    • Подвижные сочленения: Подвижные сочленения допускают широкий диапазон движений. Ваш локоть, плечо и колено — подвижные суставы.
  • Связки: Полосы прочной соединительной ткани, называемые связками, удерживают кости вместе.
  • Сухожилия: Сухожилия — это полосы ткани, которые соединяют концы мышцы с вашей костью.

Состояния и расстройства

Какие общие состояния могут повлиять на скелетную систему?

Многие состояния могут поражать кости, суставы и ткани, составляющие скелетную систему, а некоторые возникают в результате болезни или травмы. Другие развиваются из-за износа по мере того, как вы становитесь старше. Условия, которые могут повлиять на скелетную систему, могут включать:

  • Артрит: Возраст, травмы и заболевания, такие как болезнь Лайма, могут привести к артриту — болезненному истощению суставов.
  • Перелом: Болезнь, опухоль или травма могут оказывать давление на кость и вызывать ее перелом.
  • Остеосаркома : Рак, образующийся в костях, может вызвать опухоли, которые могут ослабить и сломать кости.
  • Остеопороз: Потеря костной массы, вызванная недостатком кальция, может привести к хрупкости и хрупкости костей, известной как остеопороз.
  • Растяжения и разрывы: Возраст, болезни и травмы могут вызвать чрезмерное растяжение и разрыв соединительной ткани.

Забота

Как сохранить здоровье скелетной системы?

Чтобы ваша костная система оставалась сильной и здоровой, вам необходимо:

  • Включите в свой рацион много витамина D и кальция (попробуйте молоко, йогурт или миндаль), чтобы кости оставались крепкими.
  • Пейте много воды, чтобы сохранить здоровье тканей.
  • Регулярно выполняйте упражнения для укрепления костей и суставов.
  • Поддерживайте здоровый вес, чтобы не оказывать чрезмерного давления на кости и хрящи.
  • Носите защитную одежду во время контактных видов спорта, таких как футбол и хоккей.
  • Будьте осторожны на лестнице, чтобы не упасть.

Что произойдет, если сломать кость?

Ваш лечащий врач классифицирует перелом на основе того, как ломается кость. Типы переломов включают:

  • Конюшня (закрыта): Концы сломанных костей совпадают.
  • Стресс-перелом: Чрезмерное использование вызывает трещину в кости.
  • Открытый (составной): Сломанная кость разрывает кожу.

Если вы сломаете кость, вам понадобится визуализирующий тест, называемый рентгеновским снимком, чтобы ваш врач мог определить тип перелома. В зависимости от тяжести перелома вам потребуется зафиксировать его (не допустить смещения) гипсовой повязкой или корсетом на три-восемь недель. Для полного заживления сломанных костей может потребоваться несколько месяцев.

Часто задаваемые вопросы

Когда мне следует позвонить своему врачу по поводу проблемы с моей костной системой?

Позвоните своему врачу, если боль, отек или жесткость в ваших костях или суставах длится более нескольких дней или мешает вашей повседневной деятельности.Врачи-ортопеды специализируются на костной системе. Эти врачи могут помочь вам справиться с проблемами, связанными с:

  • Лечение, например, лечение перелома.
  • Изменения образа жизни, например, упражнения.
  • Лекарства, такие как ибупрофен для облегчения боли или Fosamax® (алендроновая кислота) для предотвращения потери костной массы.

Если вы подозреваете, что сломали кость, обратитесь в отделение неотложной помощи или обратитесь к своему врачу. Вам понадобится лечение, чтобы убедиться, что он заживает должным образом.

13.11: Структура костей — Биология LibreTexts

Кости живы?

Кости принято считать неживыми. Но кости очень живые. Фактически, вы постоянно создаете новую костную ткань. Это означает, что вы также постоянно избавляетесь от костей. Кость полна крови, нервов, всевозможных клеток и белков, что делает ее чрезвычайно сложной живой тканью.

Структура костей

Многие люди считают кости мертвыми, сухими и хрупкими.Эти прилагательные правильно описывают кости сохранившегося скелета, но кости живого человека очень живы. Как показано на рисунке ниже, основная структура костей — это костная матрица , которая составляет основной жесткий каркас костей, состоящий как из компактной кости, так и из губчатой ​​кости. Костный матрикс состоит из прочных белковых волокон, в основном коллагена , которые становятся твердыми и жесткими из-за минерализации кристаллами кальция. Костный матрикс пересечен кровеносными сосудами и нервами, а также содержит специализированные костные клетки, которые активно участвуют в метаболических процессах.

Костный матрикс обеспечивает кости с их основной структурой. Обратите внимание на губчатую кость посередине и компактную кость по направлению к внешней области. Остеон — это функциональная единица компактной кости.

Костные клетки

В костях человека есть три типа специализированных клеток: остеобласты, остеоциты и остеокласты. Эти клетки отвечают за рост костей и минеральный гомеостаз.

  • Остеобласты производят новые костные клетки и выделяют коллаген, который минерализуется, превращаясь в костный матрикс.Они отвечают за рост костей и поглощение минералов из крови.
  • Остеоциты регулируют минеральный гомеостаз. Они управляют поглощением минералов из крови и высвобождением минералов обратно в кровь по мере необходимости.
  • Остеокласты растворяют минералы в костном матриксе и высвобождают их обратно в кровь.

Кости далеки от статичности или неизменности. Вместо этого они представляют собой динамичные живые ткани, которые постоянно видоизменяются.Под руководством остеоцитов остеобласты непрерывно наращивают кость, а остеокласты непрерывно разрушают ее.

Костные ткани

Кости состоят из различных типов тканей, включая компактную кость, губчатую кость, костный мозг и надкостницу. Все эти типы тканей показаны на рис. ниже.

  • Компактная кость составляет плотный внешний слой кости. Его функциональная единица — osteon .Компактная кость очень твердая и крепкая.
  • Губчатая кость находится внутри костей и легче и менее плотна, чем компактная кость. Это потому, что губчатая кость пористая.
  • Костный мозг — это мягкая соединительная ткань, вырабатывающая клетки крови. Он находится внутри пор губчатой ​​кости.
  • Надкостница — это прочная волокнистая мембрана, которая покрывает и защищает внешние поверхности кости.

Эта кость содержит различные типы костной ткани.Как каждый тип ткани влияет на функции костей?

Резюме

  • Под руководством остеоцитов остеобласты непрерывно наращивают кость, в то время как остеокласты непрерывно разрушают кость. Эти процессы помогают поддерживать минеральный гомеостаз.
  • Костные ткани включают компактную кость, губчатую кость, костный мозг и надкостницу.

