Układ kostny
Kości i stawy
Kości to narządy niezwykłe. Są bardzo wytrzymałe na rozciąganie i zgniatanie, choć znacznie mniej odporne na wyginanie. Wytrzymałość kości ludzkiej na rozciąganie odpowiada mniej więcej odporności żelaznego pręta o podobnym kształcie. Takie właściwości są wynikiem ich budowy fizycznej i chemicznej.
Kształt kości zależy od funkcji
Kości powstają jeszcze przed narodzinami, a ich rozwój kończy się po 20. roku życia. Stanowią rusztowanie i podporę dla mięśni, ochraniają narządy, magazynują sole mineralne i pełnią funkcję krwiotwórczą.
Kości wykazują dużą różnorodność kształtów, która zależy od funkcji, jaką pełnią w organizmie, oraz siły nacisku ze strony sąsiadujących z nimi mięśni i innych kości. Ze względu na kształt wyróżnia się kości: długie, krótkie, płaskie i różnokształtne.
Rodzaje kości | Wymiary | Funkcja | Przykłady |
długie | długość większa niż szerokość i grubość | dźwignia, podpora ciała | kość udowa, kość ramienna, obojczyki, kości palców |
krótkie | długość, szerokość, grubość są do siebie zbliżone | precyzyjne, złożone ruchy | kości stępu, nadgarstka |
płaskie | długość, szerokość większe od grubości | osłona narządów, powierzchnie przyczepu mięśni | łopatka, mostek, kość biodrowa, czołowa |
różnokształtne | nieregularne, tworzą różnowymiarowe bryły | osłona narządów, miejsce przyczepu mięśni | kręgikręgi, żuchwa, kosteczki słuchowe |
Kształt i wielkość kości wykazują zróżnicowanie w zależności od płci, wieku i wzrostu człowieka. Na przykład kości mężczyzn w porównaniu z kośćmi kobiet są większe i masywniejsze. Pomaga to naukowcom i lekarzom medycyny sądowej określić płeć i wiek osoby zmarłej na podstawie niektórych pojedynczych kości.
Kości (np. łopatka) mają na powierzchni grzebienie, wyrostki, chropowatości. Wyjaśnij jakie jest ich znaczenie.
Kości długie zbudowane są z trzonu i nasad
Kość długa składa się z trzonu oraz nasad leżących po obu jego stronach. Zewnętrzna część trzonu i nasad zbudowane są z tkanki kostnej zbitej (istoty zbitej), która nadaje kości wytrzymałość. Wewnątrz nasady i trzonu znajduje się natomiast tkanka kostna gąbczasta (istota gąbczasta), która otacza jamę szpikową wypełnioną galaretowatą substancją – szpikiem kostnymszpikiem kostnym. W trzonie kości znajduje się szpik żółty, składający się głównie z tłuszczu, a w ich nasadach - szpik czerwony, który pełni funkcję krwiotwórczą wytwarzając niektóre komórki krwi.
Części kości, które stykają się ze sobą pokryte są tkanką chrzęstną, tworzącą powierzchnie stawowe. Cała kość otoczona jest natomiast włóknistą błoną – okostnąokostną. Znajdują się w niej odżywiające kość naczynia krwionośne, nerwy oraz komórki kościotwórcze uczestniczące w rozwoju i regeneracji kości. Dzięki nim złamana kość się zrasta, a jej składniki wymieniają się mniej więcej co 10 lat.
Niektóre kości czaszki mają obszerne przestrzenie wypełnione powietrzem (zatoki). Należy do nich m.in. kość czołowa, w której znajdują się zatoki czołowe. Są one wyścielone błoną śluzową, która podobnie jak błona śluzowa nosa może ulegać infekcjom. Taki stan nazywamy zapaleniem zatok i objawia się on m.in. katarem i bólami głowy.
