20. Будова та функції опорно-рухового апарата. Типи кісток, їхня будова та хімічний склад - відповіді Горобець

• Назад до змісту

1. Які функції опорно-рухової системи?

Опорно-рухова система виконує кілька важливих функцій. Основними є забезпечення опори, захисту та рухів тіла людини. Скелет надає тілу опору та захищає внутрішні органи - череп захищає мозок, ребра захищають серце та легені. Також система бере участь у мінеральному обміні та кровотворенні.

2. Що таке остеон?

Остеон - це структурна одиниця кістки, яка складається з циліндричних кісткових пластинок, вставлених одна в одну. У центрі кожного остеона проходить центральний (Гаверсів) канал, у якому знаходяться кровоносні судини та нерви. Між пластинками розташовані кісткові клітини, що виділяють кісткову речовину.

3. Наведіть приклади плоских кісток.

Прикладами плоских кісток є кістки черепа, ребра, грудина, лопатка та кістки тазу. Плоскі кістки складаються з шару губчастої речовини, з обох боків прикритої щільною речовиною. Вони необхідні передусім для захисту внутрішніх органів.

4. Чому в одних кістках переважає щільна речовина, а в інших — губчаста?

Співвідношення щільної та губчастої речовини залежить від функції кістки. Щільна тканина переважає в кістках, що є опорою тіла, оскільки вона забезпечує міцність. Губчаста речовина наявна в частинах скелету, де необхідна міцність і водночас легкість.

5. Навіщо в кістках речовини з високим вмістом колагену?

Речовини з високим вмістом колагену (органічні речовини) надають кісткам пружності та гнучкості. Твердості кісткам надають мінеральні речовини (сполуки кальцію та фосфору), але тверді об’єкти є крихкими. Тому кістки мають бути водночас твердими та гнучкими - колаген забезпечує цю гнучкість. Без органічних речовин кістка стає дуже крихкою і може зламатися від несильного удару.

6. Анатоми дослідили будову кісток на рівні, достатньому для вирішення задач медицини. Але будову кісток продовжують поглиблено вивчати інженери та архітектори. Яка користь від таких досліджень?

Інженери та архітектори вивчають будову кісток для створення міцних і водночас легких конструкцій. Кістки мають унікальну структуру - остеони утворюють циліндричні системи пластинок, що забезпечують оптимальне поєднання міцності та легкості. Губчаста речовина кісток створює міцну, але легку структуру, що витримує великі навантаження.

Ці знання допомагають розробляти нові будівельні матеріали та конструкції. Наприклад, створюють металеві та композитні матеріали з пористою структурою, схожою на губчасту речовину кісток. Такі матеріали використовують в авіації, космонавтиці та будівництві для зменшення ваги конструкцій без втрати міцності.

Архітектори застосовують принципи будови кісток для проектування каркасів будівель, мостів та інших споруд. Вони копіюють розташування остеонів та напрямок кісткових пластинок для створення оптимальних несучих конструкцій, які витримують максимальні навантаження при мінімальній витраті матеріалів.

Також ці дослідження сприяють розвитку 3D-друку та створенню штучних імплантатів зі структурою, максимально наближеною до природної кістки.