Обзор

  1. Опишите костный матрикс.
  2. Определите три типа специализированных костных клеток и то, что они делают.
  3. Сравните и сопоставьте структуру и функцию компактной кости и губчатой ​​кости.
  4. Что такое костный мозг? Где это найдено?

Костная структура | Анатомия и физиология I

Цели обучения

  • Определить анатомические особенности кости
  • Определите и перечислите примеры маркировки костей
  • Описать гистологию костной ткани
  • Сравните и сравните компактную и губчатую кость
  • Определить структуры, составляющие компактную и губчатую кость
  • Опишите, как питаются и иннервируются кости

Костная ткань (костная ткань) сильно отличается от других тканей организма. Кость твердая, и многие ее функции зависят от этой характерной твердости. Дальнейшие обсуждения в этой главе покажут, что кость также динамична в том смысле, что ее форма приспосабливается к нагрузкам. В этом разделе сначала исследуется общая анатомия кости, а затем перейдем к ее гистологии.

Полная анатомия кости

Рис. 1. Анатомия длинной кости. Типичная длинная кость показывает общие анатомические характеристики кости.

Структура длинной кости позволяет лучше всего визуализировать все части кости (рис. 1).Длинная кость состоит из двух частей: диафиза и эпифиза . Диафиз — это трубчатый стержень, который проходит между проксимальным и дистальным концом кости. Полость в диафизе называется медуллярной полостью и заполнена желтым костным мозгом. Стенки диафиза состоят из плотной и твердой компактной кости .

Более широкий участок на каждом конце кости называется эпифизом (множественное число = эпифиз ), он заполнен губчатой ​​костью. Красный костный мозг заполняет пустоты в губчатой ​​кости. Каждый эпифиз встречается с диафизом в метафизе, узкой областью, которая содержит эпифизарную пластину (пластина роста), слой гиалинового (прозрачного) хряща в растущей кости. Когда кость перестает расти в раннем взрослом возрасте (примерно 18–21 год), хрящ заменяется костной тканью, и эпифизарная пластинка становится эпифизарной линией.

Костномозговая полость имеет тонкую мембранную выстилку, называемую эндостом ( конец — = «внутри»; осте — = «кость»), где происходит рост, восстановление и ремоделирование кости.Наружная поверхность кости покрыта фиброзной мембраной, называемой надкостницей , ( peri — = «вокруг» или «окружает»). Надкостница содержит кровеносные сосуды, нервы и лимфатические сосуды, питающие компактную кость. Сухожилия и связки также прикрепляются к костям в надкостнице. Надкостница покрывает всю внешнюю поверхность, за исключением тех мест, где эпифизы встречаются с другими костями, образуя суставы (рис. 2). В этой области эпифизы покрыты суставным хрящом , тонким слоем хряща, который снижает трение и действует как амортизатор.

Рисунок 2. Надкостница и эндост. Надкостница образует внешнюю поверхность кости, а эндост выстилает костномозговую полость.

Плоские кости, как и кости черепа, состоят из слоя диплоэ (губчатая кость), выстланного с обеих сторон слоем компактной кости (рис. 3). Два слоя компактной кости и внутренняя губчатая кость работают вместе, чтобы защитить внутренние органы. Если внешний слой черепной кости ломается, мозг все еще защищен неповрежденным внутренним слоем.

Рис. 3. Анатомия плоской кости. На этом поперечном сечении плоской кости видна губчатая кость (диплоэ), выстланная с обеих сторон слоем компактной кости.

Отметины костей

Поверхность костей значительно различается в зависимости от функции и расположения в теле. В таблице 1 описаны отметки костей, которые показаны на (Рисунок 4). Есть три основных класса маркировки костей: (1) суставы, (2) выступы и (3) отверстия. Как следует из названия, шарнир — это место, где соединяются две поверхности кости (articulus = «сустав»).Эти поверхности имеют тенденцию приспосабливаться друг к другу, например, одна закругленная, а другая чашеобразная, чтобы облегчить функцию сочленения. Выступ — это область кости, которая выступает над поверхностью кости. Это точки крепления сухожилий и связок. Как правило, их размер и форма указывают на силы, действующие через прикрепление к кости. Отверстие Отверстие — это отверстие или бороздка в кости, которая позволяет кровеносным сосудам и нервам проникать в кость.Как и в случае с другими отметинами, их размер и форма отражают размер сосудов и нервов, которые проникают в кость в этих точках.

Таблица 1. Отметки костей
Маркировка Описание Пример
Шарниры Место встречи двух костей Коленный сустав
Головка Выраженная закругленная поверхность Головка бедра
Фацет Плоская поверхность Позвонки
Мыщелок Скругленная поверхность Затылочные мыщелки
Проекции Рельефная маркировка Остистый отросток позвонков
Выступ выступающий Подбородок
Процесс Выдающийся элемент Поперечный отросток позвонка
Позвоночник Острый процесс седалищный отдел позвоночника
Бугорок Маленький округлый отросток Бугорок плечевой кости
Бугристость Шероховатая поверхность Бугристость дельтовидной мышцы
Линия Легкий, удлиненный коньк Височные линии теменных костей
Крест Ридж Илиак
Отверстия Отверстия и углубления Отверстие (отверстия, через которые могут проходить кровеносные сосуды)
Ямка Раковина удлиненная Нижнечелюстная ямка
Ямка Малая яма Ямка головы на головке бедра
Борозда Паз Сигмовидная борозда височных костей
Канал Проход в кости Слуховой канал
Трещина Прорезание кости Ушная щель
Отверстие Отверстие в кости Большое затылочное отверстие в затылочной кости
Мясо Выход в канал Наружный слуховой проход
Синус Воздушное пространство в кости Носовые пазухи

Рисунок 4.Костные особенности. Особенности поверхности костей зависят от их функции, местоположения, прикрепления связок и сухожилий или проникновения кровеносных сосудов и нервов.

Костные клетки и ткани

Кость содержит относительно небольшое количество клеток, закрепленных в матрице коллагеновых волокон, которые обеспечивают поверхность для прикрепления кристаллов неорганической соли. Эти кристаллы соли образуются, когда фосфат кальция и карбонат кальция объединяются с образованием гидроксиапатита, который включает другие неорганические соли, такие как гидроксид, фторид и сульфат магния, когда он кристаллизуется или кальцифицируется на коллагеновых волокнах.Кристаллы гидроксиапатита придают костям твердость и прочность, а волокна коллагена придают им гибкость, поэтому они не становятся хрупкими.

