Kas suteikia kaulams lengvumo. Žinių paletė: Kaulų sandara. Kaulų sudėtis

Žmogaus skelete yra apie 200 skirtingų formų ir dydžių kaulų. Pagal formą jie išskiria ilgus (šlaunikaulis, alkūnkaulis), trumpus (riešas, žastikaulis) ir plokščiuosius kaulus (kaulai, kaukolės kaulai).

Kaulų cheminė sudėtis. Visi kaulai susideda iš organinių ir neorganinių (mineralinių) medžiagų ir vandens, kurio masė siekia 20% kaulų masės. Organinės kaulų medžiagos - oseinas - turi aiškiai apibrėžtas elastines savybes ir suteikia kaulams elastingumo. Mineralai – anglies dioksido ir kalcio fosfato druskos – suteikia kaulams kietumo. Didelį kaulų stiprumą užtikrina oseino elastingumo ir kaulinio audinio mineralinės medžiagos kietumo derinys. Su vitaminų trūkumu vaikų organizmeDSutrinka kaulų mineralizacijos procesas, jie tampa lankstūs ir lengvai lankstomi. Ši liga vadinama rachitu. Vyresnio amžiaus žmonėms mineralinių druskų kiekis kauluose žymiai padidėja, kaulai tampa trapūs ir lūžta dažniau nei jaunų žmonių.

Kaulų struktūra. Kaulinis audinys priklauso jungiamajam audiniui ir turi daug tarpląstelinės medžiagos, susidedančios iš oseino ir mineralinių druskų. Ši medžiaga sudaro kaulų plokšteles, išdėstytas koncentriškai aplink mikroskopinius kanalėlius, kurie eina išilgai kaulų ir kuriuose yra kraujagyslės ir nervai. Kaulų ląstelės, taigi ir kaulas, yra gyvas audinys; maistinių medžiagų jis gauna iš kraujo, jame vyksta medžiagų apykaita, gali atsirasti struktūrinių pakitimų.

Skirtingi kaulai turi skirtingas struktūras. Ilgas kaulas atrodo kaip vamzdis, kurio sienelės susideda iš tankios medžiagos. Tai vamzdinė struktūra ilgi kaulai suteikia jiems tvirtumo ir lengvumo. Vamzdinių kaulų ertmėse yra geltoni kaulų čiulpai- laisvas jungiamasis audinys, kuriame gausu riebalų. Ilgųjų kaulų galai sudėtyje yra kempinės kaulinės medžiagos. Jį taip pat sudaro kaulinės plokštelės, kurios sudaro daugybę susikertančių pertvarų. Vietose, kur kaulas patiria didžiausią mechaninę apkrovą, šių pertvarų skaičius yra didžiausias. Kempine medžiaga yra raudonieji kaulų čiulpai, kurių ląstelėse susidaro kraujo ląstelės. Trumpi ir plokšti kaulai taip pat turi kempinę struktūrą, tik išorėje jie yra padengti tankios medžiagos sluoksniu. Kempine struktūra taip pat suteikia kaulams tvirtumo ir lengvumo.

Išorėje visi kaulai yra padengti plona ir tankia jungiamojo audinio plėvele – perioste. Tik ilgųjų kaulų galvose trūksta perioste, bet jie yra padengti kremzle. Perioste yra daug kraujagyslių ir nervų. Jis maitina kaulinį audinį ir dalyvauja auginant kaulų storį. Antkaulio dėka sugyja lūžę kaulai.

Kaulų sujungimas. Yra trijų tipų jungtys tarp kaulų: fiksuotos, pusiau kilnojamos ir mobilios. Fiksuotas jungties tipas yra jungtis dėl kaulų (dubens kaulų) susiliejimo arba siūlių (kaukolės kaulų) susidarymo. At pusiau mobilus Sankryžoje kaulai sujungiami vienas su kitu naudojant kremzlę, pavyzdžiui, šonkauliai prie krūtinkaulio arba slanksteliai vienas su kitu. Mobilusis jungties tipas būdingas daugumai skeleto kaulų ir pasiekiamas naudojant specialų kaulų sujungimą - Bendras Vieno iš kaulo, sudarančio sąnarį, galas yra išgaubtas (sąnario galva), o kito galas yra įgaubtas (glenoidinė ertmė). Galvos ir lizdo forma atitinka vienas kitą ir judesius, kurie atsiranda sąnaryje. Galva ir lizdas yra padengti lygiu kremzlės sluoksniu, kuris sumažina trintį sąnaryje ir sušvelnina smūgius. Sąnario kaulai yra padengti bendru, labai stipriu jungiamojo audinio apvalkalu - sąnario kapsulė. Jame yra skysčio, kuris sutepa besiliečiančių kaulų paviršius ir mažina trintį. Išorėje sąnario kapsulę supa raiščiai ir prie jos pritvirtinti raumenys, ji patenka į periostą.

