Tiek noteikts kaulu vieglums un stiprums. Cilvēka kauli: uzbūve, sastāvs, to savienojums un locītavu izvietojums
Skola Krievijas vēstniecībā Turcijā. eksterns students
II ceturksnis
Temats: Skeleta-muskuļu sistēma
Kas ir iekļauts muskuļu un skeleta sistēmā?
B) skelets un skeleta muskuļi;
C) kuņģa muskuļi, skelets;
D) tikai skeleta muskuļi.
Ko tas attiecas uz hematopoētiskajiem orgāniem?
B) sarkanās kaulu smadzenes;
B) liesa
D) dzeltenās kaulu smadzenes.
Kādi audi ir kauli un skrimšļi?
B) muskuļots;
B) savienojošs;
D) nervozs.
Kādu šūnu dalīšanās dēļ kauls aug garumā?
B) cīpslas;
B) kaulu audi
D) skrimslis.
Definējiet plakanos kaulus:
B) frontālie un iegurņa kauli;
B) pleca kauls;
D) parietālie kauli un mugurkauls.
Kurš no šiem gadījumiem ir saistīts ar stājas noteikumu neievērošanu pie rakstāmgalda?
B) plakanās pēdas;
B) mugurkaula izliekums;
D) pundurisms.
Kā ir savienoti galvaskausa smadzeņu daļas kauli?
B) nekustīgs;
B) mobilais
D) tas ir viens vesels kauls.
Kaulu biezuma pieaugums ir saistīts ar:
B) kaulu šūnas;
B) skrimšļa audi;
D) cīpslas.
^ Kuri no šiem kauliem veido ķermeņa skeletu?
B) 1, 2, 3, 4;
C) 1, 2, 3, 5;
Kādi kauli veido augšējo ekstremitāšu jostu?
B) plecu lāpstiņas un atslēgas kauli;
B) pleca un apakšdelma kauli;
D) kakla skriemeļu kauli.
Kādi kauli ir iesaistīti pleca locītavas veidošanā?
B) lāpstiņa, atslēgas kauls un pleca kauls;
B) augšdelma kauls un apakšdelma kauli;
D) augšdelma kauls un krūšu kauls.
^ Kuri no šiem kauliem ir cauruļveida kauli?
B) galvaskausa un skriemeļu kauli;
B) lāpstiņas un krūšu kauls;
D) augšstilba kauls un stilba kauls.
No kāda kaulu pāra sastāv galvaskausa smadzeņu daļa?
B) frontālā un parietālā;
C) frontālais un temporālais;
D) īslaicīgs un parietāls?
14. Apakšējo ekstremitāšu josta ietver:
A) augšstilbu kauli c) kāju kauli;
B) iegurņa kauli; d) visi kājas kauli.
^ 15. Augšējo ekstremitāšu kauli:
A) apakšdelma, pleca un plaukstas kauli;
B) plecu lāpstiņas un plecu kauli;
B) pleca un atslēgas kaula kauli;
D) atslēgas kauli un lāpstiņas.
^ 16. Kas nosaka kaulu cietību?
A) organiskās vielas
B) poraina struktūra;
D) cauruļveida struktūra.
^ 17. Modificēti cilvēka kauli, kas saistīti ar taisnu stāju:
A) galvaskausa kauli
B) plecu lāpstiņas un atslēgas kauli;
B) apakšdelma un pleca kauli;
D) mugurkaula un iegurņa kauli.
^ 18. Kādu pirmo palīdzību var sniegt cietušajam ar pēdas kaulu lūzumu?
A) riepu uzlikšana zem ceļa locītavas;
B) šinas no ceļa locītavas un zemāk;
C) pietiekami stingrs pēdas pārsējs;
D) ir bezjēdzīgi sniegt pirmo palīdzību.
^ 19. Kaulu vieglumu un stiprumu nosaka:
A) organiskās vielas
B) neorganiskās vielas;
B) poraina struktūra;
D) cauruļveida struktūra;
E) viss kopā (a, b, c, d).
II ceturksnis
Temats: Jutekļu orgāni.
^ 1. Kur atrodas acu gaismas jutīgie receptori?
A) tīklenē
B) objektīvā;
B) varavīksnenē;
D) proteīna apvalkā.
^ 2. Kā sauc acs aizsargplēves?
A) tīklene un varavīksnene;
B) lēca un zīlīte;
B) dzīslene;
D) albuginea un radzene.
^ 3. Kurā analizatora daļā sākas stimulu atšķirība?
A) receptoros;
B) jušanas nervos;
B) muguras smadzenēs
D) smadzeņu garozā.
^ 4. Kuras acs daļas pigmentācija nosaka tās krāsu?
A) tīklene
B) objektīvs;
B) varavīksnene
D) proteīna membrāna.
5. Objekta projekcijas vieta acs ābolā:
A) tīklene
B) objektīvs;
B) skolēns
D) proteīna apvalks.
^ 6. Kurā auss daļā atrodas skaņu jutīgie receptori?
A) dzirdes kauliņās;
B) bungādiņās;
B) dzirdes zonā;
D) gliemežnīcā.
^ 7. Kur atrodas skaņu vadošie kauli?
A) ārējā ausī
B) gliemežnīcā;
C) smadzeņu garozas dzirdes zonā;
D) vidusausī.
^ 8. Kādi ārējie stimuli atšķir deguna dobuma receptorus?
A) smakas
B) garšas īpašības;
B) objekta forma;
D) temperatūra.
^ 9. Nosauciet vizuālā analizatora jutīgo daļu:
A) stieņi un konusi
B) skolēns;
B) redzes nervs
^ 10. Vizuālā analizatora vadošā daļa:
A) tīklene
B) skolēns;
B) redzes nervs
D) smadzeņu garozas vizuālā zona.
^ 11. Bērnu tuvredzības cēlonis:
A) iegarena acs ābola forma;
B) nervu inhibīcija redzes zonā;
C) lēcas elastības zudums;
D) redzes nerva nogurums.
^ 12. Kur tiek veikta krāsainu vizuālo attēlu veidošana?
A) stieņos un konusos;
B) varavīksnenē;
B) redzes nervā;
D) vizuālajā zonā.
^ 13. Kur notiek skaņas viļņu vibrāciju pārvēršanās biostrāvās?
A) V dzirdes kauliņi;
B) kohleārajos receptoros;
B) dzirdes zonā;
D) dzirdes nervos.
^ 15. Kādas krāsas un to kombinācijas vislabvēlīgāk un labvēlīgāk ietekmē cilvēka augstāko nervu darbību?
A) sarkans un balts
B) sarkans un dzeltens;
B) zilā un zaļā krāsā
D) to daudzveidība un spilgtums.
^ 16. Kā jūs izskaidrojat gadījumu, kad viņi saka "Es neredzu labi, manas acis ir nogurušas"?
A) plakstiņu un lēcu nogurums;
B) tikai redzes nerva nogurums;
C) inhibīcija smadzeņu garozas redzes zonā;
D) b) un c)
D) nav pareizas atbildes.
17. Kādi ir iespējamie dzirdes zuduma cēloņi:
A) iekšējās auss iekaisums un bojājums;
B) dzirdes nerva bojājums;
B) sēra aizbāznis;
D) nervu nogurums;
E) atbildes uz c) un d).
18. Kāds analizators nosaka objektu formu no attāluma?
A) dzirde un redze;
B) redze un tauste;
B) muskuļi un redze;
D) taustes un līdzsvara orgāns.
Katrs cilvēka kauls ir sarežģīts orgāns: tas ieņem noteiktu ķermeņa stāvokli, tam ir sava forma un struktūra, un tas veic savu funkciju. Kaulu veidošanā piedalās visa veida audi, bet dominē kaulaudi.
Cilvēka kaulu vispārīgās īpašības
Skrimšļi aptver tikai kaula locītavu virsmas, kaula ārpusi klāj periosts, bet iekšpusē atrodas kaulu smadzenes. Kaulā ir taukaudi, asins un limfātiskie asinsvadi un nervi.
Kauls ir augstas mehāniskās īpašības, tā izturību var salīdzināt ar metāla izturību. Dzīva cilvēka kaula ķīmiskais sastāvs satur: 50% ūdens, 12,5% olbaltumvielu organisko vielu (oseina), 21,8% neorganisko vielu (galvenokārt kalcija fosfātu) un 15,7% tauku.
Kaulu veidi pēc formas sadalīts:
- Cauruļveida (garās - plecu, augšstilba uc; īsas - pirkstu falangas);
- plakana (frontāla, parietāla, lāpstiņa utt.);
- porains (ribas, skriemeļi);
- jaukts (ķīļveida, zigomatisks, apakšžoklis).