Рисунок 5. Костные клетки. В костной ткани обнаружены четыре типа клеток. Остеогенные клетки недифференцированы и развиваются в остеобласты. Когда остеобласты попадают в кальцифицированный матрикс, их структура и функция изменяются, и они становятся остеоцитами. Остеокласты развиваются из моноцитов и макрофагов и отличаются по внешнему виду от других костных клеток.

Хотя костные клетки составляют небольшую часть объема кости, они имеют решающее значение для функционирования костей. В костной ткани обнаружены четыре типа клеток: остеобласты, остеоциты, остеогенные клетки и остеокласты (рис. 5).

Остеобласт . представляет собой костную клетку, отвечающую за формирование новой кости, и находится в растущих частях кости, включая надкостницу и эндост. Остеобласты, которые не делятся, не синтезируют и не секретируют коллагеновую матрицу и соли кальция.Когда секретируемый матрикс, окружающий остеобласт, кальцифицируется, остеобласт оказывается в ловушке внутри него; в результате он изменяет структуру и становится остеоцитом , первичной клеткой зрелой кости и наиболее распространенным типом костной клетки. Каждый остеоцит расположен в пространстве, называемом лакуной , и окружен костной тканью. Остеоциты поддерживают минеральную концентрацию матрикса за счет секреции ферментов. Как и остеобласты, остеоциты не обладают митотической активностью. Они могут общаться друг с другом и получать питательные вещества через длинные цитоплазматические отростки, которые проходят через canaliculi (singular = canaliculus ), каналы в костном матриксе.

Если остеобласты и остеоциты неспособны к митозу, то как они пополняются, когда умирают старые? Ответ кроется в свойствах третьей категории костных клеток — остеогенной клетки . Эти остеогенные клетки недифференцированы с высокой митотической активностью и являются единственными костными клетками, которые делятся. Незрелые остеогенные клетки находятся в глубоких слоях надкостницы и костного мозга. Они дифференцируются и развиваются в остеобласты.

Динамический характер кости означает, что новая ткань постоянно образуется, а старая, поврежденная или ненужная кость растворяется для восстановления или высвобождения кальция.Клеткой, ответственной за резорбцию или разрушение кости, является остеокласт . Они находятся на поверхности костей, являются многоядерными и происходят из моноцитов и макрофагов, двух типов белых кровяных телец, а не из остеогенных клеток. Остеокласты постоянно разрушают старую кость, в то время как остеобласты постоянно образуют новую кость. Постоянный баланс между остеобластами и остеокластами отвечает за постоянное, но тонкое изменение формы кости. В таблице 2 представлены костные клетки, их функции и расположение.

Таблица 2. Костные клетки
Тип ячейки Функция Расположение
Остеогенные клетки Развиваются в остеобласты Глубокие слои надкостницы и костного мозга
Остеобласты Костеобразование Растущие части кости, включая надкостницу и эндост
Остеоциты Поддержание концентрации минералов в матрице В матрице
Остеокласты Костная резорбция Поверхности костей и участки старой, поврежденной или ненужной кости

Компактная губчатая кость

Различия между компактной и губчатой ​​костью лучше всего изучать с помощью их гистологии.Большинство костей содержат плотную и губчатую костную ткань, но их распределение и концентрация зависят от общей функции кости. Компактная кость плотная, поэтому она может выдерживать сжимающие усилия, в то время как губчатая (губчатая) кость имеет открытые пространства и поддерживает сдвиги в распределении веса.

Компактная кость

Компактная кость — более плотная и прочная из двух типов костной ткани (Рисунок 6). Его можно найти под надкостницей и в диафизах длинных костей, где он обеспечивает поддержку и защиту.

Рис. 6. Схема компактной кости. (a) На этом разрезе компактной кости показана основная структурная единица — остеон. (b) На этой микрофотографии остеона вы можете ясно видеть концентрические пластинки и центральные каналы. LM × 40. (Микрофотография предоставлена ​​Медицинской школой Риджентс Мичиганского университета © 2012)

Микроскопическая структурная единица компактной кости называется остеоном или гаверсовской системой. Каждый остеон состоит из концентрических колец кальцифицированного матрикса, называемого ламелями (единичное число = ламелла).По центру каждого остеона проходит центральный канал , или гаверсовский канал, который содержит кровеносные сосуды, нервы и лимфатические сосуды. Эти сосуды и нервы ответвляются под прямым углом через перфорирующий канал , также известный как каналы Фолькмана, до надкостницы и эндоста.

Остеоциты расположены внутри пространств, называемых лакунами (единичное число = лакуна), на границах соседних ламелл. Как описано ранее, канальцы соединяются с канальцами других лакун и, в конечном итоге, с центральным каналом.Эта система позволяет транспортировать питательные вещества к остеоцитам и удалять из них отходы.

Губчатая (губчатая) кость

Как и компактная кость, губчатая кость , также известная как губчатая кость, содержит остеоциты, расположенные в лакунах, но они не расположены концентрическими кругами. Вместо этого лакуны и остеоциты обнаруживаются в решетчатой ​​сети матричных шипов, называемых трабекулами (единичное число = трабекула ) (Рисунок 7). Трабекулы могут казаться случайной сетью, но каждая трабекула формируется вдоль линий напряжения, чтобы обеспечить прочность кости.Пространства трабекулярной сети обеспечивают баланс плотной и тяжелой компактной кости, делая кости более легкими, чтобы мышцы могли легче перемещать их. Кроме того, полости в некоторых губчатых костях содержат красный костный мозг, защищенный трабекулами, в которых происходит кроветворение.

Рис. 7. Схема губчатой ​​кости. Губчатая кость состоит из трабекул, содержащих остеоциты. Красный костный мозг заполняет пустоты в некоторых костях.

Старение и костная система: болезнь Педжета

Болезнь Педжета обычно возникает у взрослых старше 40 лет.Это нарушение процесса ремоделирования кости, которое начинается с гиперактивных остеокластов. Это означает, что резорбируется больше кости, чем откладывается. Остеобласты пытаются компенсировать это, но новая кость, которую они закладывают, является слабой и хрупкой и поэтому склонна к переломам.

Рисунок 8. Болезнь Педжета. Нормальные кости ног относительно прямые, но кости, пораженные болезнью Педжета, пористые и изогнутые.

В то время как некоторые люди с болезнью Педжета не имеют симптомов, другие испытывают боль, переломы костей и деформации костей (рис. 8).Чаще всего поражаются кости таза, черепа, позвоночника и ног. Болезнь Педжета, возникающая в черепе, может вызывать головные боли и потерю слуха.