Kaulų cheminė sudėtis

Visi kaulai susideda iš organinių ir neorganinių (mineralinių) medžiagų ir vandens, kurio masė siekia 20% kaulų masės. Organinės kaulų medžiagos oseinas - turi elastingumo savybių ir suteikia kaulams elastingumo. Mineralai – kalcio karbonatas ir kalcio fosfato druskos – suteikia kaulams kietumo. Didelį kaulų stiprumą užtikrina oseino elastingumo ir kaulinio audinio mineralinės medžiagos kietumo derinys.

Makroskopinė kaulų struktūra

Išorėje visi kaulai yra padengti plona ir tankia jungiamojo audinio plėvele - periostas. Tik ilgųjų kaulų galvos neturi perioste, bet yra padengtos kremzle. Perioste yra daug kraujagyslių ir nervų. Jis maitina kaulinį audinį ir dalyvauja auginant kaulų storį. Antkaulio dėka sugyja lūžę kaulai.

Skirtingi kaulai turi skirtingas struktūras. Ilgas kaulas atrodo kaip vamzdis, kurio sienelės susideda iš tankios medžiagos. Tai vamzdinė struktūra ilgi kaulai suteikia jiems tvirtumo ir lengvumo. Vamzdinių kaulų ertmėse yra geltoni kaulų čiulpai - laisvas jungiamasis audinys, kuriame gausu riebalų.

Ilgųjų kaulų galuose yra kempinė kaulo medžiaga O. Jį taip pat sudaro kaulinės plokštelės, kurios sudaro daugybę susikertančių pertvarų. Vietose, kur kaulas patiria didžiausią mechaninę apkrovą, šių pertvarų skaičius yra didžiausias. Kempine medžiaga yra raudonieji kaulų čiulpai G, kurių ląstelėse susidaro kraujo ląstelės. Trumpi ir plokšti kaulai taip pat turi kempinę struktūrą, tik išorėje jie yra padengti tankios medžiagos sluoksniu. Kempine struktūra suteikia kaulams tvirtumo ir lengvumo.

Mikroskopinė kaulo struktūra

Kaulinis audinys priklauso jungiamajam audiniui ir turi daug tarpląstelinės medžiagos, susidedančios iš oseino ir mineralinių druskų.

Ši medžiaga sudaro kaulų plokšteles, išdėstytas koncentriškai aplink mikroskopinius kanalėlius, kurie eina išilgai kaulų ir kuriuose yra kraujagyslės ir nervai. Kaulų ląstelės, taigi ir kaulas, yra gyvas audinys; maistinių medžiagų jis gauna iš kraujo, jame vyksta medžiagų apykaita, gali atsirasti struktūrinių pakitimų.

Tarpląstelinė medžiaga turi didelį tankį ir sudaro apie 2/3 viso kaulinio audinio tūrio. Kaulinio audinio sudėtis apima neorganines ir organines medžiagas. Prie neorganinių medžiagų priskiriamos kalcio ir kalio druskos; organines medžiagas atstovauja baltymai. Kaulo elastingumas (jo lankstumas ir elastingumas) yra susijęs su organinėmis medžiagomis. Kaulo tvirtumą užtikrina jo neorganinių junginių kietumo ir organinių elastingumo derinys. Augančio organizmo kaulai yra lankstesni, o suaugusio (bet ne seno) – tvirtesni.

Mineralinių ir organinių medžiagų reikšmę nesunkiai galima pastebėti atlikus paprastą eksperimentą. Jei kaulą kalcinuojate ilgai (deginate), tada iš jo pašalinamas vanduo ir sudeginami organiniai junginiai. Kai tai daroma atsargiai, kaulas nepraranda formos, o tampa toks trapus, kad palietus suyra į mažas, kietas daleles, sudarytas iš neorganinių junginių.