Cilvēka kaulu uzbūve
Kaulu audu pamatstruktūrvienība ir osteons, kas ir redzams zem mikroskopa ar mazu palielinājumu. Katrs osteons ietver no 5 līdz 20 koncentriski sakārtotām kaulu plāksnēm. Tie atgādina cilindrus, kas ievietoti viens otrā. Katra plāksne sastāv no starpšūnu vielas un šūnām (osteoblastiem, osteocītiem, osteoklastiem). Osteona centrā ir kanāls - osteona kanāls; caur to iet asinsvadi. Interkalētas kaulu plāksnes atrodas starp blakus esošajiem osteoniem.
Kaulu veido osteoblasti, izdalot starpšūnu vielu un tajā iegremdējoties, tie pārvēršas par osteocītiem - procesuālas formas šūnām, kas nespēj mitozi, ar vāji izteiktām organellām. Attiecīgi izveidotajā kaulā galvenokārt ir osteocīti, un osteoblasti ir atrodami tikai kaulu audu augšanas un reģenerācijas zonās.
Lielākais osteoblastu skaits atrodas periostē – plānā, bet blīvā saistaudu plāksnē, kas satur daudzus asinsvadus, nervu un limfas galus. Periosts nodrošina kaula augšanu biezumā un kaula uzturu.
osteoklasti satur lielu skaitu lizosomu un spēj izdalīt enzīmus, kas var izskaidrot kaulu vielas izšķīšanu no tām. Šīs šūnas piedalās kaulu iznīcināšanā. Patoloģiskos apstākļos kaulu audos to skaits strauji palielinās.
Osteoklasti ir svarīgi arī kaulu attīstības procesā: kaula galīgās formas veidošanas procesā tie iznīcina pārkaļķojušos skrimšļus un pat jaunizveidoto kaulu, “koriģējot” tā primāro formu.
Kaulu struktūra: kompakta un poraina viela
Uz griezuma izšķir kaula sekcijas, divas tā struktūras - kompakta viela(kaulu plāksnes atrodas blīvi un sakārtoti), atrodas virspusēji, un poraina viela(kaulu elementi atrodas brīvi), guļ kaula iekšpusē.
Šāda kaulu uzbūve pilnībā atbilst konstrukcijas mehānikas pamatprincipam - nodrošināt konstrukcijas maksimālu izturību ar mazāko materiāla daudzumu un lielu vieglumu. To apstiprina arī tas, ka cauruļveida sistēmu un galveno kaulu siju izvietojums atbilst saspiešanas, spriedzes un vērpšanas spēku darbības virzienam.
Kaulu struktūra ir dinamiska reaktīva sistēma, kas mainās cilvēka dzīves laikā. Ir zināms, ka cilvēkiem, kas nodarbojas ar smagu fizisko darbu, kompaktais kaulu slānis sasniedz salīdzinoši lielu attīstību. Atkarībā no slodzes izmaiņām uz atsevišķām ķermeņa daļām var mainīties kaulu siju izvietojums un kaula struktūra kopumā.
Cilvēka kaulu savienojums
Visas kaulu locītavas var iedalīt divās grupās:
- Nepārtraukti savienojumi, agrāk attīstās filoģenēzē, nekustīgs vai neaktīvs;
- periodiski savienojumi, vēlāk izstrādāta un mobilāka funkcija.
Starp šīm formām notiek pāreja - no nepārtrauktas uz pārtrauktu vai otrādi - daļēji locītava.
Kaulu nepārtraukta savienošana tiek veikta caur saistaudiem, skrimšļiem un kaulaudiem (paša galvaskausa kauliem). Nepārtraukts kaulu savienojums jeb locītava ir jaunāks kaulu savienojuma veidojums. Visām locītavām ir kopīgs struktūras plāns, ieskaitot locītavu dobumu, locītavu somu un locītavu virsmas.
Locītavas dobums tas tiek piešķirts nosacīti, jo parasti starp locītavu maisiņu un kaulu locītavu galiem nav tukšuma, bet ir šķidrums.
Locītavu soma aptver kaulu locītavu virsmas, veidojot hermētisku kapsulu. Locītavu maisiņš sastāv no diviem slāņiem, kuru ārējais slānis nonāk periostē. Iekšējais slānis locītavas dobumā izdala šķidrumu, kas pilda smērvielas lomu, nodrošinot locītavu virsmu brīvu slīdēšanu.
Locītavu veidi
Locītavu kaulu locītavu virsmas ir pārklātas ar locītavu skrimšļiem. Gludā locītavu skrimšļa virsma veicina kustību locītavās. Locītavu virsmas ir ļoti dažādas pēc formas un izmēra, tās parasti salīdzina ar ģeometriskām figūrām. Līdz ar to un savienojumu nosaukumi pēc formas: sfērisks (plecu), elipsveida (radio-karpālais), cilindrisks (radio-elnar) utt.
Tā kā šarnīrveida saišu kustības tiek veiktas ap vienu, divām vai vairākām asīm, savienojumus parasti dala arī ar rotācijas asu skaitu daudzaksiālā (sfēriskā), biaksiālā (eliptiskā, seglu) un vienaksiālā (cilindriskā, bloka formas).
Atkarībā no locītavu kaulu skaits locītavas tiek iedalītas vienkāršajās, kurās ir savienoti divi kauli, un sarežģītajās, kurās ir savienoti vairāk nekā divi kauli.
Cilvēka skeletā ir aptuveni 200 dažādu formu un izmēru kaulu. Pēc formas izšķir garos (augšstilba, elkoņa kaula), īsos (plaukstas, tarsus) un plakanos kaulus (lāpstiņas, galvaskausa kauli).
Kaulu ķīmiskais sastāvs. Visi kauli sastāv no organiskām un neorganiskām (minerālām) vielām un ūdens, kura masa sasniedz 20% no kaulu masas. Kaulu organiskās vielas Oseins - ir skaidri izteiktas elastības īpašības un piešķir kauliem elastību. Minerāli – karbonāta sāļi, kalcija fosfāts – piešķir kauliem cietību. Kaulu augsto izturību nodrošina oseina elastības un kaulaudu minerālvielas cietības kombinācija. Ar D vitamīna trūkumu bērnu organismā tiek traucēts kaulu mineralizācijas process un tie kļūst elastīgi, viegli izliecas. Šo slimību sauc par rahītu. Gados vecākiem cilvēkiem ievērojami palielinās minerālsāļu daudzums kaulos, kauli kļūst trausli, lūst biežāk nekā jaunībā.
Kaulu struktūra. Kaulu audi attiecas uz saistaudiem, un tajos ir daudz starpšūnu vielu, kas sastāv no oseina un minerālsāļiem. Šī viela veido kaulainas plāksnes, kas koncentriski izvietotas ap mikroskopiskām kanāliņām, kas iet gar kaulu un satur asinsvadus un nervus. Kaulu šūnas un līdz ar to kauls ir dzīvi audi; tas saņem barības vielas no asinīm, tajās notiek vielmaiņa un var rasties struktūras izmaiņas.
Dažādiem kauliem ir atšķirīga struktūra. Garam kaulam ir caurules izskats, kura sienas sastāv no blīvas vielas. Tādas cauruļveida struktūra garie kauli dod tiem spēku un vieglumu. Cauruļveida kaulu dobumos ir dzeltenās kaulu smadzenes- Irdeni saistaudi, kas bagāti ar taukiem. garo kaulu gali satur porainu kaulu. Tas sastāv arī no kaulainām plāksnēm, kas veido daudzas sakrustotas starpsienas. Vietās, kur kauls tiek pakļauts vislielākajai mehāniskajai slodzei, šo starpsienu skaits ir vislielākais. Sūkļveida viela ir sarkanās kaulu smadzenes, kuru šūnas rada asins šūnas. Īsiem un plakaniem kauliem ir arī poraina struktūra, tikai no ārpuses tie ir pārklāti ar blīvas vielas slāni. Sūkļveida struktūra arī piešķir kauliem spēku un vieglumu.
Ārpusē visi kauli ir pārklāti ar plānu un blīvu saistaudu plēvi - periostu. Tikai garo kaulu galvām trūkst periosta, bet tās ir pārklātas ar skrimšļiem. Perioste satur daudz asinsvadu un nervu. Tas nodrošina kaulu audu uzturu un piedalās kaula biezuma augšanā. Pateicoties periostam, šķeltie kauli aug kopā.