Что заставляет остеокласты становиться сверхактивными? Ответ до сих пор неизвестен, но наследственные факторы, похоже, играют роль. Некоторые ученые считают, что болезнь Педжета вызвана еще не идентифицированным вирусом.

Болезнь Педжета диагностируется с помощью визуальных исследований и лабораторных тестов. Рентген может показать деформации костей или участки резорбции кости.Также полезно сканирование костей. В этих исследованиях в организм вводят краситель, содержащий радиоактивный ион. Области резорбции кости имеют сродство к ионам, поэтому они будут светиться при сканировании, если ионы абсорбируются. Кроме того, у людей с болезнью Педжета уровень фермента, называемого щелочной фосфатазой, в крови обычно повышен.

Бисфосфонаты, препараты, снижающие активность остеокластов, часто используются при лечении болезни Педжета. Однако в небольшом проценте случаев сами бисфосфонаты связаны с повышенным риском переломов, поскольку старая кость, оставшаяся после введения бисфосфонатов, изнашивается и становится хрупкой.Тем не менее, большинство врачей считают, что польза от бисфосфонатов более чем перевешивает риск; медицинский работник должен взвесить преимущества и риски в каждом конкретном случае. Лечение бисфосфонатами может снизить общий риск деформаций или переломов, что, в свою очередь, снижает риск хирургического вмешательства и связанные с ним риски и осложнения.

Кровоснабжение и нервы

Губчатая кость и костномозговая полость получают питание из артерий, которые проходят через компактную кость.Артерии входят через питательных отверстий (множественное число = отверстие ), небольшие отверстия в диафизе (рис. 9). Остеоциты в губчатой ​​кости питаются кровеносными сосудами надкостницы, которые проникают в губчатую кость, и кровью, циркулирующей в полостях костного мозга. Когда кровь проходит через полости костного мозга, она собирается венами, которые затем выходят из кости через отверстия.

Рис. 9. Схема кровоснабжения и нервного кровоснабжения костей. Кровеносные сосуды и нервы входят в кость через питательное отверстие.

Помимо кровеносных сосудов, нервы проходят по тем же путям в кость, где они, как правило, концентрируются в более метаболически активных областях кости. Нервы ощущают боль, и, похоже, нервы также играют роль в регулировании кровоснабжения и роста костей, следовательно, их концентрация в метаболически активных участках кости.

Вопросы для самопроверки

Пройдите тест ниже, чтобы проверить свое понимание структуры кости:

Анатомия, кости — StatPearls — Книжная полка NCBI

Введение

Кости часто представляют собой статические структуры, которые обеспечивают только структурную поддержку.Однако они действительно функционируют как орган. Как и другие органы, кости ценны и выполняют множество функций. Помимо придания формы человеческому телу, кости обеспечивают передвижение и двигательные способности, защищают жизненно важные органы, облегчают дыхание, играют роль в гомеостазе и производят множество клеток в костном мозге, критически важных для выживания. Кости постоянно претерпевают структурные и биологические изменения, и реконструкция кости продолжается на протяжении всей жизни в зависимости от предъявляемых к ним требований.

Скелетная система способна реагировать на повышенный стресс, например, во время тренировок с отягощениями, за счет увеличения остеогенеза или образования новой кости.Фактически, упражнения с отягощениями оказались жизнеспособным вариантом лечения остеосаркопении [1], которая представляет собой потерю плотности костей и мышц из-за старения. Помимо реакции на внешние стимулы, они также могут реагировать на внутренние стимулы для мобилизации своего содержания. Кости могут увеличиваться или уменьшаться, становиться сильнее или слабее и ломаться при приложении чрезмерной силы. В случае повреждения они являются одним из немногих органов тела, которые могут регенерироваться без видимых рубцов.У младенцев человека обычно около 270 костей, которые сливаются, образуя от 206 до 213 костей у взрослого человека. Причина различного количества костей заключается в том, что у некоторых людей может быть разное количество ребер, позвонков и пальцев. Они различаются по размеру, форме и силе, чтобы отвечать требованиям выполнения тонких или грубых двигательных задач. Кости среднего уха обладают минимальной прочностью, но играют роль в передаче звуковых волн к слуховым органам внутреннего уха. Другие кости, такие как бедренная кость, исключительно прочные и могут выдерживать огромную силу до того, как сломаются.

Структура и функции

С микроанатомической точки зрения кости представляют собой узкоспециализированную соединительную ткань со встроенной способностью к реконструкции в зависимости от предъявляемых к ним требований. Первичной клеткой, ответственной за построение кости, является остеобласт. Остеобласты выделяют жидкость, известную как остеоид, которая богата белком, вырабатываемым человеческим телом, известным как коллаген I типа. Другой компонент остеоида — это основное вещество, состоящее в основном из остеокальцина и хондроитинсульфата.Чтобы кость стала твердой, остеоид должен пройти минерализацию неорганическими компонентами, такими как кальций и фосфат. Эти минералы обычно всасываются с пищей, и знакомым источником являются молочные продукты. Именно по этой причине кость является основным резервуаром этих минералов, если они понадобятся организму. Интересно, что исследование, опубликованное в Food & Function Burrow et al. предположил, что конкретный источник этих питательных веществ может влиять на структурную целостность кости.Это исследование продемонстрировало превосходство овечьего молока над коровьим для этой цели, но было проведено только на крысах, поэтому его применимость к людям сомнительна [2]. После того, как остеоид минерализовался, остеобласт, внедренный в его собственный матрикс, становится известен как остеоцит или зрелая костная клетка. Остеоциты обычно находятся в лакунах, расположенных концентрически вокруг центрального отверстия, известного как гаверсовский канал, в котором происходит кровоснабжение костных клеток. Они также могут передавать клеточное содержимое от одного к другому через щелевые соединения через соединенные между собой каналы.Каналы Фолькмана проходят перпендикулярно гаверсовским каналам и соединяют их с кровоснабжением от надкостницы — мягкой ткани, покрывающей внешнюю поверхность кости. Вся эта функциональная единица без надкостницы называется остеоном.

Для того, чтобы кость была адекватно реконструирована в соответствии с функциональными потребностями, должны присутствовать клетки, разрушающие зрелую кость. Клетки, отвечающие за эту задачу, — это остеокласты, многоядерные клетки, происходящие из макрофагов, обнаруженных в лакунах Хаушипа на поверхности кости.Они находятся под контролем остеобласта, который экспрессирует активатор рецептора ядерного фактора каппа B (RANK), к которому остеокласт экспрессирует лиганд (RANKL). Остеобласт может продуцировать остеопротегерин, который препятствует взаимодействию RANK-RANKL и, следовательно, не позволяет дифференцироваться остеокластам. После активации остеокласт использует кислоту, образующуюся в результате реакции фермента карбоангидразы, наряду с ферментом коллагеназы, для разрушения кости.