Organinių medžiagų vaidmenį galima atsekti pašalinus iš kaulo neorganinius junginius. Norėdami tai padaryti, kaulas 24 valandas laikomas 10% druskos rūgšties tirpale. Kalcio druskos pamažu ištirpsta ir kaulas tampa toks lankstus, kad jį galima surišti į mazgą (43 pav.).

Kaulų tipai

Kaulų sandarą lemia ilgos istorinės raidos procesas, kurio metu mūsų protėvių kūnas keitėsi veikiamas aplinkos ir natūralios atrankos būdu prisitaikė prie egzistavimo sąlygų.

Priklausomai nuo formos, yra vamzdiniai, kempiniai, plokšti ir mišrūs kaulai.

Vamzdiniai kaulai yra organuose, kurie atlieka greitus ir didelius judesius. Tarp vamzdinių kaulų yra ilgi kaulai (žastikaulis, šlaunikaulis) ir trumpi kaulai (pirštų falangos).

Vamzdiniai kaulai turi vidurinę dalį – kūną ir du galus – galvas. Ilgų vamzdinių kaulų viduje yra ertmė, užpildyta geltonais kaulų čiulpais. Vamzdinė struktūra lemia kaulų stiprumą, reikalingą kūnui, tuo pačiu reikalaujant mažiausiai medžiagos. Kaulų augimo laikotarpiu tarp kūno ir vamzdinių kaulų galvos yra kremzlės, dėl kurių kaulas auga.

Plokšti kaulai Jie riboja ertmes, kuriose yra organai (kaukolės kaulai) arba yra raumenų tvirtinimo paviršiai (kaukolė). Plokšti kaulai, kaip ir trumpi vamzdiniai kaulai, daugiausia sudaryti iš kempinės medžiagos. Ilgų vamzdinių kaulų, taip pat trumpų vamzdinių ir plokščių kaulų galai neturi ertmių.

Kempiniški kaulai daugiausia pagamintas iš kempinės medžiagos, padengtos plonu kompakto sluoksniu. Tarp jų yra ilgi, dygliuoti kaulai (krūtinkaulis, šonkauliai) ir trumpi (slanksteliai, riešai, liežuviai).

KAM mišrūs kaulai Tai apima kaulus, sudarytus iš kelių dalių, kurios turi skirtingas struktūras ir funkcijas (laikinas kaulas).

Kaulo išsikišimai, keteros ir šiurkštumas yra vietos, kur raumenys prisitvirtina prie kaulų. Kuo geriau jie išreikšti, tuo labiau išvystyti prie kaulų prisitvirtinę raumenys.

Trumpi kaulai susidaro daugiausia iš kempinės medžiagos. Plokšti kaulai, sudarantys skeleto dalis, pavyzdžiui, pečių ašmenis ir šonkaulius, turi tą pačią struktūrą.

Visas kaulo ilgis iki pat galvos yra padengtas perioste – plonu, tankiu jungiamuoju audiniu, su kuriuo kaulas susilieja. Peroste yra nervai ir kraujagyslės. Kaulo galva yra padengta sąnario kremzle ir neturi perioste.

Kaulų augimas. Vaikystėje ir paauglystėje žmonių kaulai pailgėja ir sustorėja. Skeleto formavimasis baigiasi sulaukus 22-25 metų. Kaulo storio padidėjimas atsiranda dėl ląstelių dalijimosi vidiniame perioste. Dėl to kaulo paviršiuje nusėda nauji ląstelių sluoksniai, aplink kuriuos susidaro tarpląstelinė medžiaga.

Vamzdinio kaulo ilgio augimas atsiranda dėl kremzlinio audinio ląstelių, esančių tarp epifizės ir diafizės, pasidalijimo.

Kaulų augimą reguliuoja biologiškai aktyvios medžiagos, pavyzdžiui, hipofizės išskiriamas augimo hormonas. Jei šio hormono nepakanka, vaiko kaulai auga labai lėtai. Suaugę tokie žmonės būna žemaūgio ūgio, neviršijančio 5-6 metų vaikų ūgio. Jei vaikystėje hipofizė gamina per daug augimo hormono, tai užauga milžinas – 2 m ūgio ir aukštesnis žmogus (45 pav.).
Ryžiai. 45. 13 metų berniukas – hipofizės milžinas, šalia tėvo ir 9 metų brolio

Suaugusiesiems kaulų augimas ir storėjimas sustoja, tačiau senos kaulų medžiagos pakeitimas nauja tęsiasi visą gyvenimą.