Twardość i elastyczność kości zależą od jej składu chemicznego
Wytrzymałość mechaniczna kości na ściskanie, zginanie, rozciąganie i skręcanie zależy przede wszystkim od funkcji, jaką dana kość pełni w organizmie, a także od jej gęstości mineralnej i struktury, wieku, płci oraz stanu zdrowia osobnika.
Komórki kostne wytwarzają substancję międzykomórkowąsubstancję międzykomórkową, w której są zanurzone. W jej skład wchodzą:
związki organiczne, głównie białka (włókna kolagenowe), które nadają kościom elastyczność,
sole mineralne, głównie związki wapnia i fosforu, które sprawiają, że kość jest sztywna i twarda.
W substancji międzykomórkowej kości dzieci przeważają białka, dlatego ich kości są elastyczne i odporne na złamania. Z wiekiem kości tracą składniki mineralne (ulegają demineralizacji), zawierają też mało kolagenu, dlatego stają się bardziej podatne na złamania.
Kliknij rozpocznij
, aby przeprowadzić symulację interaktywną.
Symulacja przedstawia wytrzymałość mechaniczną kości. Poniżej przycisk rozpocznij. Po kliknięciu na niego wyświetla się ekran ze stołem laboratoryjnym. Widać na nim dwa słoiki, jeden z wodą, drugi z octem. Obok znajdują się trzy kości na szkiełku zegarkowym oraz palnik. U góry widać napis: Włóż po jednej kości do każdego ze słoików. Po wykonaniu tej czynności pojawia się napis: dwa tygodnie później. Następnie kolejny napis: Wyjmij kości ze słoików i połóż je na szkiełkach zegarkowych. Kość, która nie była moczona, przypal za pomocą palnika. Po wykonaniu tych czynności pojawia się kolejny napis: Wybierz kość, a następnie zmień siłę nacisku i rodzaj oddziaływania na wybraną kość, żeby sprawdzić jej właściwości. W dolnym lewym rogu widać przycisk z literą i. Po jego kliknięciu wyświetla się następująca informacja: Kości są twarde dzięki zawartości soli mineralnych, a elastyczne dzięki białkom. Kość pozbawiona minerałów staje się miękka, a pozbawiona białek staje się krucha i łamliwa. Kość moczona w wodzie nie ulega odkształceniom pod wpływem ściskania, rozciągania, zginania, skręcania i ścinania. Kość moczona w occie uległa odkształceniom podczas ściskania, zginania, skręcania i ścinania. Kość moczona w occie nie uległa odkształceniom podczas rozciągania. Kość palona uległa złamaniu po zginaniu, skręcaniu i ścinaniu. Nie uległa odkształceniom podczas ściskania i rozciągania.
Kości stanowią magazyn wapnia. W razie niedoboru tego pierwiastka organizm pobiera go z kości, zwiększając ich podatność na złamania. Tak jest także u kobiet w czasie ciąży, kiedy wapń jest potrzebny do formowania szkieletuszkieletu u płodu. Jako pierwsze odwapnieniu ulegają zęby, dlatego tak ważna jest dbałość o nie w tym okresie.
Historyczna nazwa krzywicy to angielska choroba. W XIX w. krzywica była powszechną chorobą w Anglii i innych krajach Europy Północnej, zwłaszcza w ośrodkach przemysłowych i w ich pobliżu. Wyjaśnij, dlaczego krzywica występowała głównie na północy, a nie na południu Europy.
Stawy są ruchowymi połączeniami kości
Kości łączą się ze sobą ruchomo i nieruchomo. Nieruchome połączenia kości to głównie szwyszwy, które uniemożliwiają przemieszczanie się kości względem siebie. Ruchome połączenia kości to stawystawy.
Wyjaśnij, dlaczego kości czaszki łączą się, tworząc mocno pofałdowaną linię.
Staw utworzony jest przez nasady kości. Miejsca ich styku pokryte są chrząstką i otoczone torebką stawową, która tworzy jamę stawową wypełnioną mazią stawową. Cały staw wzmacniają więzadławięzadła.