С анатомической точки зрения, большинство костей имеют хорошо организованную толстую внешнюю оболочку, известную как кора, которая состоит из остеонов.Внутренняя часть этих костей является трабекулярной, то есть похожей на пучок, и выглядит как сеть, особенно в эпифизах. Иногда ее также называют губчатой ​​костью или несколько ошибочно — «губчатой» костью. Качество сетки позволяет существовать пространствам, в которых размещается костный мозг, переплетенный с минерализованной костной тканью, что позволяет использовать пространство внутри кости для решающей задачи эритропоэза при сохранении структурной целостности. У здорового взрослого человека соотношение кортикальной и губчатой ​​кости составляет примерно 80:20.Позвонки — единственные кости, которые не имеют настоящей коры и полностью покрыты плотной трабекулярной сетью. Все кости окружены надкостницей, которая помимо иннервации играет роль в перфузии и снабжении питанием внешнего третьего сегмента кости. Остальная часть кости получает кровоснабжение через каналы Фолькмана, которые проникают в кору и снабжают внутренние две трети кортикального слоя кости и полость костного мозга.

Кости делятся на три основных класса: плоские кости, короткие кости и длинные кости.Длинные кости развиваются в процессе эндохондрального окостенения (см .: эмбриология). Длинные кости различаются по размеру от длинной бедренной кости до коротких пальцевых костей фаланги. Обычно они трубчатые и длиннее, чем ширина, и имеют несколько отчетливых анатомических зон. Эти три зоны — диафиз или стержень, эпифиз или концы и метафиз, область между ними. В диафизе находится мозговой слой кости, в котором находится костный мозг. Костный мозг — это основная ткань, отвечающая за производство эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов.Эпифиз — это конечный конец длинной кости, который обычно отвечает за сочленение. Это также основной источник красного костного мозга в длинных костях, который способствует эритропоэзу. Метафиз — это область кости, которая содержит эпифизарную пластинку у детей, которая отвечает за рост, поскольку остается хрящевой до достижения половой зрелости. После окостенения в зрелом возрасте метафиз в первую очередь отвечает за передачу нагрузки с эпифиза на диафиз.

Короткие кости развиваются из тех же клеточных предшественников, что и длинные кости, но структурно они не похожи. Короткие кости часто имеют различную форму, например, запястные кости запястья.

Плоские кости образуются в результате процесса, называемого внутримембранозным окостенением (см .: эмбриология). Эти кости также имеют уникальную пластинчатую форму, такую ​​как грудина или сросшиеся кости черепа.

Эмбриология

Из трех слоев первичной ткани в человеческом эмбрионе костная ткань происходит в основном из мезодермы.Некоторые черепно-лицевые кости и кости среднего уха возникают вместо клеток нервного гребня. При нарушениях развития, связанных с миграцией клеток нервного гребня, иногда очевидны черепно-лицевые аномалии. В процессе развития длинные и короткие кости развиваются в процессе эндохондрального окостенения. В этом процессе кость заменяет предшественник хряща во время созревания.

Плоские кости образуются в результате процесса, известного как внутримембранозная оссификация. В этом процессе остеобласты, происходящие из мезенхимальных стволовых клеток, образуют костные спикулы, которые сливаются друг с другом, образуя трабекулы.Трабекулы растут, чтобы соединиться с другими трабекулами и образовать тканую кость. Мезенхимные клетки, окружающие трабекулы, служат для образования надкостницы. Остеогенные клетки, возникающие из надкостницы, растут по поверхности тканой кости и после минерализации становятся пластинчатой ​​костью.

Клиническая значимость

Переломы костей имеют различную клиническую значимость: от простых переломов, при которых показаны поддерживающие меры, репозиция, шинирование или наложение гипсовой повязки, до потенциально сложных переломов, которые могут стать хирургическими.Одним из таких примеров потенциальной неотложной хирургической помощи является разрывной перелом дна глазницы, который может привести к защемлению мышц глазного яблока, диплопии и последующей активации окулокардиального рефлекса [3].

Новые технологии в области дополненной реальности используются экспериментально для обучения хирургов-ортопедов выполнению операций. [4] Успех в этой области, несомненно, позволит распространить технологию на другие хирургические области, тем самым улучшив хирургические результаты и навыки хирургов без ущерба для ухода за пациентами.Помимо развития хирургического опыта, необходимо глубокое понимание структуры и физиологии кости, чтобы лучше понять, как естественная кость взаимодействует с ортопедическими имплантатами и какие нагрузки вызывают отказ этих интерфейсов, что приведет к улучшению результатов лечения пациентов. Исследование 2018 года, опубликованное в журнале Journal of Orthopaedic Research Gonzalez et al. призвали к проведению большего разнообразия тестов для оценки эффективности тотального эндопротезирования коленного сустава без цемента.Авторы утверждают, что исследования методом конечных элементов, которые обычно проводятся для оценки взаимодействия между имплантатами и костью, должны использовать дополнительные параметры помимо пиковой нагрузки, которая является традиционным показателем [5].

Другие клинические проблемы, которые могут возникнуть в скелетной системе, включают первичные злокачественные новообразования, такие как остеосаркома, саркома Юинга, хондросаркома, множественная миелома, фибросаркома и злокачественные гигантоклеточные опухоли. Кость также может инфицироваться патогенными микроорганизмами — заболевание, известное как остеомиелит, которое часто возникает из-за мертвого участка костной ткани, известного как секвестр.Аваскулярный некроз — еще одно возможное клиническое состояние. В этом случае кость теряет кровоснабжение и подвергается некрозу, в результате чего в организме остается мертвая костная ткань. Головка бедренной кости особенно восприимчива из-за кровоснабжения, как и ладьевидная кость при смещении при переломе из-за ретроградного кровоснабжения — слабость кости из-за потери плотности приводит к остеопорозу, состоянию, обычно наблюдаемому у пожилых людей. Недостаток витамина D в пище может привести к рахиту у детей и остеомаляции у взрослых.Эти состояния проявляются слабыми мягкими костями, болью в костях и часто характерным искривлением голеней, которое наблюдается у детей с рахитом. Когда витамин D недоступен на физиологически адекватных уровнях, остеоид, секретируемый остеобластами, не минерализуется, что приводит к этим состояниям.