Kaulų medžiaga gali keistis veikiama apkrovų, veikiančių skeletą. Pavyzdžiui, didžiųjų pirštų kaulai, ant kurių guli balerina, sustorėja dėl vidinės ertmės išsiplėtimo. Kuo didesnis skeletas apkraunamas, tuo aktyvesni kaulo atsinaujinimo procesai ir jis stiprėja. Neorganinės medžiagos suteikia kaulams kietumo, o organinės – lankstumo ir elastingumo (43 pav.).

Tinkamai organizuotas fizinis darbas ir fizinis lavinimas formuojant skeletą prisideda prie jo vystymosi ir stiprinimo.

Remiantis medžiaga iš svetainių Biolessons ir http://blgy.ru/

Tai yra jungiamojo audinio rūšys. Didžiąją jų tūrio dalį sudaro tarpląstelinė medžiaga, kurią sudaro kolageno baltyminės skaidulos ir įvairios konsistencijos maltos medžiagos. Tarpląstelinė medžiaga atlieka audinio funkciją, ląstelės užtikrina tarpląstelinės medžiagos susidarymą, atsinaujinimą ir atkūrimą.

Kauliniame audinyje ląstelės (osteocitai) sudaro 20% tūrio ir yra žvaigždės formos. Tarpląstelinė medžiaga sudaro 80% tūrio. Skaidulos suteikia kaulams elastingumo, be jų kaulas tampa trapus (po kalcinavimo, senatvėje). Druskos (kalcio fosfatai) suteikia kaulams kietumo, be jų kaulas tampa lankstus (mirkymas druskos rūgštyje, vitamino D trūkumas).

Kremzlės audinyje nėra kraujagyslių, ląstelių mityba vyksta difuzijos būdu. Pagrindinė medžiaga yra gelio konsistencijos.

Tankus, susiformavęs jungiamasis audinys daugiausia susideda iš kolageno skaidulų ir formuoja raiščius – virveles ar plokšteles, jungiančias skeleto kaulus.

Testai

1. Kas suteikia kaulams elastingumo?
A) fosforo junginiai
B) vanduo
B) angliavandeniai
D) baltymai

2. Kurie iš šių cheminių junginių suteikia kaulams kietumo?
A) kalcio druskos
B) baltymai
B) riebalai
D) angliavandeniai

3. Nuotraukoje pavaizduotas audinys yra pagrindas

A) skeletas
B) lygiuosius raumenis
B) endokrininės liaukos
D) smegenys

4. Kokios medžiagos suteikia kaulams elastingumo?
A) kalcio druskos
B) baltymai
B) riebalai
D) angliavandeniai

5. Mirkymas druskos rūgštyje nulupa kaulą
A) baltymai; kietumas
B) baltymai; elastingumas
B) druskos; kietumas
D) druskos; elastingumas

6. Kokią kaulinio audinio tūrio dalį sudaro osteocitai?
A) 20 proc.
B) 40 proc.
B) 60 proc.
D) 80 proc.

7) Virvelės arba plokštelės, jungiančios skeleto kaulus, yra pagamintos iš audinio
Kaulas
B) raumeningas
B) tankiai susiformavęs jungiamasis audinys
D) kremzlinis

(2 balsų vidurkis: 5,00 iš 5)

Daugelis žmonių, ypač pradedantieji sportininkai, užduoda tokį klausimą: Viso kūno pagrindas yra raumenų ir kaulų sistema.

Kokios medžiagos suteikia kaulams lankstumo ir elastingumo?

Skeleto funkcija yra apsaugoti vidaus organus ir minkštuosius audinius nuo sužalojimų ir pažeidimų, todėl organizmo gyvybės palaikymas priklauso nuo jo būklės. Šiandien mes jums pasakysime apie kaulinio audinio sudėtį, struktūrines ypatybes ir medžiagas, be kurių neįmanomas jo augimas ir vystymasis. Taip pat įvertinsime ir visam kūnui, o jūs galėsite pasiekti maksimalių rezultatų ir atlikti splitus.

Kaulų struktūra

Kaulai yra vienas iš jungiamojo audinio tipų mūsų kūne, kuris atlieka didžiulį vaidmenį. Kaulinį audinį sudaro specializuotos ląstelės ir didelis kiekis tarpląstelinės medžiagos. Ši struktūra leidžia mūsų skeleto medžiagai būti stipriai ir elastingai.