Kaulu savienojums. Starp kauliem ir trīs savienojuma veidi: fiksēts, daļēji kustīgs un kustīgs. Fiksēts savienojuma veids ir savienojums, ko izraisa kaulu saplūšana (iegurņa kauli) vai šuvju (galvaskausa kauli) veidošanās. Plkst daļēji kustīgs kauli ir savienoti viens ar otru ar skrimšļa palīdzību, piemēram, ribas ar krūšu kauli vai skriemeļi viens ar otru. Mobilais savienojuma veids ir raksturīgs lielākajai daļai skeleta kaulu un tiek panākts, izmantojot īpašu kaulu savienojumu - locītavu. Viena kaula, kas veido locītavu, gals ir izliekts (locītavas galva), bet otra gals ir ieliekts (locītavas dobums). Galvas un dobuma forma atbilst viens otram un kustībām, kas tiek veiktas locītavā. Galva un dobums ir pārklāti ar gludu skrimšļa slāni, kas samazina berzi locītavā un mīkstina triecienus. Locītavas kauli ir pārklāti ar kopīgu ļoti spēcīgu saistaudu apvalku - locītavu soma. Tas satur šķidrumu, kas ieeļļo saskarē esošo kaulu virsmas un samazina berzi. Ārpus locītavu maisiņu ieskauj saites un tai piestiprināti muskuļi, un tas nonāk periostē.
Skeleta kauli veido sarežģītu sviru sistēmu, ar kuras palīdzību muskuļi veic visdažādākās ķermeņa un tā daļu kustības, kas ir darba procesu pamatā.
Cilvēkā ir 206 kauli; no kuriem 170 ir savienoti pārī un 36 ir nesapāroti. Pēc izskata kauli ir ļoti atšķirīgi. Atkarībā no to lomas un stāvokļa cilvēka ķermenī tiem ir dažādas formas un izmēri. Pēc kaulu formas tos parasti iedala cauruļveida cilindriskajos vai prizmatiskajos, pie kuriem pieder lielākā daļa ekstremitāšu garo kaulu, piemēram: augšstilba kauls, augšstilba kauls, stilba kauls utt .; plati vai plakani - galvaskausa, lāpstiņas, gūžas kauli utt.; īsi - mazi pēdas un plaukstas kauli, kas nodrošina elastību šīm skeleta daļām, un, visbeidzot, jaukti kauli - skriemeļi, galvaskausa pamatnes kauli utt.
Uz kauliem muskuļu, saišu, blakus esošo cīpslu, asinsvadu un nervu sākuma vai piestiprināšanas vietās ir dažādi procesi, bumbuļi, kanāli, caurumi, rievas. Īpaši šajā sakarā izceļas galvaskausa pamatnes kauli, kurus caurdur daudzi caurumi un kanāli asinsvadu un nervu pārejai.
Skeleta sistēmu, tāpat kā jebkuru citu, nevar aplūkot izolēti, jo tā ir nepieciešama visa organisma sastāvdaļa, kas atspoguļo tajā notiekošos dažādos procesus. Pastāv cieša saikne starp skeleta attīstību un vispārējo organisma uzbūvi. Skeleta uzbūve un attīstība lielā mērā ir atkarīga no muskuļu darba un iekšējo orgānu darbības.
Kaulu struktūra. Pirms turpināt aplūkot skeletu kopumā un tā daļās, redzēsim, kas ir atsevišķs kauls - galvenā skeleta atbalsta vienība. Ņemsim, piemēram, augšstilba kaulu. Tas ir cauruļveida kauls, tāpat kā visi garie skeleta kauli. Tas ir galos sabiezināts cilindrisks stienis, kura iekšpusē ir gareniski slēgts smadzeņu dobums, kas stiepjas gandrīz visā kaula garumā, nedaudz pietrūkst, lai sasniegtu tikai galu sabiezinātos posmus, tāpēc šāda veida kauls, līdzīgs caurules, sauc par cauruļveida. Sabiezētie kaula gali, ko attīstības periodā atdala izaugums, tā sauktais metaepifīzes skrimslis, ir ārpusē nelīdzens, bumbuļveida, raupjš (tās ir muskuļu cīpslu un saišu piestiprināšanas vietas); tiem ir locītavu virsmas, un tos sauc par epifīzēm. Epifīzes brīvajiem galiem ir gludas virsmas, kas ir vērstas pret locītavas dobumu, kad tās ir savienotas ar citiem kauliem. Kaulu vidējo daļu sauc par diafīzi. Ārpusē kauls sastāv no kompaktas kaula vielas, kas veido diezgan biezu kaula caurules sieniņu uz diafīzes un atrodas plānākā slānī uz epifīzēm. Epifīzēs nav dobuma, tās ir piepildītas ar porainu kaulu vielu. Tas ir veidots no liela skaita kaulu sijām un dažāda biezuma sijām. Tievākie šķērsstieņi sastāv tikai no vienas kaula plāksnes, bet resnās no vairākām kopā savienotām plāksnēm (38. att.). Īsie un plakanie kauli pārsvarā sastāv tikai no porainas vielas un no ārpuses ir pārklāti ar plānu kompaktas kaulvielas slāni.
Spraugas starp sūkļveida vielas plāksnēm un šķērsstieņiem, kā arī kaula dobumu ir piepildītas ar kaulu smadzenēm un daudziem asinsvadiem. Jaunībā visas kaulu smadzenes ir sarkanas; pieaugušam cilvēkam sarkanās kaulu smadzenes saglabājas tikai sūkļveida vielā, savukārt smadzeņu dobumā, šeit nogulsnējot taukus, tās kļūst dzeltenas. Kaulu smadzenes ir viens no saistaudu veidiem (retikulāri); tajā notiek asins šūnu elementu attīstība.
Cauruļveida kauls ar dobumu iekšpusē ir daudz stiprāks nekā ciets stienis ar tādu pašu materiāla daudzumu, jo mehānika māca, ka dobās caurules ir ne mazāk izturīgas par tāda paša biezuma cietiem stieņiem. Tāpēc, piemēram, dažādās konstrukcijās masīvu cieto stabu un cauruļu vietā tiek izmantoti dobi metāla stabi un caurules. Ikviens zina, ka, piemēram, velosipēdu rāmji un dažas citas mašīnas, kuras nevar padarīt ļoti smagas (lidmašīnām utt.), ir izgatavotas nevis no plāniem stieņiem, bet no platām dobām caurulēm.
Sūkļainā kaulaudu cilpveida struktūra arī nenotiek uz stiprības rēķina: šķērsstieņi un plāksnes atrodas noteiktā virzienā, cerot, ka ar mazāko materiāla izšķērdēšanu, lai sasniegtu vislielāko vieglumu, stabilitāti un izturību, ka spiediens un spriedze, ko kauls izjūt dzīvā organismā, vienmērīgi sadalās pa visu kaulu, tāpat kā tas ir, piemēram, mūsdienu dzelzceļa tiltos, celtņos un citās konstrukcijās. Skeleta kaulu vieglums ir ārkārtīgi vērtīga īpašība, ļoti labvēlīga organismam. Ja mūsu skelets sastāvētu tikai no blīviem kaulaudiem, tas būtu apmēram 2 vai 2 1/2 reizes smagāks. Interesanti atzīmēt, ka, piemēram, putniem, kuriem lidojuma laikā ir īpaši svarīgi samazināt kaulu svaru, kaulu dobumi ir piepildīti ar gaisu. Mūsu kaulu smadzenes ir vieglākie audi mūsu ķermenī, un daudzie kanāli, kas iekļūst kaulu vielā, savukārt atvieglo audu svaru.
Katram kaulam no ārpuses ir cieši piestiprināts periosts (periosts), kas ir plāna plāksne, kurā izšķir divus slāņus. Ārējais slānis sastāv no blīviem saistaudiem un ir aizsargājošs. Iekšējais slānis (osteogēnais) ir veidots no irdeniem saistaudiem; tas ir bagāts ar nerviem un asinsvadiem un satur šūnas (osteoblastus), kas iesaistītas kaulu attīstībā un augšanā. Šim periosta slānim ir liela nozīme kaulu atjaunošanā; tai ir īpaši svarīga loma embrionālajā periodā, kā arī agrā bērnībā, piedaloties kaulaudu veidošanā.
Kauli ir dzīva mūsu ķermeņa daļa. Tas tiek apgādāts ne tikai ar traukiem, bet arī ar nerviem, tas aug un atjaunojas; mainoties funkcionālajai slodzei, attiecīgi mainās tā struktūra. Ar ilgstošu neaktivitāti kauls var rezorbēties, piemēram, zoba šūnas sieniņa pēc zoba ekstrakcijas. Dzīvais kauls ir viens no plastiskiem veidojumiem, kas konkrētajos tā dzīves apstākļos uzbūvēts ļoti stingri, ekonomiski un organismam izdevīgi.