Вышеупомянутое не является исчерпывающим описанием каждого из потенциальных клинических сценариев, в которых скелетная система может играть роль, поскольку это выходит за рамки данной статьи. Тем не менее, это должно позволить получить базовое понимание структуры и функции кости, а также того, почему клиницистам важно учитывать эту динамическую систему органов.

Рисунок

Структура кости, суставной хрящ, эпифизарная линия, губчатая кость, медуллярная полость, эндост, надкостница. Предоставлено иллюстрацией Бекки Палмер

Ссылки

1.
Hong AR, Kim SW. Влияние упражнений с отягощениями на здоровье костей. Endocrinol Metab (Сеул). 2018 декабрь; 33 (4): 435-444. [Бесплатная статья PMC: PMC6279907] [PubMed: 30513557]
2.
Берроу К., Янг В., Карне А., МакКоннелл М., Хаммер Н., Шольце М., Бехит А.Е.Потребление овечьего молока по сравнению с коровьим молоком может повлиять на ультраструктуру губчатой ​​кости на модели крысы. Food Funct. 2019 22 января; 10 (1): 163-171. [PubMed: 30516196]
3.
Коенен Л., Васим М. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 5 июля 2021 г. Перелом орбитального дна. [PubMed: 30521246]
4.
Condino S, Turini G, Parchi PD, Viglialoro RM, Piolanti N, Gesi M, Ferrari M, Ferrari V. Как создать индивидуальный гибридный симулятор для ортопедической открытой хирургии: преимущества и ограничения смешанной реальности с помощью Microsoft HoloLens.J Healthc Eng. 2018; 2018: 5435097. [Бесплатная статья PMC: PMC6236521] [PubMed: 30515284]
5.
Кеведо Гонсалес Ф.Дж., Липман Д.Д., Ло Д., Де Мартино I, Скулько П.К., Скулько Т.П., Катани Ф., Райт TM. Механические характеристики тотальных замен коленного сустава без цемента: дело не только в максимальных нагрузках. J Orthop Res. 2019 Февраль; 37 (2): 350-357. [PubMed: 30499604]

Скелетная система — питание человека [УСТАРЕЛО]

Структура и функция костей

Ваши кости прочнее железобетона.Костная ткань представляет собой смесь волокнистых нитей коллагена (типа белка), которые напоминают стальную арматуру в бетоне, и затвердевшей минерализованной матрицы, которая содержит большое количество кальция, как и бетон. Но на этом сходство заканчивается. Кость превосходит железобетон на несколько порядков при испытаниях прочности на сжатие и растяжение. Почему? Микроархитектура кости сложна и способна выдерживать экстремальные нагрузки. Более того, кость — это живая ткань, которая постоянно разрушается и образует новую кость, чтобы адаптироваться к механическим воздействиям.

Почему важна скелетная система?

Скелет человека состоит из 206 костей и других соединительных тканей, называемых связками, сухожилиями и хрящами. Связки соединяют кости с другими костями, сухожилия соединяют кости с мышцами, а хрящ придает костям большую гибкость и действует как амортизатор в суставах между костями. Множество костей и соединительных тканей скелета позволяют совершать различные движения, такие как набор текста и бег. Скелет обеспечивает структурную поддержку и защиту для всех других систем органов тела.Череп похож на шлем и защищает глаза, уши и мозг. Ребра образуют клетку, которая окружает и защищает легкие и сердце. Помимо помощи в движении, защиты органов и обеспечения структурной поддержки, в костном мозге синтезируются красные и белые кровяные тельца и тромбоциты. Еще одна жизненно важная функция костей заключается в том, что они действуют как хранилище минералов, таких как кальций, фосфор и магний. Хотя на первый взгляд костная ткань может выглядеть неактивной, на микроскопическом уровне вы обнаружите, что кости постоянно разрушаются и реформируются.Кости также содержат сложную сеть каналов, кровеносных сосудов и нервов, которые обеспечивают транспорт питательных веществ и связь с другими системами органов.

Рисунок 2.25 Строение скелета человека

В скелете человека 206 костей. Он делится на две основные части: осевую и аппендикулярную. Изображение предоставлено Openstax / CC BY. Загрузите бесплатно по адресу http://cnx.org/contents/3d4e4991-1e5b-4700-9c46-1a9ab4143bc2@3.

Анатомия и структура костей

Чтобы улучшить здоровье костей с помощью питания, важно понимать анатомию костей.Скелет состоит из двух основных частей: аксиальной и аппендикулярной частей. Осевой скелет состоит из черепа, позвоночника и грудной клетки и состоит из восьмидесяти костей. Аппендикулярный скелет состоит из плечевого пояса, тазового пояса, верхних и нижних конечностей и состоит из 126 костей. Кости также классифицируются по размеру и форме. Есть четыре типа костей: длинные кости, короткие кости, плоские кости и кости неправильной формы. Самая длинная кость в вашем теле — бедренная кость (бедренная кость), которая простирается от бедра до колена.Это длинная кость, которая поддерживает ваш вес, когда вы стоите, ходите или бегаете. Ваше запястье состоит из восьми костей неправильной формы, которые позволяют вам совершать сложные движения. Двенадцать ребер с каждой стороны тела — изогнутые плоские кости, защищающие сердце и легкие. Таким образом, разные размеры и формы костей позволяют выполнять их разные функции.

Кости состоят примерно на 65 процентов из неорганического материала, известного как минерализованная матрица. Эта минерализованная матрица состоит в основном из кристаллизованного гидроксиапатита.Твердый кристаллический матрикс костной ткани кости придает ей жесткую структуру. Остальные 35 процентов кости — это органический материал, большая часть которого представляет собой волокнистый белок коллаген. Волокна коллагена объединены в сеть по всей костной ткани и придают ей гибкость и прочность. Неорганические и органические материалы костей делятся на два разных типа тканей. Есть губчатая кость, также называемая губчатой ​​или губчатой ​​костью, и компактная кость, также называемая кортикальной костью (рис. 2.26 «Расположение костных тканей»).Эти два типа тканей различаются по своей микроархитектуре и пористости. Трабекулярная кость имеет пористость от 50 до 90 процентов и под микроскопом выглядит как решетчатая структура. Он находится на концах длинных костей, в ядрах позвонков и в тазу. Трабекулярная костная ткань составляет около 20 процентов скелета взрослого человека. Более плотная кортикальная кость имеет пористость примерно на 10 процентов и выглядит как множество концентрических кругов, похожих на кольца в стволе дерева, зажатых вместе (рис. 2.27 «Кортикальная (компактная) кость»).Кортикальная костная ткань составляет примерно 80 процентов скелета взрослого человека. Он окружает всю губчатую ткань и является единственной костной тканью в стволе длинных костей.