Suteikia kaulams lankstumo ir elastingumo specializuotos ląstelės, vadinamos osteocitais. Molekuliniu lygmeniu šie mikroorganizmai turi daug ypatingų ataugų, dėl kurių atsiranda stiprus sukibimas ir kaulinio audinio formavimasis. Audinio elastingą pagrindą taip pat sudaro tarpląstelinis skystis, kuriame yra baltymų skaidulų, kolageno ir mineralinės bazės.

Kaulų sudėtis

Vanduo yra pagrindinis kaulinio audinio komponentas, nes užtikrina visus medžiagų apykaitos procesus. Kaulų kietumas priklauso nuo įvairių neorganinių medžiagų, pvz kalcio, magnio ir kalio. Šios medžiagos sudaro beveik pusę visos kaulinio audinio struktūros.

Kaulų sudėtis

Paprastas eksperimentas gali lengvai įrodyti šių komponentų būtinumą mūsų kietųjų audinių struktūrai. Mokslininkai įdėjo kaulą į druskos rūgšties tirpalą, kuris ištirpdo mineralinius komponentus. Po 24 valandų uždėta medžiaga taps tokia elastinga, kad ją bus galima surišti į mazgą.

Lankstumą ir elastingumą kaulams suteikia medžiaga, bendrai vadinama kolageno baltymu. Kaitinamas šis komponentas išgaruoja ir dėl to kaulas tampa trapus ir trapus.

Kaulų cheminė sudėtis žmogaus gyvenime keičiasi. Kai esame jauni, pagrindiniai kaulinio audinio komponentai yra organinės medžiagos. Štai kodėl šiuo metu neteisinga kūno padėtis gali smarkiai paveikti kaulų ir stuburo kreivumą. Užkirsti kelią šioms problemoms padės ar kita sporto šaka.

Medžiagos, suteikiančios kauliniam audiniui kietumo

Su amžiumi audiniuose daugėja mineralinių druskų, todėl kaulinis audinys praranda lankstumą ir elastingumą. Kad kaulai būtų stiprūs ir sveiki, reikalingi šie mineraliniai komponentai: kalis, fosforas, fluoras, kalcis.

Svarbiausias kaulinio audinio komponentas yra kalcis. Bendra jo masė moters kūne yra vienas kilogramas, vyro – 14 kilogramų. Beveik visi 99 procentai kalcio molekulių randami kauliniame audinyje, prisidedant prie tvirto skeleto karkaso susidarymo. Vienas procentas kalcio randamas kraujo ląstelėse.

Kalcio funkcija mūsų organizme

Šis makroelementas yra būtinas visų kūno kaulų audinių augimui ir palaikymui: skeletui, dantims, nagams. Be to, kalcis yra atsakingas už normalią viso kūno raumenų audinio, įskaitant širdį, veiklą. Kartu su mikroelementais, tokiais kaip magnis ir natris, reguliuoja kraujospūdį, o kartu su protrombinu veikia kraujo kūnelių krešėjimą.

Šio makroelemento lygis taip pat turi įtakos neuromediatorių, kurie priima ir perduoda signalus iš visų kūno sistemų į smegenis, augimui ir vystymuisi. Kalcis taip pat palaiko daugumą medžiagų apykaitos procesų organizme ir daro ląstelių membranas pralaidžias. Paskutinė funkcija yra ypač svarbi, nes ji yra pagrindinis visiško metabolizmo kriterijus.

Kaip jau supratote, šių komponentų trūkumas gali sukelti rimtų visų kūno sistemų veikimo sutrikimų. Maži vaikai turėtų suvartoti apie 500 miligramų kalcio per dieną, suaugusieji – 1000 miligramų. Moterims, nešiojančioms vaiką, šis skaičius padvigubėja. Kad kalcis į organizmą patektų tolygiai, nebūtina bėgti į vaistinę vitaminų, nes įprastuose produktuose kartais jų gausu, apie kuriuos ir papasakosime dabar.

Ką valgyti norint papildyti šiuos komponentus organizme

• Pirmoje vietoje pagal kalcio kiekį yra pieno produktai: sūriai, fermentuotas keptas pienas, jogurtas, kefyras. Šio komponento ypač gausu kietuose sūriuose. Šiuose produktuose yra ne tik didelė kalcio koncentracija, bet ir jo pasisavinimą skatinantys cheminiai komponentai.

Kalcio kiekiui šiuose maisto produktuose taip pat turi įtakos riebalų kiekis. Kuo jis mažesnis, tuo produkte daugiau kalcio.