Kaulu ķīmiskais sastāvs. Pieauguša cilvēka kaula sastāvā ietilpst organiskā viela oseina (30%) un kaļķu sāļi (70%). Bet tas ietver arī ievērojamu daudzumu ūdens un tauku. Tāpēc precīzāks kaulaudu sastāvs būs šāds: ūdens 50%, organiskās vielas 12,45%, sāļi 21,85% un tauki 15,7%. Kaulu minerālsāļi papildus kalcija sāļiem ietver arī kālija, fosforskābes uc sāļus. Ja svaigu kaulu iemērc koncentrētā sālsskābes (vai slāpekļskābes) šķīdumā, tad minerālsāļi izšķīst, kauls atkaļķojas. un paliek tikai mīksta un elastīga, stiepes izturība. , caurspīdīga viela, kas saglabā kaula formu – kaula skrimslis (osīns). Līdz ar minerālvielu noņemšanu kauls zaudē savu cietību, saglabājot pilnīgu elastību. Tādu kaulu var saliekt kā gumiju, var pat sasiet mezglā; pateicoties organiskajai šķiedrainai pamatnei, pēc atsaistīšanas tas atgriezīsies sākotnējā formā. Ja kaulu kalcinē lielā karstumā, tad organiskā viela (oseīns) izdegs un saglabāsies balta, cieta un ārkārtīgi trausla kaļķu sāļu masa, saglabājot kaula formu. Minerālvielu un organisko vielu saturs kaulos ir pakļauts lielām svārstībām. Tie kauli, kuriem ir liela mehāniskā slodze, ir bagātāki ar kaļķu sāļiem; piemēram, cilvēka augšstilba kauls to satur vairāk nekā augšstilba kauls, un attiecīgi tas ir stiprāks un cietāks nekā augšstilba kauls.
Organisko vielu savienojums ar minerālvielām kaulā piešķir tam ļoti vērtīgas īpašības kā skeleta būvmateriālam. Normāls (nemainīts) kauls apvieno abu tā sastāvdaļu īpašības - izturību, elastību un cietību.
Gan sastāvs, gan pati kaulu struktūra padara tos ļoti spēcīgus. Kaulu elastība tiek pastāvīgi pārbaudīta iespējamās mehāniskās ietekmēs (dažāda veida triecieni, sitieni utt.). Pat no mīkstajiem audiem izolēts galvaskauss, nokrītot uz cietas grīdas no 1,7 m augstuma, parasti nelūzt: trieciena brīdī tas deformējas, bet elastības dēļ uzreiz atgriežas iepriekšējā formā. Par kaula cietību var spriest pēc šādiem skaitļiem: svaigs cilvēka kauls var izturēt spiedienu 15 kg uz 1 mm 2, savukārt ķieģelis var izturēt tikai 0,5 kg, tas ir, kaula spiediena izturība ir 30 reizes lielāka. lielāks nekā ķieģelis. Kaulu cietība un stiepes izturība tuvojas čuguna stiprumam. Tas ir daudzkārt lielāks nekā labāko koksnes šķirņu stiprums. No tehniskajiem materiāliem cietības un elastības ziņā ar kaulu var salīdzināt tikai dzelzsbetonu.
Cik nozīmīgs ir kaulu stiprums, var redzēt no šādiem piemēriem: cilvēka augšstilba kauls, kas horizontāli nostiprināts ar galiem uz diviem balstiem, var izturēt 1200 kg lielu slodzi, kas piekārta no vidus. Un stilba kauls, uz kura ar ķermeņa atbalstu gulstas vislielākais svars, vertikālā stāvoklī var izturēt slodzi, kas vienāda ar 27 cilvēku svaru, tas ir, aptuveni 1650 kg, ja šī slodze uz to nospiež tieši no augšas ( 39. att.).
Ar vecumu mainās kaulu ķīmiskais sastāvs. Bērniem kauli ir daudz bagātāki ar organiskajām vielām un nabadzīgāki ar minerālsāļiem. Tāpēc bērna kauli ir elastīgāki un mazāk trausli nekā pieauguša cilvēka kauli. Tāpēc bērniem kaulu lūzumi tiek novēroti retāk. Līdz vecumam kauli arvien vairāk tiek piesātināti ar kaļķu sāļiem, kuru saturs var sasniegt pat 80% un vairāk, savukārt organisko vielu saturs samazinās un kauli kļūst cietāki, bet arī trauslāki. Tāpēc gados vecākiem cilvēkiem, krītot un veidojot zilumus, kaulu lūzumi notiek daudz biežāk.
KAULI, blīvi saistaudi, kas atrodami tikai mugurkaulniekiem. Kauls nodrošina ķermeņa strukturālo atbalstu, pateicoties kuram ķermenis saglabā savu kopējo formu un izmēru. Dažu kaulu atrašanās vieta ir tāda, ka tie kalpo kā aizsardzība mīkstajiem audiem un orgāniem, piemēram, smadzenēm, un pretojas plēsēju uzbrukumiem, nespējot salauzt cieto plēsīgo čaulu. Kauli nodrošina ekstremitāšu spēku un stingrību un kalpo kā muskuļu piestiprināšanas vietas, ļaujot ekstremitātēm darboties kā svirām to svarīgajā pārvietošanās un barības meklējumos. Visbeidzot, lielā minerālu nogulšņu satura dēļ kauli izrādās neorganisko vielu rezerve, ko tie uzglabā un izmanto pēc vajadzības; šī funkcija ir būtiska kalcija līdzsvara uzturēšanai asinīs un citos audos. Pēkšņi palielinoties nepieciešamībai pēc kalcija jebkurā orgānā un audos, kauli var kļūt par tā papildināšanas avotu; tātad dažiem putniem olu čaumalas veidošanai nepieciešamais kalcijs nāk no skeleta.
Kaulu sistēmas senatne.
Kauli atrodas senāko zināmo fosilo mugurkaulnieku skeletā, ordovika perioda (apmēram pirms 500 miljoniem gadu) bezžokļa mugurkaulniekiem. Šajos zivīm līdzīgos radījumos kauli kalpoja, veidojot ārējo plākšņu rindas, kas aizsargāja ķermeni; dažiem no tiem bija papildus galvas iekšējais kaula skelets, bet nebija citu iekšējā kaula skeleta elementu. Starp mūsdienu mugurkaulniekiem ir grupas, kurām raksturīgs pilnīgs vai gandrīz pilnīgs kaulu trūkums. Tomēr lielākajai daļai no viņiem ir zināma kaulu skeleta klātbūtne pagātnē, un kaulu trūkums mūsdienu formās ir to samazināšanās (zaudēšanas) sekas evolūcijas gaitā. Piemēram, visām mūsdienu haizivju sugām trūkst kaulu, un to vietā ir skrimšļi (ļoti neliels kaulaudu daudzums var atrasties zvīņu pamatnē un mugurkaulā, kas sastāv galvenokārt no skrimšļiem), bet daudzi to senči, tagad izmiris, bija attīstīts kaulu skelets.
Sākotnējā kaulu funkcija vēl nav precīzi noteikta. Spriežot pēc tā, ka lielākā daļa no tiem senajos mugurkaulniekiem atradās uz ķermeņa virsmas vai tās tuvumā, maz ticams, ka šī funkcija bija atbalsta funkcija. Daži pētnieki uzskata, ka kaula sākotnējā funkcija bija aizsargāt senākos bruņotos bezžokļus no lielajiem bezmugurkaulniekiem, piemēram, vēžveidīgajiem (eiripteridiem); citiem vārdiem sakot, ārējais skelets spēlēja burtiski bruņu lomu. Ne visi pētnieki piekrīt šim viedoklim. Vēl viena kaulu funkcija seniem mugurkaulniekiem varētu būt kalcija līdzsvara uzturēšana organismā, kā tas tiek novērots daudziem mūsdienu mugurkaulniekiem.
Starpšūnu kauls.
Lielāko daļu kaulu veido kaulu šūnas (osteocīti), kas izkaisītas blīvajā starpšūnu kaulu vielā, ko ražo šūnas. Šūnas aizņem tikai nelielu daļu no kopējā kaula tilpuma, un dažiem pieaugušiem mugurkaulniekiem, īpaši zivīm, tās mirst pēc tam, kad ir veicinājušas starpšūnu vielas veidošanos, un tāpēc tās nav nobriedušā kaulā.
Kaulu starpšūnu telpa ir piepildīta ar divu galveno veidu vielu - organisko un minerālvielu. Organiskā masa – šūnu darbības rezultāts – sastāv galvenokārt no olbaltumvielām (arī kolagēna šķiedrām, kas veido saišķus), ogļhidrātiem un lipīdiem (taukiem). Parasti lielāko daļu kaulu vielas organiskās sastāvdaļas pārstāv kolagēns; dažiem dzīvniekiem tas aizņem vairāk nekā 90% no kaulu vielas tilpuma. Neorganisko komponentu galvenokārt pārstāv kalcija fosfāts. Normālas kaulu veidošanās laikā kalcijs un fosfāts no asinīm iekļūst jaunattīstības kaulaudos un nogulsnējas uz kaula virsmas un biezumā kopā ar organiskajām sastāvdaļām, ko ražo kaulu šūnas.
Lielākā daļa mūsu zināšanu par izmaiņām kaulu sastāvā augšanas un novecošanas laikā nāk no zīdītāju pētījumiem. Šiem mugurkaulniekiem organiskās sastāvdaļas absolūtais daudzums ir vairāk vai mazāk nemainīgs visu mūžu, savukārt minerālais (neorganiskais) komponents pakāpeniski palielinās līdz ar vecumu, un pieaugušā organismā tas veido gandrīz 65% no visa skeleta sausā svara. .
Fizikālās īpašības
kauli ir labi piemēroti ķermeņa aizsardzības un atbalsta funkcijai. Kaulam jābūt stipram un stingram un tajā pašā laikā pietiekami elastīgam, lai normālos dzīves apstākļos nelūztu. Šīs īpašības nodrošina starpšūnu kaulu viela; pašu kaulu šūnu ieguldījums ir niecīgs. Stingrība, t.i. spēju pretoties locīšanai, stiepšanai vai saspiešanai nodrošina organiskā sastāvdaļa, galvenokārt kolagēns; pēdējais piešķir kaulu un elastību - īpašību, kas ļauj atjaunot sākotnējo formu un garumu nelielas deformācijas (lieces vai vērpšanas) gadījumā. Starpšūnu vielas neorganiskā sastāvdaļa kalcija fosfāts arī veicina kaula stingrību, bet galvenokārt piešķir tam cietību; ja kalcija fosfāts tiek noņemts no kaula ar īpašu apstrādi, tas saglabās savu formu, bet zaudēs ievērojamu cietības daudzumu. Cietība ir svarīga kaula īpašība, bet diemžēl tieši tā padara kaulu pakļautu lūzumam pārmērīgas slodzes gadījumā.
Kaulu klasifikācija.
Kaulu struktūra būtiski atšķiras gan dažādos organismos, gan viena organisma dažādās ķermeņa daļās. Kaulus var klasificēt pēc to blīvuma. Daudzās skeleta daļās (īpaši garo kaulu epifīzēs) un it īpaši embrija skeletā kaulaudos ir daudz tukšumu un kanālu, kas piepildīti ar vaļīgiem saistaudiem vai asinsvadiem, un tie izskatās kā audu tīkls. šķērsstieņi un statņi, kas atgādina metāla tilta konstrukciju. Kaulu, ko veido šādi kaulaudumi, sauc par sūkļveida. Ķermenim augot, ievērojama daļa no telpas, ko aizņem irdenie saistaudi un asinsvadi, tiek piepildīta ar papildu kaulu vielu, kas izraisa kaulu blīvuma palielināšanos. Šāda veida kaulus ar salīdzinoši retiem šauriem kanāliem sauc par kompaktiem vai blīviem.
Pieauguša organisma kauli sastāv no blīvas, kompaktas vielas, kas atrodas gar perifēriju, un porainas, kas atrodas centrā. Šo slāņu attiecība dažādu veidu kaulos ir atšķirīga. Tātad porainajos kaulos kompaktā slāņa biezums ir ļoti mazs, un lielāko daļu aizņem porainā viela.
Kaulus var klasificēt arī pēc kaulu šūnu relatīvā skaita un izvietojuma starpšūnu vielā un kolagēna saišķu orientācijas, kas veido ievērojamu šīs vielas daļu. IN cauruļveida Kaulos kolagēna šķiedru kūlīši krustojas dažādos virzienos, un kaulu šūnas vairāk vai mazāk nejauši izplatās visā starpšūnu vielā. plakans kauliem ir sakārtotāka telpiskā organizācija: tie sastāv no secīgiem slāņiem (plāksnēm). Dažādās viena slāņa daļās kolagēna šķiedras, kā likums, ir orientētas vienā virzienā, bet blakus esošajos slāņos tas var atšķirties. Plakanajos kaulos ir mazāk kaulu šūnu nekā cauruļveida kaulos, un tos var atrast gan slāņos, gan starp tiem. Osteoniskais kauliem, tāpat kā plakaniem, ir slāņaina struktūra, bet to slāņi ir koncentriski gredzeni ap šauriem, t.s. Harsijas kanāli, caur kuriem iet asinsvadi. Slāņi veidojas, sākot no ārējā, un to gredzeni, pakāpeniski sašaurinoties, samazina kanāla diametru. Haversa kanālu un tā apkārtējos slāņus sauc par Haversa sistēmu vai osteonu. Osteoniskie kauli parasti veidojas spožkaula pārejas laikā par kompaktu.
Virsmas membrānas un kaulu smadzenes.
Izņemot gadījumus, kad cieši izvietoti kauli saskaras ar locītavu un ir pārklāti ar skrimšļiem, kaulu ārējās un iekšējās virsmas ir pārklātas ar blīvu membrānu, kas ir būtiska kaula funkcionēšanai un saglabāšanai. Ārējo membrānu sauc par periosteum vai periosteum (no grieķu valodas. peri- apkārt, osteon- kauls) un iekšējais, kas vērsts pret kaula dobumu, - iekšējais periosts jeb endosteums (no grieķu valodas. eondon- iekšā). periosts sastāv no diviem slāņiem: ārējā šķiedrainā (saistaudu) slāņa, kas ir ne tikai elastīgs aizsargapvalks, bet arī saišu un cīpslu piestiprināšanas vieta; un iekšējais slānis, kas nodrošina kaula augšanu biezumā. Endosts ir būtisks kaulu atjaunošanai un ir nedaudz līdzīgs periosta iekšējam slānim; tajā ir šūnas, kas nodrošina gan kaula augšanu, gan rezorbciju.
Skeleta-muskuļu sistēma ir ķermeņa mugurkauls. Skelets aizsargā atsevišķus orgānus no mehāniskiem bojājumiem, tāpēc cilvēka dzīvotspēja kopumā ir atkarīga no tā stāvokļa. Mūsu rakstā mēs apsvērsim kaulu sastāvu, to struktūras iezīmes un vielas, kas nepieciešamas to augšanai un attīstībai.
Kaulu audu struktūras iezīmes
Kauls ir saistaudu veids. Tas sastāv no specializētām šūnām un liela daudzuma starpšūnu vielas. Kopā šī struktūra ir gan izturīga, gan elastīga. Cietību kauliem, pirmkārt, piešķir specializētas šūnas - osteocīti. Viņiem ir daudz izaugumu, ar kuru palīdzību tie tiek savienoti viens ar otru.
Vizuāli osteocīti atgādina tīklu. ir kaulu audu elastīgais pamats. To veido kolagēna proteīna šķiedras, minerālu bāze.
Kaulu sastāvs
Ceturtā daļa no visa ir ūdens. Tas ir visu vielmaiņas procesu plūsmas pamats. Cietību kauliem piešķir neorganiskās vielas. Tie ir kalcija, nātrija, kālija un magnija sāļi, kā arī fosfora savienojumi. To procentuālais daudzums ir 50%.
Lai pierādītu to nozīmi noteiktam audu veidam, var veikt vienkāršu eksperimentu. Lai to izdarītu, kauls jāievieto sālsskābes šķīdumā. Tā rezultātā minerāli izšķīst. Pēc tam kauls kļūs tik elastīgs, ka to varēs sasiet mezglā.
25% no ķīmiskā sastāva ir organiskas vielas. Tos pārstāv elastīgais proteīna kolagēns. Tas piešķir audumam elastību. Ja kaulu kalcinē uz lēnas uguns, ūdens iztvaiko un organiskās vielas sadegs. Šajā gadījumā kauls kļūs trausls un var sabrukt.
Kādas vielas padara kaulus cietus?
Kaulu audu ķīmiskais sastāvs mainās cilvēka dzīves laikā. Jaunībā tajā dominē organiskās vielas. Šajā periodā kauli ir elastīgi un mīksti. Tāpēc ar nepareizu ķermeņa stāvokli un pārmērīgām slodzēm skelets var saliekties, izraisot stājas pārkāpumu. Sistemātisks sports un fiziskās aktivitātes to var novērst.
Laika gaitā minerālsāļu daudzums kaulos palielinās. Tajā pašā laikā tie zaudē savu elastību. Cietību kauliem piešķir minerālsāļi, kas ietver kalciju, magniju, fosforu, fluoru. Bet pārmērīgas slodzes gadījumā tie var izraisīt integritātes pārkāpumu un lūzumus.
Kalcijs ir īpaši svarīgs kauliem. Tā masa cilvēka ķermenī ir 1 kg sievietēm un 1,5 kg vīriešiem.