Рисунок 2.26 Расположение костных тканей

Два основных тканевых типа костей — трабекулярные и корковые. На этой фотографии показаны нормальная (слева) и разрушенная (справа) губчатая (губчатая) кость. Изображение Gtirouflet / CC BY-SA 3.0

Рис. 2.27 Кортикальная (компактная) кость.

«Компактная кость с остеонами». Изображение Lord of Konrad / CC0

Костная ткань организована организованным образом.Кость окружает тонкая оболочка, называемая надкостницей. Он содержит соединительную ткань с множеством кровеносных сосудов и нервов. Под надкостницей находится кортикальная кость. В некоторых костях кортикальная кость окружает менее плотную трабекулярную кость, а костный мозг находится внутри трабекулярной кости, но не все кости содержат трабекулярную ткань или костный мозг.

Костные ткани и клетки, моделирование и ремоделирование

Костная ткань содержит множество различных типов клеток, которые постоянно меняют размер и форму костей на протяжении всего роста и взросления.Клетки костной ткани включают клетки-остеопрогениторы, остеобласты, остеокласты и остеоциты. Клетки-остеопрогениторы — это еще не созревшие клетки. После стимуляции некоторые из них станут остеобластами, строителями костей, а другие станут остеокластами, клетками, разрушающими кости. Остеоциты — самые многочисленные клетки костной ткани. Остеоциты — это звездчатые клетки, которые связаны по всей кости с помощью своих длинных цитоплазматических плеч, которые обеспечивают обмен питательными веществами и другими факторами от костей до крови и лимфы.

Моделирование и ремоделирование костей

В младенчестве, детстве и подростковом возрасте кости непрерывно растут и меняют форму посредством двух процессов, называемых ростом (окостенением) и моделированием. Фактически, в первый год жизни почти 100 процентов костной ткани в скелете заменяется. В процессе моделирования костная ткань разбирается на одном участке и наращивается на другом. В зрелом возрасте наши кости перестают расти и моделироваться, но продолжают проходить процесс ремоделирования.В процессе ремоделирования костная ткань разрушается и накапливается в одном и том же месте. У взрослых ежегодно реконструируется около 10 процентов костной ткани. Кости адаптируют свою структуру к действующим на них силам даже в зрелом возрасте. Это явление называется законом Вольфа, который гласит, что кости развивают структуру, которая лучше всего способна противостоять силам, действующим на них. Вот почему упражнения, особенно когда они связаны с нагрузкой на вес, увеличивают прочность костей.

Первым этапом ремоделирования кости является активация остеоцитов.Остеоциты обнаруживают изменения механических сил, гомеостаза кальция или уровня гормонов. На втором этапе остеокласты привлекаются к участку деградации. Остеокласты — это крупные клетки с сильно нерегулярной взъерошенной мембраной. Эти клетки плотно сливаются с костью и выделяют ионы водорода, которые подкисляют окружающую среду и растворяют минералы в матрице костной ткани. Этот процесс называется резорбцией кости и напоминает рытье ямы. Наше тело выкапывает ямы в костной ткани, потому что кости служат хранилищами кальция и других минералов.Кости поставляют эти минералы в другие ткани тела по мере необходимости. Костная ткань также реконструируется, когда она ломается, чтобы она могла восстанавливаться. Более того, если вы решите тренироваться, чтобы пробежать марафон, ваши кости реструктурируют себя, перестроившись, чтобы лучше поддерживать силы своей новой функции.

После извлечения определенного количества кости остеокласты начинают отмирать и резорбция кости прекращается. На третьем этапе ремоделирования кости участок подготавливается к наращиванию. На этом этапе сахар и белки накапливаются на поверхности кости, образуя цементную полосу, которая создает прочную связь между старой костью и новой костью, которая будет образована.На выполнение этих первых трех шагов уходит примерно две-три недели. На последнем этапе ремоделирования кости остеобласты откладывают новую остеоидную ткань, которая заполняет полости, которые были выкопаны в процессе резорбции. Остеоид — это ткань костного матрикса, которая состоит из белков, таких как коллаген, и еще не минерализована. Для выработки коллагена необходим витамин С. Симптомом дефицита витамина С (известного как цинга) является боль в костях, которая вызвана ослабленным ремоделированием костей. После того, как остеоидная ткань сформировалась, костная ткань начинает минерализоваться.Последний этап ремоделирования кости продолжается в течение нескольких месяцев, и в течение гораздо более длительного времени после этого минерализованная кость постоянно уплотняется более плотным образом.

Таким образом, мы можем сказать, что кость — это живая ткань, которая постоянно адаптируется к механическим нагрузкам в процессе ремоделирования. Для ремоделирования костной ткани необходимы определенные питательные вещества, такие как кальций, фосфор, магний, фторид, витамин D и витамин К.

Минеральная плотность костей является показателем здоровья костей

Минеральная плотность кости (МПК) — это измерение количества кальцинированной ткани в граммах на квадратный сантиметр костной ткани.МПК можно рассматривать как общее количество костной массы в определенной области. Когда МПК высока, прочность костей будет отличной. Подобно измерению артериального давления для прогнозирования риска инсульта, измерение МПК может помочь предсказать риск перелома костей. Наиболее распространенный инструмент, используемый для измерения МПК, называется двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрией (DEXA). Во время этой процедуры человек лежит на спине, и сканер DEXA пропускает через его тело два рентгеновских луча. Количество энергии рентгеновского излучения, которое проходит через кость, измеряется для обоих лучей.Общее количество рентгеновской энергии, проходящей через человека, зависит от толщины его костей. Используя эту информацию и определенную площадь кости, рассчитывается количество кальцинированной ткани в граммах на единицу площади (см2). Чаще всего сканирование DEXA направлено на измерение МПК в бедре и позвоночнике. Эти измерения затем используются как индикаторы общей прочности и здоровья костей. DEXA — самый дешевый и точный способ измерения МПК. Он также использует самую низкую дозу радиации. Другие методы измерения МПК включают количественную компьютерную томографию (ККТ) и радиографическую абсорбциометрию.Людям с риском развития заболеваний костей рекомендуется пройти DEXA-сканирование. Мы обсудим многие факторы риска, связанные с увеличением заболеваемости остеопорозом, и шаги, которые может предпринять человек, чтобы предотвратить развитие болезни.

Кости: анатомия, функции, типы и клинические аспекты

Кости: хотите узнать об этом больше?

Наши увлекательные видео, интерактивные викторины, подробные статьи и HD-атлас помогут вам быстрее достичь лучших результатов.