Film dostępny pod adresem /preview/resource/RQ6ynrbaB7bRA
Film przedstawia sposób działania stawu na przykładzie stawu kolanowego.
Na podstawie animacji wyjaśnij jakie jest znaczenie poszczególnych elementów wchodzących w skład stawu kolanowego: ścięgna, torebka stawowa, chrząstki stawowe, maź stawowa.
Stawy wykazują dużą różnorodność w zależności od miejsca występowania w organizmie i pełnionej funkcji.
Różnią się:
liczbą tworzących je kości: stawy proste są zbudowane z 2 kości (staw ramienny), złożone – z więcej niż 2 kości (staw nadgarstkowy);
kształtem powierzchni stawowych i zakresem ruchów: stawy mogą być m.in. kuliste (ramienny), umożliwiające ruchy w wielu płaszczyznach i zawiasowe (łokciowy), zdolne jedynie do zginania i prostowania.
Największym stawem w organizmie człowieka jest staw kolanowy. Znajdująca się z przodu płaska kostka – rzepka – chroni go przed urazami, na które jest szczególnie narażony.
Ustalenie rodzaju stawu na podstawie zakresu jego ruchów.
Jaki rodzaj stawu występuje między wybranymi kośćmi?
Twoja osoba.
Wykonując wszystkie możliwe ruchy, zbadaj jakiego rodzaju stawy znajdują się:
między kośćmi palców,
między ramieniem a tułowiem (ramienny),
między udem a podudziem (kolanowy),
między udem a tułowiem (biodrowy).
To ważne!
Kości przyjmują różne kształty w zależności od pełnionej funkcji.
Budowa kości decyduje o ich właściwościach mechanicznych.
Zawarte w kości sole mineralne nadają im sztywność, a białka – elastyczność.
Okostna okrywa od zewnątrz kości, odżywia je i uczestniczy w ich regeneracji.
Kości łączą się ze sobą, tworząc połączenia ruchome i nieruchome.
Staw składa się z: powierzchni stawowych kości, torebki stawowej oraz jamy stawowej wypełnionej mazią.
Na pożegnanie
3 - 1. jama szpikowa, 2. torebka stawowa, 3. jama stawowa, 4. tkanka kostna gąbczasta, 5. nasada kości, 6. chrząstka stawowa
4 - 1. jama szpikowa, 2. torebka stawowa, 3. jama stawowa, 4. tkanka kostna gąbczasta, 5. nasada kości, 6. chrząstka stawowa
5 - 1. jama szpikowa, 2. torebka stawowa, 3. jama stawowa, 4. tkanka kostna gąbczasta, 5. nasada kości, 6. chrząstka stawowa
6 - 1. jama szpikowa, 2. torebka stawowa, 3. jama stawowa, 4. tkanka kostna gąbczasta, 5. nasada kości, 6. chrząstka stawowa
7 - 1. jama szpikowa, 2. torebka stawowa, 3. jama stawowa, 4. tkanka kostna gąbczasta, 5. nasada kości, 6. chrząstka stawowa
Wymień tkanki budujące kość długą.
Wróć do ilustracji przedstawiającej wygląd czaszki noworodka. Wyjaśnij, dlaczego kości jego czaszki mogą się przesuwać względem siebie.
Ułóż zestaw 3 zadań dla innych uczniów korzystających z tego podręcznika, które sprawdzą wiedzę o kościach i stawach. Do każdego pytania w zadaniu podaj 4 proponowane odpowiedzi, ale tylko jedna ma być prawidłowa. Pytanie z odpowiedziami wyślij Twojemu nauczycielowi, który włączy je do quizu Milionerzy
Znasz już kości i stawy. Wróć do polecenia na stronie „Na dobry początek” i dopisz brakujące definicje. Pamiętaj, żeby nie kopiować słownika, ale wyjaśnić każde słowo kluczowe w miarę możliwości swoimi słowami.