Kalcija loma organismā
99% no kopējā kalcija daudzuma atrodas kaulos, veidojot spēcīgu skeleta karkasu. Pārējais ir asinis. Šis makroelements ir zobu un kaulu celtniecības materiāls, kas ir nepieciešams nosacījums to augšanai un attīstībai.
Cilvēka organismā kalcijs regulē arī muskuļu audu, tostarp sirds, darbību. Kopā ar magniju un nātriju tas ietekmēs asinsspiediena līmeni, bet ar protrombīnu - uz tā koagulējamību.
Fermentu aktivācija, kas iedarbina neirotransmitera sintēzes mehānismu, ir atkarīga arī no kalcija līmeņa. Tās ir bioloģiski aktīvas vielas, caur kurām impulss tiek pārnests no nervu audu šūnām uz muskuļiem. Šis makroelements ietekmē arī vairāku enzīmu aktivāciju, kas veic dažādas funkcijas: biopolimēru sadalīšanos, tauku metabolismu, amilāzes un maltāzes sintēzi.
Kalcijs jo īpaši uzlabo to membrānu caurlaidību. Tas ir ļoti svarīgi dažādu vielu transportēšanai un homeostāzes - ķermeņa iekšējās vides noturības - uzturēšanai.
Veselīgi ēdieni
Kā redzat, kalcija trūkums organismā var izraisīt nopietnus tā darbības traucējumus. Katru dienu bērnam vajadzētu patērēt aptuveni 600 mg šīs vielas, pieaugušajam - 1000 mg. Un grūtniecēm un sievietēm, kas baro bērnu ar krūti, šis skaitlis jāpalielina par pusotru līdz divām reizēm.
Kādi pārtikas produkti ir bagāti ar kalciju? Pirmkārt, tie ir dažādi piena produkti: kefīrs, raudzēts cepts piens, skābais krējums, biezpiens... Un līderis starp tiem ir cietie sieri. Un tas nav pat kalcija daudzums, bet gan tā forma. Šie produkti satur piena cukuru – laktozi, kas veicina šī ķīmiskā elementa labāku uzsūkšanos. Kalcija daudzums ir atkarīgs arī no tauku satura. Jo zemāks šis rādītājs, jo vairāk tas ir piena produktā.
Dārzeņi ir arī bagāti ar kalciju. Tie ir spināti, brokoļi, baltie kāposti un ziedkāposti. No riekstiem vērtīgākās ir mandeles un Brazīlijas. Īsta kalcija noliktava ir magoņu un sezama sēklas. Tie ir noderīgi lietošanai gan neapstrādātā veidā, gan piena veidā.
Kviešu kliju un konditorejas izstrādājumu ēšana no pilngraudu miltiem, sojas siera un piena, pētersīļu lapām, dillēm, baziliku un sinepēm arī palīdz paaugstināt kalcija līmeni.
Bīstami simptomi
Kā saprast, ka kalcija organismā tā normālai attīstībai nepietiek? Tā ārējās izpausmes ir vājums, aizkaitināmība, nogurums, sausa āda, nagu plāksnes trauslums. Ar nopietnu kalcija trūkumu tiek novērots zobu bojājums, krampji, sāpes un ekstremitāšu nejutīgums, asins recēšanas procesa pārkāpums, imunitātes samazināšanās, tahikardija, kataraktas attīstība un tendence uz biežiem kaulu lūzumiem. Šādos gadījumos ir nepieciešams nodot asinis un, ja nepieciešams, uzsākt terapiju.
Tātad kauliem cietību piešķir to minerālie komponenti. Pirmkārt, tie ir sāļi, kas ietver kalciju, magniju un fosforu.
Cilvēka skeleta sistēmas uzbūve un funkcijas
Kaulu uzbūve, ķīmiskais sastāvs un fizikālās īpašības
Katrs dzīva cilvēka kauls ir sarežģīts orgāns: tas ieņem fiksētu stāvokli ķermenī, tam ir noteikta forma un struktūra, un tas veic savu funkciju.
Kaulu veidošanā piedalās visa veida audi, bet galveno vietu ieņem kaulaudi. Skrimšļi aptver tikai kaulu locītavu virsmas, kaula ārpusi klāj periosts, bet iekšpusē atrodas kaulu smadzenes.
Kaulā ir taukaudi, asins un limfātiskie asinsvadi un nervi. Kaulu audu struktūras iezīmes nosaka vissvarīgāko kaula pazīmi - tā mehānisko izturību. Kaula stiprumu var salīdzināt ar metāla izturību, piemēram, apakšējo ekstremitāšu skeleta daļa, vertikāli novietots stilba kauls spēj izturēt gandrīz divu tonnu smagu slodzi.
Liela nozīme kaulu stiprumā ir to ķīmiskajam sastāvam. Dzīvais kauls satur 50% ūdens, 12,5% olbaltumvielu organisko vielu (osēnu un osemukoīdu), 21,8% neorganisko minerālvielu (galvenokārt kalcija fosfātu) un 15,7% tauku.
Minerāli piešķir kauliem cietību, bet organiskie – elastību un lokanību.
Kaulu plāksnes veidojas no kaulaudiem. Ja kaulu plāksnes cieši pieguļ kopā, tad tas izrādās blīvs vai kompakts, kaulu viela. Ja kaulu šķērsstieņi atrodas brīvi, veidojot šūnas, tad porains kaulu viela. Kompakto un poraino vielu attiecība dažādos kaulos ir atkarīga no to funkcionālās nozīmes. Kauli, kas veic atbalsta un kustību funkcijas, satur kompaktāku vielu. Jāatceras, ka gan kompaktā, gan porainā vielā kaula šķērsstieņi nav izvietoti nejauši, bet stingri regulāri pa saspiešanas un stiepes spēku līnijām, t.i. spēka slodžu trieciena virzienā uz kaulu.
Ārpusē kauls ir pārklāts ar plānu, bet blīvu saistaudu apvalku - periosts. Perioste satur lielu skaitu nervu un asinsvadu, kas baro kaulu audus. Ir arī kaulu veidojošās šūnas (osteoblasti), kas nosaka kaula augšanu biezumā un kaulu fragmentu saplūšanu lūzumu laikā. Uz kaulu virsmas muskuļu piestiprināšanas vietās veidojas raupjums, bumbuļi, izciļņi, kuru atrašanās vietu un attīstības pakāpi nosaka motora slodzes. Vīriešiem tie ir izteiktāki nekā sievietēm, un cilvēkiem, kas nodarbojas ar sportu, vairāk nekā tiem, kas to nedara.
Skeletu veidojošie kauli atšķiras arī pēc formas. Ir 4 veidu kauli: gari vai cauruļveida, īsi, plakani vai plati, jaukti. cauruļveida kauli ir daļa no ekstremitāšu skeleta (augšstilba kaula un pleca kaula, apakšdelma, apakšstilba kauli utt.) Katram cauruļveida kaulam ir vidēji gara daļa ( diafīze) un divi pagarināti locītavu gali ( epifīzes). Bērnībā skrimšļi atrodas starp diafīzi un epifīzēm, un pieaugušajiem šie skrimšļi tiek aizstāti ar kaulaudiem. Cauruļveida kaula diafīze sastāv no kompaktas kaula vielas. Diafīzes iekšpusē ir medulārais dobums, kas piepildīts ar dzeltenām kaulu smadzenēm. Epifīzes veido poraina kaula viela, kuras šūnās ir sarkanās kaulu smadzenes.
Sarkanās kaulu smadzenes ir ļoti svarīgs hematopoētiskais orgāns. Tas sastāv no plānas saistaudu šķiedru tīkla, kurā nobriest liels skaits sarkano un balto asins šūnu. Šīs šūnas it kā tiek izskalotas ar asins plūsmu un tiek pārnestas visā ķermenī.
Embrionālajā attīstības periodā un agrā bērnībā arī garo cauruļveida kaulu diafīzes kaulu smadzeņu dobumi ir piepildīti ar sarkanām kaulu smadzenēm. Laika gaitā tas tiek pakļauts taukainajai deģenerācijai un pārvēršas dzeltenās kaulu smadzenēs.
Visā augšanas un attīstības periodā starp cauruļveida kaulu diafīzi un epifīzi atrodas skrimšļa slānis, tā sauktais epifīzes skrimslis, kura dēļ kauls aug garumā. Šī skrimšļa pilnīga aizstāšana ar kaulu notiek sievietēm līdz 18-20 gadu vecumam, bet vīriešiem līdz 23-25 gadu vecumam. Kopš tā laika skeleta augšana, kas nozīmē, ka cilvēka izaugsme apstājas.
Ir izveidota vēl viena grupa īsi kauli būvēts atbilstoši garo cauruļveida kaulu epifīzes veidam. Šādi kauli (skriemeļi, krūšu kauli, plaukstas locītavas un tarsa kauli u.c.) sastāv galvenokārt no porainas kaula vielas un tikai no ārpuses ir pārklāti ar plānu kompaktas kaula vielas kārtiņu.
plakanie kauli veidojas no divām kompaktas kaula vielas plāksnēm, starp kurām ir poraina viela. Šie kauli veic galvenokārt aizsargfunkciju, ar platām virsmām ierobežojot dobumus (parietālos, iegurņa u.c.). Dažos kaulos iekšā ir gaisa dobumi, tos sauc par gaisa dobumiem (priekšējā, augšžokļa, etmoīdā utt.).
sajaukti kauliņi atšķiras pēc dažādas struktūras, piemēram, zigomātiskais un deguna kauls, apakšžokļa kauls.
Kaulu savienojums
Ir divi galvenie kaulu savienojuma veidi: nepārtraukts un pārtraukts. Plkst nepārtraukts Savienojumā kaulus savā starpā savieno nepārtraukts skrimšļainu vai šķiedru saistaudu slānis, kas pieļauj tikai nelielu kaulu nobīdi un arī tad ne vienmēr. Tas pilnībā nav, ja slānis tiek aizstāts ar kaulaudiem, piemēram, kad krustu skriemeļi ir sapludināti vienā kaulā - krustu kaulā. Smadzeņu galvaskausa kaulu nekustīgums tiek panākts ar to, ka daudzi viena kaula izvirzījumi nonāk otra kaula atbilstošajos padziļinājumos. šo kaulu kombināciju sauc šuve.
Nelielu mobilitāti nodrošina elastīgi skrimšļa spilventiņi, kuru iekšpusē ir iedobums, kas piepildīts ar želatīna masu. Šādi spilventiņi ir pieejami starp atsevišķiem skriemeļiem. saspiežot, piemēram, saraujoties mugurkaula muskuļiem, tiek saspiesti skrimšļa spilventiņi un skriemeļi nedaudz tuvojas viens otram. Tā paša iemesla dēļ, kad cilvēks guļ ar atslābinātiem muskuļiem, viņa ķermenis ir nedaudz garāks nekā stāvus. Noliecoties uz sāniem, muskuļi saraujas tikai vienā mugurkaula pusē, tāpēc skrimšļa spilventiņi saliekuma pusē tiek saspiesti un pretējā pusē tiek izstiepti. Tādējādi skriemeļi, īpaši jostas un kakla apgabalos, var noliekties viens pret otru. Viss mugurkauls kopumā nodrošina ievērojamu kustību diapazonu un var noliekties uz priekšu, atpakaļ un uz sāniem. Staigājot, skrienot, lecot, elastīgo skrimšļu slāņi darbojas kā atsperes, mīkstinot asus triecienus un pasargājot ķermeni no kratīšanas. Tas ir īpaši svarīgi muguras smadzeņu un smadzeņu smalko audu saglabāšanai.
Kaulu savienojumu sauc pārtraukta vai locītavu ja starp tām ir šaura atstarpe. Katru locītavu ieskauj ļoti blīvu saistaudu maiss. Somas biezumā un ap to ir stipras un elastīgas saites. somas malas kopā ar saitēm pielīp pie kauliem zināmā attālumā no to saskares virsmām un hermētiski noslēdz locītavas dobumu. Kaulu virsmas, kas pieskaras jeb locītavu, ir pārklātas ar skrimšļa slāni, kas ievērojami samazina berzi starp kauliem un tādējādi atvieglo to kustību. Berzi samazina arī šķidrums, kas pastāvīgi izdalās uz maisa iekšējās virsmas un darbojas kā smērviela. Kad maiss ir izstiepts, locītavas dobumā veidojas negatīvs spiediens. Tas novērš kaulu diverģenci un piešķir locītavai ārkārtēju spēku. Ja maiss ir caurdurts, tad iekļūs gaiss un negatīvs spiediens netiks radīts. Tāpēc savienojums ar caurdurtu maisu ir mazāk izturīgs. Pārmērīgas slodzes rezultātā locītava var tikt bojāta: saišu sastiepums vai plīsums, kaulu locītavu galu nobīde ( locītavas dislokācija).
Kaulu locītavu virsmas atšķiras pēc formas. Saskaņā ar to savienojumus iedala sfēriskā, eliptiskā, cilindriskā, bloka formā, seglu un plakanā formā. Locītavu virsmu forma nosaka kustību diapazonu un virzienu, kas notiek ap trim asīm. Ir vienpusējas, biaksiālās un trīsaksiālās locītavas. vienpusējs atļaut kustības tikai ap vienu asi, citiem vārdiem sakot, vienā plaknē (piemēram, locīšana un pagarināšana starp pirkstu kauliem), biaksiāls- ap divām asīm vai divās plaknēs, kas ir savstarpēji perpendikulāras (piemēram, rādiusa un plaukstas locītava). Trīsaksiāls (daudzaksi) locītavas nodrošina kustību visos virzienos – saliekšanu un pagarinājumu, nolaupīšanu uz sāniem un rotāciju (piemēram, pleca locītava).
Ir arī pārejas veids kaulu savienojumam - puslocītavas. Puslocītavās nav locītavu maisa, bet starp kauliem ir skrimšļi (piemēram, kaunuma kaulu skrimšļa savienojums).
Skeleta uzbūve
Cilvēka skeletā ir četras sadaļas: galvas (galvaskausa) skelets, ķermeņa skelets, augšējo un apakšējo ekstremitāšu skelets.
Torsa skelets ietver mugurkaulu (mugurkauls), krūšu kaulu un ribas. Mugurkauls ir sava veida ķermeņa ass. Augšējais gals savienojas ar galvaskausu, apakšējais – ar iegurņa kauliem. Mugurkauls sastāv no 33-34 skriemeļiem: 7 kakla, 12 krūšu, 5 jostas, 5 krustu skriemeļi, kas ir sapludināti vienā kaulā - krustu kaulā, un 4-5 astes kaula skriemeļi. Skriemeļos priekšā izšķir masīvu ķermeni, bet aizmugurē - loku ar vairākiem procesiem, no kuriem daži kalpo muskuļu piestiprināšanai, bet citi - savienošanai ar blakus esošajiem skriemeļiem. Muguras smadzenes atrodas mugurkaula kanālā, ko veido caurumi starp ķermeni un skriemeļu arku.
Dzemdes kakla, krūšu kurvja un jostas daļas skriemeļi ir savstarpēji savienoti, izmantojot starpskriemeļu skrimšļus, saites un locītavas. Kustību amplitūda starp diviem skriemeļiem ir neliela, taču kopumā šīm mugurkaula daļām ir ievērojama kustīgums.
Mugurkaula sakrālo un coccygeal posmu veido sapludināti skriemeļi, un tāpēc šī mugurkaula daļa ir praktiski nekustīga.
Cilvēka mugurkaulam ir četri izliekumi: divi vērsti ar izliekumu uz priekšu, tos sauc par lordozi (kakla un jostas), pārējos divus - ar izliekumu atpakaļ, tos sauc. kifoze(krūšu kurvja un sakrālā).
Mugurkaula izliekumi ir cilvēka atšķirīga iezīme, kas saistīta ar ķermeņa vertikālo stāvokli. Pateicoties šiem izliekumiem, stāvoša cilvēka ķermeņa smaguma centrs tiek pārvietots atpakaļ un atrodas uz svērtenes, kas iet starp pēdu zolēm, tuvāk papēžiem. Šī smaguma centra pozīcija nodrošina līdzsvaru un ievērojami atvieglo staigāšanu uz divām kājām. Izliekumi padara mugurkaulu elastīgāku un elastīgāku. Ejot, skrienot, lecot un veicot visādas pēkšņas kustības, tas atsperas un tādējādi pasargā ķermeni no kratīšanas.
Krūškurvis veido krūšu dobuma kaulaino pamatni. Tas aizsargā sirdi, plaušas, aknas un kalpo kā piestiprināšanas vieta elpošanas muskuļiem un augšējo ekstremitāšu muskuļiem. Krūtis sastāv no krūšu kaula, 12 ribu pāriem, kas savienoti aiz mugurkaula.
Krūškurvja skriemeļi ir neatņemama krūškurvja daļa. No katra krūšu skriemeļa iziet viens ribu pāris, kas ar to ir kustīgi savienots.
10 augšējo ribu pāru priekšējie gali ar skrimšļu palīdzību ir savienoti ar krūšu kauli jeb krūšu kauli, un 8., 9., 10. ribu pāra skrimšļi saaug kopā un savienojas ar 7. pāra, 11. pāra skrimšļiem. un 12. pāri nesasniedz krūšu kaulu un beidzas brīvi.
Galvas skelets, vai laiva, sastāv no priekšējās un smadzeņu daļas. Smadzeņu galvaskauss veido lielu dobumu, kurā atrodas smadzenes. Smadzeņu galvaskausa struktūrā ietilpst šādi kauli: frontālie, divi parietālie, pakauša, divi laika, galvenais etmoīds.
Sejas galvaskauss sastāv no augšējiem un apakšējiem žokļiem, zigomātiskajiem kauliem, palatīna kauliem, vomēra, deguna kauliem, apakšējiem turbinātiem un asaru kauliem.
Galvaskausa kaulu savienojumi lielākoties ir nepārtraukti un tiek veikti ar šuvju palīdzību. Ir tikai viena pārtraukta kustīga locītava - temporomandibulārā locītava.
Augšējo ekstremitāšu skelets sastāv no plecu jostas kauliem, ko veido lāpstiņa un atslēgas kauls, un brīvās augšējās ekstremitātes kauliem, kuros izceļas pleca kauls, kas ir kustīgi savienots ar lāpstiņu; apakšdelms, kas sastāv no diviem kauliem - elkoņa kaula un rādiusa; plauksta, kurā ietilpst mazie plaukstas kauli, pieci garie metakarpa kauli un pirkstu falangas (divi īkšķā, trīs pārējie).
Apakšējo ekstremitāšu skelets sastāv no iegurņa jostas kauliem un brīvās apakšējās ekstremitātes kauliem. Apakšējo ekstremitāšu jostu jeb iegurņa jostu veido krustu kauls un divi tam piestiprināti iegurņa kauli, kas arī ir piestiprināti viens otram priekšā. Apakšējā ekstremitātē izšķir: augšstilbu; divi apakšstilba kauli - lielais un mazais stilba kauls; pēda, kas sastāv no pirkstu kauliem, pleznas kauliem un pirkstu falangām.
Augšstilbs veido ceļa locītavu ar stilba kaulu, kuram priekšā piekļaujas neliels kauliņš - ceļa skriemelis, kas aizsargā ceļa locītavu no bojājumiem.
Kaulu sistēmas attīstība
Pirmsdzemdību un pēcdzemdību attīstības procesā bērna skeleta sistēma piedzīvo sarežģītas pārvērtības. Bērna skelets atšķiras no pieauguša cilvēka skeleta pēc izmēra, proporcijām, struktūras un kaulu ķīmiskā sastāva. Skeleta veidošanās sākas no 2. embrioģenēzes mēneša vidus un turpinās līdz 18-25 pēcdzemdību dzīves gadiem.
Sākotnēji embrijā viss skelets sastāv no skrimšļa audiem. Nākotnē skrimšļa audi tiek iznīcināti, un to vietā veidojas kaulu audi, t.i. notiek skeleta pārkaulošanās. Tomēr sablīvēto primāro saistaudu vietā parādās lielākā daļa smadzeņu un sejas galvaskausa kaulu, t.i. bez iepriekšējas skrimšļa veidošanās.
Pirms kaulu audu attīstības notiek strauja primāro saistaudu šūnu savairošanās, kas sāk intensīvi ražot kaulaudiem raksturīgo starpšūnu vielu. Šīs šūnas sauc osteoblasti, t.i. kaulu veidotāji un apvalks, kas pārklāj kaulu no ārpuses - periosts. Līdz piedzimšanas brīdim pārkaulošanās process nav pabeigts, tāpēc jaundzimušā bērna skeletā joprojām ir daudz skrimšļu, un pats kauls ķīmiskajā sastāvā būtiski atšķiras no pieauguša cilvēka kaula. Pēcdzemdību ontoģenēzes pirmajos posmos tas satur daudz organisko vielu, tam nav spēka un ir viegli saliekts nelabvēlīgas ārējās ietekmes ietekmē: šauri apavi, nepareizs bērna novietojums gultiņā vai uz rokām utt. Sienu intensīva sabiezēšana un to mehāniskās izturības palielināšanās sasniedz 6-7 gadus. Tad līdz 14 gadiem kompaktā slāņa biezums praktiski nemainās, un pēc 14 un līdz 18 gadiem atkal ir kaulu stipruma palielināšanās.
Dažādi kauli aug atšķirīgi. plakanie kauli, kā, piemēram, lielākajai daļai smadzeņu un sejas galvaskausa kaulu, palielinās izmērs, uzliekot jaunus kaulaudus gan uz virsmas (pieaug biezums), gan gar malām. Pretējā gadījumā tie aug garāki par ekstremitātēm. Pirmkārt, kaulu audi veidojas diafīzes vidū gan uz tās virsmas, gan skrimšļa iekšpusē. Pamazām osifikācija izplatās uz visu diafīzi; daudz vēlāk epifīzēs parādās kaulaudu salas. Tomēr uz robežas starp diafīzi un epifīzi paliek skrimšļa audu slānis. No diafīzes puses šis slānis tiek daļēji iznīcināts un aizstāts ar kaulaudiem, bet nepazūd, jo tajā pašā laikā tajā veidojas jaunas šūnas. Tā rezultātā palielinās attālums starp epifīzēm, citiem vārdiem sakot, kauls palielinās garumā. Ar skrimšļa slāņa pārkaulošanos kaula augšana garumā kļūst neiespējama.
Skeleta galīgā pārkaulošanās tiek pabeigta sievietēm 17-21 gadu vecumā, vīriešiem 19-25 gadu vecumā. Dažādu skeleta daļu kauli pārkaulojas dažādos laikos. Piemēram, mugurkaula pārkaulošanās beidzas līdz 20-25 gadu vecumam, bet skriemeļu gala - pat līdz 30 gadiem; plaukstas pārkaulošanās beidzas 6-7 gados, plaukstas kaulu pārkaulošanās 16-17 gados; apakšējo ekstremitāšu kauli - apmēram 20 gadus. Šajā sakarā intensīvs smalks roku darbs var izjaukt rokas kaulu attīstību, un, valkājot neērtus apavus, var deformēties pēda.
Jaundzimušā mugurkaulam ir raksturīgs izliekumu trūkums, un tam ir raksturīga ārkārtēja elastība. Līdz 3-4 gadu vecumam viņš iegūst visus četrus līkumus, kas tiek novēroti pieaugušajam. 3 mēnešos parādās dzemdes kakla lordoze, 6 mēnešos - krūšu kurvja kifoze, 1. gadā - jostas lordoze. Pēdējā veidojas sakrālā kifoze. Taču līdz 12 gadu vecumam bērna mugurkauls saglabājas elastīgs un mugurkaula izliekumi ir vāji fiksēti, kas nelabvēlīgos attīstības apstākļos viegli noved pie tā izliekuma. Mugurkaula augšanas ātruma palielināšanās tiek novērota sākumskolas vecumā, 7-9 gadu vecumā un ar pubertātes sākumu. Pēc 14 gadiem mugurkauls praktiski nepalielinās. Līdz 12-13 gadu vecumam krūtis jau ievērojami atgādina pieauguša cilvēka krūtis.
Iegurņa kauli saplūst 7-8 gadu vecumā, un no 9 gadu vecuma meitenēm un zēniem veidojas dzimumu atšķirības iegurņa struktūrā. Kopumā iegurņa struktūra tuvojas pieaugušajam līdz 14-16 gadu vecumam, no šī brīža iegurnis spēj izturēt ievērojamas slodzes.
Galvas skeletā notiek būtiskas izmaiņas. Jaundzimušam bērnam smadzeņu galvaskausa plakanie kauli vēl nav saskarē viens ar otru visā garumā. Īpaši liela ir plaisa starp frontālajiem un parietālajiem kauliem - frontālais vai liels fontanelis. Pamazām aizaug līdz 1. dzīves gada beigām, 2. dzīves gada sākumam. Plaisa starp pakauša un diviem parietālajiem kauliem ( mazs fontanelis) aizaug bērna pirmajos dzīves mēnešos un biežāk pirms viņa dzimšanas.
Pat nelieli zilumi zīdaiņa galvas vietās, ko neaizsargā kauls, var izraisīt bīstamus smadzeņu apvalku un pašu smadzeņu bojājumus. Tāpēc īpaša piesardzība jāievēro, rīkojoties ar bērnu pirmajos dzīves mēnešos, piemēram, mazgājot vai autiņojot.
Bērniem agrīnā vecumā galvaskausa smadzeņu daļa ir vairāk attīstīta nekā sejas daļa. Ar vecumu, īpaši no 13-14 gadiem, sejas daļa aug enerģiskāk un sāk dominēt pār smadzenēm. Jaundzimušajam galvaskausa smadzeņu reģiona tilpums ir 6 reizes lielāks nekā sejas, bet pieaugušajam tas ir 2-2,5 reizes.
Galvas augšana tiek novērota visos bērna attīstības posmos, visintensīvāk tas notiek pubertātes laikā.