С чем вы предпочитаете учиться?

«Я бы честно сказал, что Kenhub сократил мое учебное время вдвое.” — Подробнее. Ким Бенгочеа, Университет Реджиса, Денвер

Автор: Александра Серославская MD • Рецензент: Димитриос Митилинайос MD, PhD
Последняя редакция: 31 мая 2021 г.
Время чтения: 5 минут.

Кости составляют скелетную систему человеческого тела и отвечают за соматическую жесткость, хранение различных микроэлементов и размещение костного мозга. Они также производят красные кровяные тельца и различные формы белых кровяных телец и обеспечивают структурные очертания и движение.Кости необходимы для двуногой осанки, которую люди имеют с момента последнего крупного эволюционного обновления.

Из двухсот шести костей в теле взрослого человека есть несколько типов, которые сгруппированы вместе из-за их общих характеристик, таких как форма, расположение и дополнительные свойства.

Основные факты
Структура Кортикальная кость — внешний слой
Костная ткань (губчатая кость) — внутренние слои
Медуллярный канал — содержит красный (активный) или желтый (неактивный) костный мозг
Сотовые компоненты Остеобласты (костеобразующие клетки), остеоциты (неактивные остеобласты), остеокласты (клетки, реабсорбирующие кость)
Типы тканей Компактная кость (кортикальная кость) — из остеонов
Губчатая кость (губчатая кость) — из костных пластин (трабекул)
Формы Длинные кости — плечевая, локтевая, лучевая, малоберцовая, большеберцовая, бедренная, пястные, фаланги
Короткие кости — запястные и предплюсневые кости
Плоские кости — некоторые кости черепа, ребра, грудина, лопатки
Кости неправильной формы — позвонки, тазики, некоторые кости черепа
Сесамовидные кости — надколенник
Развитие Внутримембранозная оссификация плоские кости : формирование центра окостенения -> кальцификация -> образование трабекулы -> образование надкостницы
Эндохондральная оссификация длинные кости: разработка модели хряща -> рост и развитие модели хряща — > развитие первичных и вторичных центров окостенения -> формирование суставного хряща и эпифизарных пластинок
Клинические отношения Рахит, остеомаляция, остеопороз, опухоли, переломы

В этой статье будут описаны все анатомические и важные гистологические факты о костях, а также их клинические отношения.

Что такое кость?

A Кость представляет собой соматическую структуру, состоящую из кальцинированной соединительной ткани. Основное вещество и коллаген волокна создают матрицу, содержащую остеоцитов . Эти клетки являются наиболее распространенными клетками, обнаруженными в зрелой кости и ответственными за поддержание роста и плотности костей. В костном матриксе накапливаются кальций и фосфат, укрепляя и уплотняя структуру.

Каждая кость связана с одной или несколькими костями и соединена посредством сустава (единственное исключение: подъязычная кость). Вместе с прикрепленными сухожилиями и мускулатурой скелет действует как рычаг, управляющий силой движения. Внутреннее ядро ​​костей ( medulla ) содержит красного костного мозга (первичный участок кроветворения) или заполнено желтым костным мозгом , заполненным жировой тканью.

Основными исходами развития костей являются эндохондральных и перепончатых форм .Эта особая характеристика наряду с общей формой кости используется для классификации костной системы. К основным признанным формам относятся:

  • длинный
  • короткий
  • квартира
  • сесамовидный
  • нестандартный

Типы костей

Длинные кости

Эти кости развиваются посредством эндохондрального окостенения , процесса, при котором гиалиновая хрящевая пластинка медленно замещается.Вал, или диафиз , соединяет два конца, известные как эпифизы (множественное число для эпифиза). Полость костного мозга ограничена диафизом, толстым, компактным костью . Эпифиз — это в основном губчатая кость и покрыта тонким слоем компактной кости; суставные концы участвуют в суставах.

Метафиз расположен на границе диафиза и эпифиза на шейке кости и является местом роста во время развития.В эту группу костей входят:

Короткие кости

Тонкий внешний слой , компактной кости, покрывает обширную губчатую кость и костный мозг , образуя форму, более или менее кубовидной . К этой категории относятся кости запястья и предплюсны.

Хаматная кость (вид снизу)

Плоские кости

Два слоя компактной кости покрывают пространство губчатой ​​кости и костного мозга .Они растут, заменяя соединительную ткань. Фиброхрящ покрывает их суставные поверхности. В эту группу входят:

Неровные кости

Тонкий слой компактной кости покрывает в основном губчатую кость . Эта группа разбита не по форме, а по содержанию кости и включает

Сесамовидные кости

Сесамовидные кости встроены в сухожилий .Они находятся на конце длинных костей конечностей, где пересекаются сухожилия, например, надколенник в колене. Сесамовидные кости защищают сухожилия от чрезмерного износа за счет уменьшения трения.

Надколенник (вид сбоку-справа)

Клинические аспекты

Распространенные заболевания костей часто влияют на плотность костей, например, у детей раннего возраста из-за недоедания. Например, рахит — это деформация костей, наблюдаемая у маленьких детей, которым не хватает витамина D. Их ноги обезображены, и они плохо ходят.Повреждение необратимо, хотя операция может помочь. Остеомаляция и остеопороз — болезни, которые наблюдаются в основном в зрелом возрасте.

Остеомаляция — это неправильная минерализация кости из-за недостатка кальция и фосфата. Плотность костей уменьшается, и кости становятся мягкими. Остеопороз был отмечен в любом возрасте, но в основном у женщин в постменопаузе и у пожилых женщин. Прогрессивное снижение плотности костной ткани увеличивает риск перелома. Особому риску подвержены пациенты, длительное время принимающие стероидные препараты.

Кости: хотите узнать об этом больше?

Наши увлекательные видео, интерактивные викторины, подробные статьи и HD-атлас помогут вам быстрее достичь лучших результатов.

С чем вы предпочитаете учиться?

«Я бы честно сказал, что Kenhub сократил мое учебное время вдвое». — Подробнее. Ким Бенгочеа, Университет Реджиса, Денвер

Показать ссылки

Артикул:

  • Кён Вон Чанг и Гарольд М. Чанг , Общая анатомия, шестое издание, Вольтерс Клувер: Липпинкотт, Уильямс и Уилкинс, Глава 1, с.1-2.

Иллюстраторы:

  • Хаматная кость (вид снизу) — Yousun Koh
  • Patella (вид сбоку справа) — Yousun Koh
© Если не указано иное, все содержимое, включая иллюстрации, является исключительной собственностью Kenhub GmbH и защищено немецкими и международными законами об авторских правах.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *