Caracteristicile osoase. Țesuturile scheletice. Caracteristicile generale ale țesuturilor osoase și cartilajului. Funcțiile țesutului osos

SIstemul musculoscheletal

Schelet

Schelet

Înţeles skeleton

Osul ca organ

Osul ca organ

Osul ca organ

10. Măduva osoasă

11. Părți ale osului

12.

13.

14. Structura țesutului osos

15. Tipuri de țesut osos

16. Clasificarea oaselor

17. Clasificarea oaselor

18.

19. Oasele spongioase

20. Oasele plate

21.

22.

23. Tipuri de articulații osoase

24.

25. Conexiuni continue ale oaselor

26.

27.

28.

29.

30.

31.

32.

33. Articulație

34. Funcțiile articulațiilor:

35. Clasificarea rosturilor

36. Clasificarea rosturilor

37. Coloana vertebrală

38. Structura vertebrei

39. Coloana vertebrală în ansamblu

40.

41. Piept

42. Oasele craniului

43. Oasele feței

44. Scheletul membrului superior

45.

46.

47.

48. Scheletul membrului inferior

49.

50.

51. Patologia osoasă

52. PATOLOGIA CONGENITĂ A SISTEMULUI OSOS

53. BOLI METABOLICE OSOASE

54. BOLI HORMONALE CU ȚESUT OSOS

55. PATOLOGIA TESUTULUI OSOS IN TULBURARI

56. OSTEOMIELITA

57. BOLI OSOASE IDIOPATE

58. CHISTURI ȘI TUMORI BENIGNE OSOARE

59. TUMORI MALIGNE ALE ȚESUTURILOR OSOSE ȘI CARTILAGIE

60.

61.

62.

63.

64.

65. Boli ale articulațiilor (artrita)

66. Deteriorarea articulațiilor

67. Monoartrita

68. Oligoartrita

69. Poliartrita

70.

71.

72.

73. Luxații și subluxații ale articulațiilor

În anatomie, este clar definit că fiecare os este un organ al unui organism complet. În sistemul osos, osul ocupă o anumită poziție, ceea ce determină caracteristicile formelor sale externe, structura internă și funcția. Structura interna oasele sunt cel mai convenabil luate în considerare pe exemplul unui os tubular lung, deoarece combină componente comune tuturor oaselor scheletului. Prin urmare, ar trebui să vă familiarizați cu câteva concepte anatomice ale unui astfel de os. Pe oasele tubulare lungi, care formează în principal scheletul membrelor, ele disting: partea mijlocie, mai îngustă, este diafiza sau corpul; capetele oaselor implicate în formarea articulaţiilor sunt epifizele. Procesele osoase sub formă de tuberculi de frigărui, care au propriile focare de osificare, se numesc apofize. La locul de tranziție a diafizei la epifiză se distinge o zonă intermediară - metafiza. Această zonă la animalele tinere, până la finalizarea proceselor de osificare, este reprezentată de cartilaj și se numește placa metaepifizară sau zonă de creștere. În consecință, între diafize și apofize la animalele tinere există o zonă metaapofizară.

Osul, ca organ, este construit din mai multe țesuturi, dar în principal din grupul de țesuturi de susținere-trofice. Cea mai mare parte a osului este țesut osos. Acest țesut este un tip de țesut conjunctiv foarte specializat, caracterizat prin duritate mare, rezistență mecanică, prezența unei cantități mari de substanță intercelulară cu un număr relativ mic de celule osoase (osteocite). În plus față de țesutul osos, la structura osului participă țesuturile cartilaginoase, dense, fibroase, neformate, conjunctive și reticulare. Elementele anatomice obligatorii ale osului ca organ sunt periostul, măduva osoasă, vasele de sânge și nervii. Majoritatea oaselor au, de asemenea, diferite grade de cartilaj hialin sau fibros dezvoltat.

Fiecare os este acoperit la exterior cu o teacă de țesut conjunctiv subțire, dar densă și elastică - periostul sau periostul, care limitează osul de organele și țesuturile din jur. Se ataseaza de os cu ajutorul fibrelor perforante de tesut conjunctiv care patrund in grosimea substantei osoase prin canale speciale. Împreună cu fibrele periostului, vasele și nervii pătrund în os. Grosimea periostului nu este aceeași peste tot. Ochiul se îngroașă semnificativ în punctele de atașare a ligamentelor și tendoanelor mușchilor, deoarece fibrele de colagen ale periostului pătrund și ele în os. Acest lucru asigură o rezistență excepțională a atașării tendoanelor și ligamentelor la os. Sub acțiunea contractării mușchilor, periostul este comprimat și tensionat în raport cu substanța osoasă subiacentă. Ca urmare, terminațiile nervoase sunt excitate, impulsurile nervoase sunt transmise la vasodilatatoare, îmbunătățind astfel aportul de sânge și remodelarea osoasă.

În periost se disting trei straturi: exterior - adventițial, mijlociu - fibroelastic și interior - cambial. Stratul adventițial este format din țesut conjunctiv lax, care asigură interconectarea periostului cu membranele organelor adiacente (mușchi, tendoane etc.). Stratul fibroelastic este relativ dens cu un continut ridicat de fascicule de colagen, care dau rezistenta periostului; este bogat in vase de sange si nervi, deci periostul este foarte sensibil. Stratul cambial este format din osteoblaste (formatori de oase) care produc țesut osos prin suprapunere strat cu strat (creștere apozițională). Osteoblastele sunt situate pe suprafața osului într-un strat continuu.

Astfel, osul este un organ viu care este sensibil la schimbările atât în ​​mediul intern, cât și în cel extern, iar de-a lungul vieții animalului are loc un proces de restructurare continuă a scheletului osos. Rolul periostului este deosebit de mare în perioada de formare a osului în locul cartilajului și creșterea ulterioară a acestuia în ontogeneză. Într-un organism în creștere, osteoblastele depun substanță osoasă strat cu strat în jurul circumferinței osului, ca urmare, osul crește în grosime. Cu toate acestea, trebuie avut în vedere că în anumite perioade ale vieții, periostul este implicat și în resorbția (resorbția) osului. De exemplu, numai în condiții de resorbție osoasă este posibilă creșterea toracelui cu o creștere simultană a cavității sale. Rolul periostului este extrem de important în vindecarea fracturilor, precum și în refacerea coastelor decorticate din periost și a bucăților de coaste îndepărtate în timpul operației toracice. Un os lipsit de periost devine neviabil, își pierde sensibilitatea și apare necroza (necroza) osului. Zonele articulare ale osului sunt lipsite de periost și sunt acoperite cu cartilaj articular.

Cavitatea medulară și toate barele transversale osoase ale substanței spongioase sunt, de asemenea, căptușite cu un strat cambial - endostul. Datorită elementelor mezenchimatoase ale endostului, are loc formarea osului endostal. Activitatea endostului, precum și a periostului, scade până la sfârșitul osteogenezei. Dar în anumite circumstanțe, această activitate crește din cauza necesității funcționale, asigurând o restructurare structura interna oase. Trebuie subliniat faptul că endostul este strâns asociat cu elementele mezenchimatoase ale măduvei osoase, care umple cavitatea măduvei osoase și spațiile dintre trabeculele substanței spongioase. Osul proaspăt extras dintr-un cadavru este format din 50% apă, 21% săruri minerale, 15% grăsime și până la 12% substanțe organice sub formă de osseină.

Arhitectonica internă a osului.

Cea mai mare parte a osului, așa cum sa menționat mai sus, este construită din țesut osos. Țesutul osos matur este format din celule osoase (osteocite) și substanță intercelulară. Celulele osoase au o formă ovală turtită. Ele sunt rareori localizate și conectate între ele prin numeroase procese care trec prin canalele osoase. Substanța intercelulară este 1/3 organică (în principal osseină) și 2/3 neorganică. materie organică.

Partea organică osteoidă a substanței intercelulare constă aproape în întregime din colagen (95%) și doar 5% sunt alți compuși. Colagenul este o proteină fibrilă (fibroasă) reprezentată de structuri filamentoase de diferite dimensiuni. Compoziția colagenului include aminoacizii glicină, hidroxiprolină și oxilizină. Este important de știut că colagenul este deosebit de bogat în hidroxiprolină, care este absentă în alte proteine. În funcție de condițiile de păstrare și hrănire a animalelor productive, cantitatea de hidroxiprolină din țesuturi, inclusiv din oase, poate varia. Determinând hidroxiprolina în țesuturi, sânge, urină, se poate judeca schimbul de colagen în țesutul osos și în acest fel starea țesutului osos în sine. Acest lucru este important din punct de vedere practic pentru a distinge norma de patologie în bolile sistemului osos la animalele foarte productive.

În corpul animalelor nu există alt țesut atât de bogat în minerale, cu excepția dinților. Partea minerală a substanței intermediare a osului este formată din două componente: cristalin - hidroxilapatită și amorf - fosfat de calciu. Proporția cantitativă a acestor componente se modifică odată cu vârsta animalului și depinde de condițiile de hrănire, întreținere, sexul animalului, sarcină și natura suplimentului mineral. Gradul de mineralizare osoasă, conform lui M. V. Pastukhov (1979), crește odată cu vârsta tocmai datorită fazei cristaline, în timp ce faza amorfă (fără structură) scade, iar raportul lor în ontogeneză se modifică de la 1:1 la 1:9. Studiile efectuate la microscop electronic au descoperit că axele cristalelor sunt paralele cu fibrele de colagen. În consecință, țesutul osos este un material compozit (mixt) format din părți organice și minerale combinate complex. Această combinație de componente este disponibilă în materiale combinate (fibră de sticlă, textolit etc.) utilizate în inginerie. Este aranjamentul regulat al fibrelor de colagen mineralizate și faza cristalină a substanței intermediare care determină rigiditatea și rezistența osului prin forțele de compresie, tensiune, torsiune și încovoiere.

Fibrele de colagen din os sunt grupate în mănunchiuri, care se caracterizează printr-un aranjament regulat - o anumită orientare. Mănunchiurile constau din cele mai subțiri plăci osoase care formează osteoni. Osteonul este o unitate structurală a osului, constând din cele mai subțiri tuburi osoase de diferite diametre introduse unul în celălalt, iar în centru există un canal cu un diametru de 22 până la 110 microni - acesta este canalul Havers. Între plăci de-a lungul circumferinței și de-a lungul întregii lungimi a osteonului sunt aplatizate, parcă, celulele osoase ovale prinse - osteocitele cu procesele lor. Tot acest sistem de plăci osoase, situat concentric în jurul canalelor și osteocitelor Havers, înfundate în golurile dintre plăci, se numește sistemul Haversian. Structura peretelui osteonului este asemănată cu structura placajului multistrat, deoarece fibrele de colagen ale fiecărei plăci ulterioare merg în direcția opusă celei anterioare, ceea ce asigură rezistența osteonului ca unitate structurală a osului. Osteonii în filogenie au apărut doar la mamiferele superioare. Oasele mamiferelor joase sunt lipsite de osteoni. Acest fapt indică faptul că creșterea sarcinii mecanice asupra scheletului a contribuit la apariția osteonilor în os și, ulterior, la creșterea numărului acestora. Sistemul de canale Havers comunică între ele prin pasaje transversale, iar cu suprafața osului prin canalele lui Volkmann - prin canale transversale. Vasele care hrănesc osul și nervii trec prin ele. Din osteoni se formează structuri osoase mai mari, care sunt deja vizibile cu ochiul liber pe o tăietură a unui os sau pe o radiografie - bare transversale osoase (trabecule).

În funcție de densitatea aranjamentului osteonilor și a trabeculelor osoase, se distinge o substanță densă și compactă și afânată sau spongioasă.

Diafizele oaselor tubulare sunt construite dintr-o substanță compactă, care îndeplinește funcția de suport, iar substanța spongioasă formează epifizele și apofizele, precum și toate oasele spongioase (încheieturile mâinilor, tarsianele, corpurile coloanei vertebrale etc.). Acestea sunt legile de bază ale structurii țesutului osos din care se formează oasele. Și acum să luăm în considerare arhitectura osului tubular: unde și cum este distribuită substanța osoasă în el.

Când se examinează diafiza unui os într-o secțiune transversală la microscop, se poate observa că partea exterioară a peretelui său de-a lungul întregii circumferințe a osului constă din mai multe rânduri de plăci osoase situate paralele cu suprafața osului. Acesta este un strat de plăci generale externe format din stratul cambial al periostului. În unele zone, se poate vedea cum plăcile osoase sunt străpunse prin canale prin care vasele și nervii pătrund în os din partea laterală a periostului. Osteocitele se află în mod natural într-un cerc între plăci.

Din partea canalului medular este vizibil și un strat de celule osoase ale plăcilor formate de endost (coaja interioară). Acesta este un sistem de plăci generale interne pe mai multe rânduri, se află un strat de osteoni, ale căror plăci osoase sunt plasate concentric în jurul canalelor Havers. Deoarece canalele sunt orientate pe lungimea osului, doar deschiderile lor sunt vizibile în secțiunea transversală. Plăcile intercalate sunt vizibile în spațiile dintre osteoni. Sistemele de inserție ale plăcilor osoase, vizibile între osteoni, sunt rămășițele osteonilor preexistente și parțial distruse, deoarece țesutul osos este reconstruit și reînnoit în mod constant. Așa se dispune substanța compactă a osului tubular în partea de mijloc a diafizei, unde este cel mai dezvoltat.

Se acceptă în general că stratul cel mai gros al compactului este situat în centrul diafizei, iar spre capetele oaselor devine mai subțire și este reprezentat doar de un strat subțire în regiunea epifizelor. Cu toate acestea, cercetările oamenilor de știință din anul trecut a arătat că cea mai mare parte a compactei din oasele membrelor este distribuită neuniform și are propriile caracteristici, datorită caracteristicilor funcționale ale fiecărui os. Deci, în humerus, cel mai gros strat de compactă este situat în jumătatea sa distală. În osul metacarpian și în antebraț, cea mai mare parte a substanței dense este concentrată în treimea mijlocie a animalelor care merg pe falange și în treimea mijlocie a animalelor care merg pe picioare și cu degetele. Pentru femurul și oasele metatarsiene ale mamiferelor este caracteristică o îngroșare a compactului mijlociu și a începutului treimii proximale a acestora, iar pentru tibie, dimpotrivă, treimii mijlocii și distale. Grosimea substanței compacte în diferite oase ale membrului nu este aceeași, iar gradul de dezvoltare a acesteia depinde de gradul de încărcare funcțională a osului. Cea mai mare grosime relativă a compactului, după K. P. Melnik (1968), se găsește în oasele distale ale extremităților (metacarpiene și metatarsiene) și scade în direcția proximală, dar dimensiunile absolute ale secțiunii transversale diafizare, dimpotrivă, cresc în direcția proximală. Grosimea substanței compacte este distribuită neuniform de-a lungul circumferinței osului. De exemplu, în humerusul taurilor roșii de stepă născuți în perioada toamnă-iarnă, cea mai mare grosime a substanței compacte este detectată pe partea dorsală și cea mai mică - pe partea laterală. Peretele volar ocupă locul doi în ceea ce privește grosimea substanței compacte.

Substanța spongioasă din oasele tubulare lungi este concentrată în principal în epifize, apofize și zone ale diafizei adiacente acestora. Barele transversale din substanța spongioasă sunt aranjate în mod regulat de-a lungul traiectoriilor forțelor de compresiune și tracțiune, similar cu aranjamentul structurii cupolei. structuri arhitecturale sau structuri de pod cu arc. Acest lucru se datorează faptului că oasele experimentează o dublă acțiune - presiunea asupra tracțiunii mușchilor. În scheletul animalelor, în timpul mișcării, acest design asigură funcționarea epifizelor și a oaselor spongioase ale articulațiilor complexe conform principiului deformărilor elastice. Compresia și întinderea parțială contribuie la o mai bună aspirare și stoarcere a sângelui din zonele spongioase ale oaselor, schimb mai bun substanțe din ele, o mai bună circulație a sângelui și dezvoltarea organismelor imunitare pentru a proteja organismul.

Construcția spongioasă a epifizelor oaselor asigură și: rezistență maximă cu cea mai mică masă; zonă suficientă pentru atașarea ligamentelor musculare, care este deosebit de importantă pentru conectarea oaselor între ele, deoarece cu cât suprafața de contact a oaselor este mai mare, cu atât este mai mare puterea conexiunii lor, cu atât este mai mare întinderea articulațiilor; creșterea funcției de primăvară a oaselor; schimbarea direcției forței de tracțiune a mușchilor pentru a le facilita munca.

Gradul de dezvoltare și natura distribuției materiei spongioase în oasele tubulare ale membrelor la diferite mamifere nu sunt aceleași. Depinde de stilul de viață, de caracteristicile funcționale ale membrelor și de tipul de vestă. Astfel, la animalele cu membre toracice polifuncționale, substanța spongioasă este bine dezvoltată nu numai în epifize, ci și în zona metafizare și chiar intră în cavitatea măduvei osoase a diafizei humerului. Acest lucru este tipic pentru animalele de cățărare, vizuini și semi-acvatice. Substanța spongioasă, pe lângă epifize, se dezvoltă la urs în proximal, iar la lup - în treimea distală a diafizei humerusului. La animalele cu membre monofuncționale (ungulate), dezvoltarea substanței spongioase în humerus, radius și oasele metacarpiene este limitată doar de epifiză și zona metafizară. În ulna ungulatelor, o substanță spongioasă umple olecranonul și procesul stiloid. La animalele cu stil de viață semiacvatic și la rozătoarele din oasele antebrațului, substanța spongioasă, pe lângă epifize și metafize, le umple parțial sau chiar complet diafizele. Elementele scheletice ale mâinii la aceste animale conțin o substanță spongioasă în toate părțile osului. Oasele tubulare ale membrului pelvin la ungulate conțin materie spongioasă numai în epifize, apofize și metafize, în timp ce la animalele semi-acvatice toate elementele oaselor membrelor pelvine sunt umplute cu substanță spongioasă, ceea ce indică o nevoie mult mai mare de funcția hematopoietică a scheletului datorită unui mod diferit de viață.

La oasele scurte, substanța compactă este situată într-un strat subțire de-a lungul periferiei, ca în epifize și apofize, iar substanța spongioasă formează întreaga lor grosime. Trebuie remarcat faptul că plăcile osoase și osteonii sunt prezente nu numai în substanța compactă a diafizelor, ci și în substanța compactă a epifizelor oaselor tubulare și în stratul cortical al oaselor spongioase.

Experimentele pe animale au arătat că alergarea forțată a animalelor pe simulatoare contribuie la creșterea numărului de osteoni în oasele membrelor.

Oasele tegumentare ale craniului au propriile lor caracteristici structurale. Sunt formate din două plăci: exterioară - mai durabilă și interioară - mai fragilă și mai ușor de spart când sunt deteriorate. Substanța spongioasă aici este situată între plăci. Este format din celule osoase. formă neregulată, închis între plăcile exterioare și interioare și se numește diploe.

Măduva osoasă este un organ al hematopoiezei și al apărării biologice a organismului. Umple toate celulele substanței spongioase ale epifizelor, apofizelor și cavităților voluminoase ale diafizei oaselor tubulare. În consecință, toate spațiile din interiorul osului sunt umplute cu măduvă osoasă, care este parte integrantă a osului ca organ. Baza măduvei osoase este formată din țesut reticular (plasă) cu buclă îngustă. În funcție de caracteristicile structurii și funcției, se disting două tipuri de măduvă osoasă - roșie și galbenă.

Măduva osoasă roșie pe o tăietură a unui os proaspăt arată ca o masă roșie delicată care umple celulele unui os spongios. La microscop, în baza reticulară a măduvei roșii, se pot detecta celule sanguine în diferite stadii de maturare, precum și osteoblaste (constructori de oase), osteoclaste (distrugători de oase). Celulele adipoase sunt prezente în mod constant aici, activitatea măduvei osoase este sub controlul sistemului nervos. Nervii intră în măduva osoasă din periost împreună cu vasele prin orificiile nutritive. Culoarea roșie a măduvei osoase este dată de elementele sanguine ale creierului însuși și de vasele de sânge umplute cu sânge. Oasele nu sunt doar organe hematopoietice, ci și un imens depozit de sânge. Intensitatea circulației sângelui în măduva osoasă este un factor important în formarea sângelui și producerea de corpuri imunitare, care depinde în mare măsură de activitatea motrică a animalelor, adică de sarcina funcțională a epifizelor oaselor implicate în formarea articulațiilor. Acest lucru ar trebui să fie luat în considerare de către un medic veterinar pentru a organiza exerciții active pentru a preveni bolile animalelor agricole.

măduvă osoasă galbenă constă în principal din celule adipoase, care îi determină culoarea. Umple în principal cavitatea medulară a diafizei.

Suprafețele articulare ale osului, libere de periost, sunt acoperite cu cartilaj articular, care are structura cartilajului hialin. Suprafețele sale sunt netede și strălucitoare. Cartilajul hialin este ferm fuzionat cu capetele articulare ale oaselor și, datorită tensiunii interne, rezistă bine compresiei, atenuând șocurile și mișcările în articulație. Grosimea cartilajului articular variază de la 0,2 la 6 mm, în funcție de sarcina asupra articulației. În timpul lucrului, cartilajul se îngroașă ușor. Histologic, cartilajul articular este împărțit în două straturi: superficial și profund.

Stratul superficial este avascular și gros. Este reprezentat de celule cartilaginoase de diferite forme și dimensiuni. În adâncurile cartilajului, celulele sunt relativ mari, cu nuclei limpezi și, pe măsură ce se apropie de suprafața articulară, devin mai mici și se aplatizează vizibil. Pe măsură ce stratul de suprafață al cartilajului se uzează, acesta este completat cu straturi mai adânci.

Fiecare os primește nutriție din sursele principale și suplimentare. Arterele mai mari care furnizează osul provin din trunchiurile arteriale din apropiere și intră în măduva osoasă prin deschiderea vasculară sau nutritivă a diafizelor. În plus, există multe surse suplimentare care intră în măduva osoasă prin epifize. Vasele mici provin din arterele care se ramifică în periost și pătrund în os prin canalele de trezire ale substanței compacte, iar apoi în canalele osteonului, anastomozându-se cu arterele canalului medular.

Nervii pătrund în os din periost, care este bogat alimentat
ei, așa că este foarte sensibilă. În interiorul osului, nervii pătrund printr-o masă de găuri minuscule împreună cu vasele.

CURTEA 10: CLASA BONE PESH

1. caracteristici generale pește cu oase.

2. Caracteristici ale organizării peștilor osoși.

1. Caracteristicile generale ale peștilor osoși.

Clasa Pești osos - cea mai numeroasă clasă de vertebrate (mai mult de 20 de mii de specii), care locuiește în toate corpurile de apă ale globului.

1) În piele se dezvoltă solzi ganoizi, cosmoizi sau osoși;

2) Scheletul intern este osos sau cartilaginos (intotdeauna sunt oase tegumentare);

3) Craniul este hiostilic, amfistilic sau autostilic;

4) Coada este homocercală (mai rar heterocercă sau dificercă);

5) Există cinci perechi de fante branhiale acoperite de acoperiri branhiale comune;

6) Există o vezică natatoare ca o excrescere a părții dorsale a părții inițiale a esofagului (unele au plămâni);

7) În majoritatea, în locul unui con arterial, se formează un bulb aortic în porțiunea inițială a aortei abdominale;

8) Fertilizarea în majoritatea este externă;

9) Ouăle (caviarul) nu au o capsulă densă asemănătoare cornului.

Sistematica clasei Pești osoși:

Clasa Bony Fish (Osteichthyes)

2. Caracteristici ale organizării peștilor osoși.

1) Structură exterioară și acoperiri:

Pielea este reprezentată de o epidermă multistratificată și un corium subiacent. Glandele unicelulare ale epidermei secretă mucus, care are valoare bactericidă și reduce frecarea. Epiderma și coriul conțin celule cromatofore cu pigmenți care provoacă mascarea (colorație criptică). Unii își pot schimba culoarea aleatoriu. Solzii de origine osoasă sunt așezați în corium:

1. Solzi cosmoizi - plăci osoase acoperite cu cosmin (substanță asemănătoare dentinei) (la peștii cu aripioare lobice);

2. Solzi ganoizi - plăci de oase acoperite cu ganoin (în peștele ganoid);

3. Solaze osoase - solzi ganoizi modificați, în care ganoina a dispărut. Tipuri de solzi osoase:

a) Solzi cicloizi - cu marginea netedă (ciprinoid);

b) Ctenoid – cu marginea zimțată (perciforme).

Vârsta peștilor poate fi determinată din solzi: în timpul anului, pe solzi se formează două inele concentrice - late, deschise (vara) și înguste, întunecate (iarna). Prin urmare, două inele (benzi) - un an.

2) Structura internă:

a) Sistemul digestiv:

Cavitatea bucală: există dinți dezvoltați, care sunt înlocuiți neregulat în timpul vieții. În unele, este planificată heterodonția (eterogenitatea dinților). Nu există limbaj. Glandele secretă mucus care nu conține enzime alimentare, ajută doar la împingerea bolusului alimentar.

Faringele: branhiile arcadelor branhiale sunt implicate în promovarea alimentelor. În unele, ele formează un aparat de filtrare (planctivore), în unele ajută la împingerea hranei (prădătoare) sau la măcinarea hranei (bentivore).

Esofag: scurt, musculos, trece imperceptibil în stomac.

Stomac: de diverse forme, unele lipsă. Glandele produc acid clorhidric și pepsină. Prin urmare, aici se realizează prelucrarea chimică a alimentelor proteice.

Intestin: fără valvă spirală. Există excrescențe pilorice în partea inițială a intestinului, crescând suprafața de absorbție și digestie a intestinului. Intestinele sunt mai lungi decât cele ale peștilor cartilaginoși (la unii, de 10-15 ori lungimea corpului). Nu există cloaca, intestinul se deschide spre exterior cu un anus independent.

Ficat: mai puțin dezvoltat (5% din greutatea corporală). Vezica biliară și ductul sunt bine dezvoltate.

Pancreas: neformat, împrăștiat în insulițe de-a lungul pereților intestinului și ficatului.

b) Respirație și schimb de gaze:

Organele respiratorii - branhiile, formate din filamente branhiale, sunt situate pe 1-4 arcuri branhiale (os). Nu există septuri interramificate. Cavitatea branhială este acoperită de învelișuri osoase branhiale. Artera branhială aferentă se apropie de baza arcului branhial, dând capilare filamentelor branhiale (schimb de gaz); Artera branhială eferentă colectează sângele oxidat din filamentele branhiale.

Actul de a respira: la inhalare, învelișurile branhiale se deplasează în lateral, iar marginile lor piele sunt apăsate de fanta branhială prin presiune externă și împiedică ieșirea apei. Apa este aspirată în cavitatea branhială prin cavitatea orofaringiană și spală branhiile. Când expiră, învelișurile branhiale se unesc, presiunea apei deschide marginile capacelor branhiale și este împinsă afară.

Branhiile sunt, de asemenea, implicate în excreția metaboliților și în metabolismul apă-sare.

Pe lângă respirația branhială, unii pești osoși s-au dezvoltat:

1. Respirația cutanată (de la 10 la 85% în respirație);

2. Cu ajutorul cavității bucale (membrana sa mucoasă este bogată în capilare);

3. Cu ajutorul organului supragilar (camere goale deasupra branhiilor cu plierea dezvoltată a pereților interiori);

4. Cu ajutorul intestinelor (o bulă de aer înghițită trece prin intestine, dând O 2 fluxului sanguin și luând CO 2);

5. Vezica natatoare la pestele cu vezica urinara deschisa (vezica natatoare este conectata la esofag). Rolul principal este hidrostatic, baroreceptor și rezonator acustic;

6. Respirația pulmonară (la crossoptere și pești pulmonar). Plămânii se dezvoltă din vezica natatoare, ai cărei pereți capătă o structură celulară și sunt împletite cu o rețea de capilare.

c) Sistemul circulator:

Un cerc de circulație a sângelui, inimă cu două camere, există un sinus venos. Bulbul aortic, care înlocuiește conul arterial, are pereții musculari netezi și, prin urmare, nu aparține inimii.

Partea arteriala:

Inima → aorta abdominală → 4 perechi de artere branchiale aferente → branhii → 4 perechi de artere branchiale eferente → rădăcinile aortei dorsale → cercul capului carotidian (spre cap) și aorta dorsală (până la organele interne) → artera caudală.

Partea venoasa:

Venele cardinale anterioare din cap și venele subclaviere din aripioarele pectorale → Canale Cuvier → sinus venos → inimă.

Vena cozii → vene renale → sistemul portal renal → vene cardinale posterioare → canale Cuvier → sinus venos → inimă.

Din intestin → venă portă hepatică → sistem portal hepatic → venă hepatică → sinus venos → inimă.

Organele hematopoietice sunt splina și rinichii.

d) Sistemul excretor:

Rinichi mezonefrici perechi → uretere (canale Wolffie) → vezica urinara→ deschidere urinară independentă.

La pestii de apa dulce rinichii sunt glomerulari (sunt dezvoltate capsule Bowman cu corpi malpighieni). În glomeruli marini sunt reduse și simplificate. Produsul excretat este amoniacul.

2 tipuri de schimb apă-sare:

a) Tipul de apă dulce: datorită hipotonicității mediului, apa pătrunde constant în organism prin piele și branhii, prin urmare, peștii sunt amenințați de udare, ceea ce duce la dezvoltarea unui aparat de filtrare care permite eliminarea excesului de apă (până la 300 ml de urină finală la 1 kg greutate corporală pe zi). Pierderea de sare este evitată prin reabsorbția activă în tubii renali.

b) Tipul marin: din cauza hipertonicității mediului, apa părăsește corpul prin piele și branhii, prin urmare, peștii sunt amenințați de deshidratare, ceea ce duce la dezvoltarea rinichilor agromerulari (glomerulii dispar) și la scăderea cantității de urină finală la 5 ml la 1 kg greutate corporală pe zi.

e) Aparatul reproducător:

♂: Testicule → canale deferente → canale deferente (canale independente nelegate de mezonefros) → veziculă seminal → deschidere genitală.

♀: Ovare → ovare posterioare alungite (canalele excretoare) → deschidere genitală.

Majoritatea peștilor sunt dioici. Fertilizarea este externă. Femela depune ouă (ouă), iar masculul o udă cu lapte (spermatozoizi).

f) Sistemul nervos și organele de simț:

Similar cu acele sisteme de pești cartilaginoși.

3) Scheletul și sistemul muscular:

Țesutul cartilaginos este înlocuit cu os: se formează oasele principale (de înlocuire). Al doilea tip de oase sunt așezate în corium: oasele tegumentare (piele) care se scufundă sub piele și fac parte din schelet.

a) Scheletul axial:

Reprezentat de vertebre amficeoase osoase bine dezvoltate. În corpurile vertebrelor și între ele există un coard de mărgele. Coloana vertebrală este reprezentată de secțiunile de trunchi și coadă, a căror structură este similară cu peștii cartilaginosi. Vertebrele sunt conectate prin procese articulare situate la baza arcadelor superioare.

b) Craniu:

1. Craniul creierului.

Prezența unui număr mare de oase principale și tegumentare este caracteristică.

Există 4 oase occipitale în regiunea occipitală: oasele occipitale principale, 2 oase occipitale laterale și superioare.

Secțiunea laterală este formată din 5 oase ale urechii, 3 oase orbitale (oculoneid, sfenoid principal și lateral), 2 oase olfactive (olfactiv mediu nepereche și olfactiv pereche lateral). Toate aceste oase sunt de bază: se dezvoltă prin osificarea cartilajului.

Acoperișul craniului cerebral este format din oase tegumentare: oase nazale, frontale și parietale pereche.

Partea inferioară a craniului creierului este formată din 2 oase ale pielii nepereche: parasfenoidul și vomerul cu dinți.

2. Craniu visceral:

Maxilar, hioid, 5 perechi de arcuri branhiale și scheletul învelișului branhial.

Arcul maxilarului este împărțit în maxilare primare - osificarea elementelor cartilaginoase ale arcului maxilarului, și maxilare secundare - oase tegumentare care întăresc maxilarele. Din cartilajul palatin-pătrat (maxilarul superior) se formează 3 oase principale: palatin (cu dinți), pterigoid posterior și pătrat. Între ele se află oasele pterigoide externe și interne tegumentare. Din cartilajul Meckel (maxilarul inferior) se formează un os articular de înlocuire, care formează articulația maxilarului cu osul pătrat. Maxilarele secundare sunt reprezentate în maxilarul superior prin oase premaxilare și maxilare cu dinți; în maxilarul inferior – oasele dentare și unghiulare.

Arcul hioid este format din oasele principale: hiomandibulară, hioidiană și copulă nepereche. Hiostylia este caracteristică peștilor osoși.

Scheletul operculului este reprezentat de 4 oase tegumentare: preopercular, opercular, interopercular și subopercular.

Arcuri branhiale 5 perechi. Primele 4 sunt formate din 4 elemente pereche legate dedesubt prin copule (ele poartă branhii). Ultimul arc branhial nu poartă branhii și este format din 2 elemente pereche, de care se pot atașa dinții faringieni (la unele).

c) Scheletul membrelor pereche și brâurile lor:

Membrele pereche sunt reprezentate de aripioare pectorale și pelvine. Există 2 tipuri de aripioare pereche:

a) tip biseriat - aripioarele au un ax central disecat, de care sunt atasate in perechi segmentele radialelor (lobe-finned si lungfish);

b) tip uniserial - radialele sunt atașate doar pe o parte a axei centrale (pește cu aripioare încrucișate).

La peștii cu aripioare, elementele bazale ale înotătoarelor sunt reduse, radialele sunt atașate direct de brâu, iar lepidotrichia sunt atașate de radiale (razele osoase ale pielii care susțin lama înotătoarei).

Centură scapulară constă din elemente primare și secundare. Centura primară este reprezentată de omoplați osificați și coracoid. Brâul secundar este reprezentat de un cleitrum mare, care este atașat de regiunea occipitală a craniului prin intermediul supracleitrului.

Scheletul înotătoarelor pectorale propriu-zis reprezentată de un rând de radiale, la care sunt atașate lepidotrichia.

Brâu pelvian Este reprezentat de o placă cartilaginoasă sau osoasă întinsă în grosimea muşchilor, de care se ataşează printr-o serie de radiale lepidotrichiile aripioarelor ventrale.

d) Scheletul membrelor nepereche:

aripioare dorsale format din lepidotrichia, a cărei bază scheletică este pterigofora, cufundată în musculatură și capetele inferioare legate de procesele spinoase superioare ale vertebrelor.

Înotătoarea caudală: 4 tipuri:

1. Protocercal - structură simetrică, coarda trece de-a lungul mijlocului înotătoarei (larve de pește).

2. Heterocercal – asemănător cu peștele cartilaginos (sturion).

3. Homocercal - egal lobați, lobii superior și inferior sunt la fel, dar scheletul axial pătrunde în lobul superior (majoritatea peștilor osoși).

4. Diphycercal - cu o singură lamă. Scheletul axial se desfășoară de-a lungul mijlocului înotătoarei (peștele pulmonar și pește cu aripioare lobe).

Baza scheletică a înotătoarei caudale este procesele extinse ale vertebrelor terminale - hipuralie, lama înotătoarei este susținută de lepidotrichia.

Sistem muscular asemănător cu peștele cartilaginos.

Sistemul musculo-scheletic combină oase, articulații osoase și mușchi.

Funcția principală a aparatului nu este doar suportul, ci și mișcarea corpului și a părților sale în spațiu. Sistemul musculo-scheletic este împărțit în părți pasive și active. LA pasiv părți, care reprezintă 1/3 din greutatea corpului, includ oase și articulații osoase. Activ parte (2/3 din greutatea corpului) este formată din muşchi care, datorită capacităţii de contractare, pun în mişcare oasele scheletului.

Luați în considerare structura anatomică a scheletului uman. Schelet (din grecescul. schelet – uscat) este un complex de oase, diferite ca forma si marime. În schelet, oasele trunchiului, superioare și extremitati mai joase. Oasele sunt legate între ele prin alt fel compuși și îndeplinesc funcțiile de susținere, mișcare, protecție, depozit de diverse săruri. Scheletul osos mai este numit și scheletul dur, rigid. Funcțiile scheletului sunt împărțite în mecanic (suport, arc, de protecție, locomotorie, antigravitațională) și biologic .

a sustine funcția scheletului este ca oasele, împreună cu articulațiile lor, să formeze suportul întregului corp, de care sunt atașate țesuturile moi și organele. tesuturi moi sub formă de ligamente, fascie, capsule și stromă a organelor, ele sunt numite schelet moale, deoarece îndeplinesc și funcții mecanice (atașează organele de scheletul dur, susțin stroma organelor, le protejează).

Funcțiile de sprijin și mișcare ale scheletului sunt combinate cu arc funcția cartilajului articular și a altor structuri (arcadele piciorului), atenuarea șocurilor și șocurilor.

De protecţie funcția se exprimă în formarea de recipiente osoase pentru organele vitale: craniul protejează creierul, coloana vertebrală protejează măduva spinării, pieptul protejează inima, plămânii și vasele mari de sânge. Organele de reproducere sunt situate în cavitatea pelviană. În interiorul oaselor se află măduva osoasă, care dă naștere celulelor sângelui și sistemului imunitar.

Locomotivă functie, adica mișcarea în spațiu este posibilă datorită structurii oaselor sub formă de pârghii lungi și scurte, conectate mobil între ele și conduse de mușchi, controlate sistem nervos. În plus, oasele determină direcția cursului vaselor de sânge, nervilor, precum și forma corpului și dimensiunile acestuia ( modelarea funcţie). Oasele scheletului efectuează depășirea forței gravitaționale ( anti gravitație funcția), creează un suport pentru stabilitatea corpului care se ridică deasupra solului. Arc funcția scheletului este aceea că datorită îndoielilor oaselor și straturilor cartilaginoase, șocurile și tremorurile sunt amortizate. Datorită oaselor scheletului, fiecare organ are propria sa locație, aceasta este topografice funcția scheletică. Nu trebuie uitat că caracteristicile oaselor scheletului (dimensiunea, grosimea, dimensiunile lor) determină în mare măsură exteriorul ( estetic) tip de persoană.

Biologic funcțiile scheletice sunt asociate cu participarea oaselor la metabolismul mineral și hematopoieza. Oasele sunt depozite de săruri minerale de fosfor, calciu, fier, magneziu, cupru și alte elemente, mențin constanta compoziției minerale a fluidelor din mediul intern al organismului. hematopoieticeȘi imunologic Funcția scheletului constă în faptul că în măduva osoasă roșie (organul hematopoietic central care conține celule stem hematopoietice) a oaselor tubulare, plate, se realizează procesul de hematopoieză, adică. formarea tuturor celulelor sanguine, inclusiv a celulelor sistemului imunitar - limfocite.

Scheletul este format din 206 oase (85 pereche și 36 nepereche). 29 de oase alcătuiesc craniul, 26 alcătuiesc coloana vertebrală, 25 alcătuiesc coastele și sternul, 64 alcătuiesc scheletul extremităților superioare și 62 alcătuiesc scheletul extremităților inferioare. Masa scheletului „viu” la nou-născuți este de aproximativ 11% din greutatea corporală, la copiii de diferite vârste - de la 9 la 18%. La adulți, raportul dintre masa scheletică și masa corporală până la vârstnici, vârsta senilă rămâne la nivelul de până la 20%, apoi scade ușor.

Structura scheletului include articulații cartilaginoase, oase și articulații ale oaselor, măduvă osoasă. Țesutul cartilaginos precede țesutul osos, în acest sens, vom lua în considerare principalele caracteristici structurale și tipuri de țesut cartilaginos.

Țesutul cartilajului este un tip de țesut conjunctiv, este format din celule (condrocite) și substanță intercelulară, nu conține sânge, vase limfatice, nervi. Țesutul cartilajului nu are autonutriție, se realizează datorită difuzării nutrienților din țesuturile din jur. Compoziția țesutului cartilajului include 10-15% materie organică, 70-80% apă, 4-7% săruri. Celulele țesutului cartilaginos sunt rotunjite, situate singure sau în grupuri, împrăștiate vag. Substanța intercelulară conține multe fibre și este flexibilă. După tipul de fibre, există trei tipuri de cartilaj: 1) elastic; 2) hialină; 3) fibroase. Luați în considerare toate cele trei tipuri de cartilaje.

Hialină cartilajul („hyalos” - transparent, albăstrui) acoperă suprafețele oaselor, este baza osificării și are o mare elasticitate. Sunt căptușiți cu tractul respirator (oasele laringelui, traheea, bronhiile), cartilajele costale, iar nasul este construit din acesta. La bătrânețe, cartilajul hialin se poate transforma în fibros.

Fibros cartilajul se caracterizează prin prezența unui număr mare de fibre strânse, substanța intercelulară este, de asemenea, densă, există puține celule, 90% constă din colagen de tip I. Acest tip de cartilaj se găsește în discuri intervertebrale, menisc, în zonele de atașare a tendoanelor și ligamentelor de oase și cartilaj.

elastic cartilajul este de culoare gălbuie, conține o rețea de fibre elastice care pătrund în întreaga substanță intercelulară, sărurile nu se depun niciodată în el. Corpul acestui tip de cartilaj conține puțin: urechea exterioară (conductul auditiv extern, tubul auditiv), epiglota este construită din aceasta.

Fiecare os ca organ este format din toate tipurile de țesuturi, dar locul principal este ocupat de țesutul osos, care este un tip de țesut conjunctiv.

Os.

Țesutul osos este un tip special de țesut conjunctiv cu substanță intercelulară calcifiată. Substanța intercelulară este formată din substanța principală, care conține fibre și conține săruri anorganice. Fibrele numite osseină nu sunt diferite de fibrele de colagen ale țesutului conjunctiv fibros lax, ele conțin proteina osseină. În substanța fundamentală a osului, în comparație cu cartilajul, există o cantitate relativ mică de acid condroitinsulfuric. Dintre substanțele organice ale oaselor trebuie remarcate proteinele, grăsimile, carbohidrații (mucopolizaharide), acidul citric. Substanțele organice conferă oaselor elasticitate, fermitate, predomină în copilărie.

Astfel, compoziția chimică a oaselor este complexă. Pe lângă osul organic conține în compoziția sa și substanțe anorganice care îi conferă duritate și rezistență. Într-un organism viu, osul conține 50% apă, 28,15% substanțe organice, inclusiv 15,75% grăsimi și 21,85% substanțe anorganice reprezentate de compuși de fosfor, calciu și magneziu. În cantități mici, osul conține mai mult de 30 de alte elemente diferite. Analiza chimică arată că țesutul osos proaspăt conține 60% Ca3 (PO4)2, 5,9% CaCO3, 1,4% Mg3 (PO4). După îndepărtarea materiei organice (în cenușă), raportul acestor săruri este următorul: 87% : 10% : 2%. Sărurile conținute în țesutul osos formează compuși foarte complecși, care constau din cristale submicroscopice de tip hidroxiapatită, având următoarea compoziție [Ca 3 (PO 4) 2 ] 3 Ca (OH) 2 . Osul degresat, albit și uscat (macerat) este format din 1/3 substanțe organice, numite osseină, și 2/3 substanțe anorganice. Elasticitatea, elasticitatea osului depinde de substanțele sale organice, iar duritatea - de sărurile minerale. Rezistența osului (proprietățile mecanice) este asigurată de unitatea fizico-chimică a substanțelor organice și anorganice, precum și de structura țesutului osos. Combinația de substanțe anorganice și organice din osul viu îi conferă o rezistență și o elasticitate extraordinare. În ceea ce privește duritatea și elasticitatea, osul poate fi comparat cu cuprul, bronzul și fonta. ÎN Varsta frageda, la copii, oasele sunt mai elastice, mai elastice, contin mai multe substante organice si mai putin anorganice. La vârstnici, bătrâni, în oase predomină substanțele anorganice. Oasele devin mai fragile.

În țesutul osos sunt izolate următoarele celule: osteoblaste, osteocite, osteoclaste. osteoblastele- acestea sunt celule care formează țesut osos, având multe procese de contact. În osul format, ele se găsesc numai în zonele de distrugere și restaurare a țesutului osos. În osul rezultat, acopera cu un strat aproape continuu toate suprafețele substanței intercelulare în curs de dezvoltare. Osteoblastele au diverse forme: cubice, piramidale, unghiulare; nucleul este rotund sau oval, conține unul sau mai mulți nucleoli; în citoplasmă, la microscop electronic, sunt vizibile mitocondriile, un aparat reticular intracelular și alte organite. După fracturile osoase, la locul fuziunii se formează un calus datorită faptului că osteoblastele stratului interior al periostului formează un strat care leagă capetele osului rupt, restabilindu-i integritatea. Osteoblastele sintetizează componente ale substanței intercelulare (procolagen → colagen de tip I; glicozaminoglicani; proteoglicani). Osteocite- acestea sunt celule osoase formate din osteoblaste, care, ca substanță intercelulară a formelor osoase, sunt închise în el, se schimbă treptat și se transformă în osteocite. Osteocitele au formă încolțită; citoplasma conține mitocondrii, un nucleu și un aparat reticulului intracelular slab dezvoltat. Mitozele nu sunt observate în osteocite, corpurile lor sunt localizate în cavitățile osoase, iar procesele pătrund în tubii osoși. Depunerea sărurilor de calciu în substanța intercelulară a osului exclude posibilitatea difuzării nutrienților și a produselor metabolice, așa cum este cazul cartilajului. Prin urmare, pentru activitatea vitală a osteocitelor este necesară o conexiune cu spațiile perivasculare din interiorul osului sau cu lichidul tisular din exteriorul osului. Sistemul de tubuli osoși oferă căi pentru schimbul de substanțe între osteocite și lichidul tisular. osteoclaste sunt celule care primesc Participarea activăîn distrugerea cartilajelor calcificate și a osului. În locul în care osteoclastul intră în contact cu substanța osoasă, în aceasta din urmă se formează un golf sau un gol, în care se află osteoclastul. Este posibil ca osteoclastele să secrete enzime, sub influența cărora substanța calcifiată se dizolvă. Osteoclastele sunt celule multinucleate care conțin de la 6 până la 50 sau mai mulți nuclei săraci în cromatină; citoplasma lor are procese ramificate cu margini zimțate, uneori poate conține boabe de diferite dimensiuni. Acolo unde citoplasma osteoclastei este adiacentă osului, în el sunt vizibile benzi paralele, care sunt fibre de colagen. Osteoclastele aparțin sistemului macrofagelor și predomină la vârstnici.

Există două tipuri principale de țesut osos - fibros grosier și lamelar, unii cercetători disting al treilea tip - dentina.

În țesutul osos grosier fibros, fibrele de colagen formează mănunchiuri puternice care pot fi localizate în diferite moduri: paralele, în unghi între ele sau formează o conexiune complexă. Osteocitele se află între fibre fără o orientare specifică, sunt turtite, iar cavitățile osoase au o formă ovală alungită. Țesutul osos cu fibre grosiere predomină în perioada dezvoltării embrionare și în primul an de viață al copilului. Țesutul osos lamelar se caracterizează prin faptul că în el fibrele subțiri de colagen sunt dispuse sub formă de mănunchiuri paralele fie într-o direcție, fie sub formă de plăci care se suprapun între ele (de exemplu, în osteonii unui os tubular). Osteocitele se află între plăci sau în interiorul lor. Pe lângă osteocite, țesutul osos lamelar include o substanță de bază cu fibre fine. Acest tip de țesut osos este mult mai puternic decât țesutul fibros grosier și predomină după primul an de viață al unei persoane. Dentina se caracterizează prin faptul că nu există celule osoase în ea, dar există tubuli în care se află procesele celulare, corpurile celulelor în sine sunt situate în afara dentinei (aceste celule care seamănă cu osteoblastele se numesc odontoblaste).

Conținutul articolului

OS,țesut conjunctiv dens întâlnit numai la vertebrate. Osul asigură suportul structural al corpului, datorită căruia corpul își menține forma generala si dimensiuni. Locația unor oase este de așa natură încât acestea servesc drept protecție pentru țesuturile moi și organele, cum ar fi creierul, și rezistă atacului prădătorilor, incapabili să spargă coaja tare a prăzii. Oasele oferă forță și rigiditate membrelor și servesc ca locuri de atașare pentru mușchi, permițând membrelor să acționeze ca pârghii în funcția lor importantă de locomoție și hrană. In sfarsit, datorita continutului mare de depozite minerale, oasele se dovedesc a fi o rezerva de substante anorganice, pe care le depoziteaza si le utilizeaza la nevoie; această funcție este esențială pentru menținerea echilibrului de calciu în sânge și în alte țesuturi. Odată cu o creștere bruscă a nevoii de calciu în orice organe și țesuturi, oasele pot deveni o sursă de completare a acestuia; deci, la unele păsări, calciul necesar formării cojii de ou provine din schelet.

Antichitatea sistemului osos.

Oasele sunt prezente în scheletul celor mai vechi vertebrate fosile cunoscute, agnatanii blindați din perioada ordoviciană (acum cca. 500 de milioane de ani). La aceste creaturi asemănătoare peștilor, oasele au servit pentru a forma șiruri de plăci exterioare care protejau corpul; unele dintre ele aveau, în plus, scheletul osos intern al capului, dar nu existau alte elemente ale scheletului osos intern. Printre vertebratele moderne există grupuri caracterizate printr-o absență completă sau aproape completă a oaselor. Cu toate acestea, pentru majoritatea dintre ei, prezența unui schelet osos în trecut este cunoscută, iar absența oaselor în forme moderne- o consecinţă a reducerii (pierderii) lor în cursul evoluţiei. De exemplu, toate speciile de rechini moderni nu au oase și sunt înlocuite cu cartilaj (o cantitate foarte mică de țesut osos poate fi la baza solzilor și în coloana vertebrală, care constă în principal din cartilaj), dar mulți dintre strămoșii lor, acum dispăruți, aveau un schelet osos dezvoltat.

Funcția originală a oaselor nu a fost încă stabilită cu precizie. Judecând după faptul că cele mai multe dintre ele la vertebratele antice erau localizate pe sau în apropierea suprafeței corpului, este puțin probabil ca această funcție să fie o funcție de sprijin. Unii cercetători cred că funcția inițială a osului a fost de a proteja cele mai vechi blindate fără fălci de prădătorii mari nevertebrate, cum ar fi crustaceele (euripteride); cu alte cuvinte, exoschelet a jucat literalmente rolul de armură. Nu toți cercetătorii împărtășesc această părere. O altă funcție a oaselor la vertebratele antice ar putea fi menținerea echilibrului de calciu în organism, așa cum se observă la multe vertebrate moderne.

Os intercelular.

Majoritatea oaselor sunt alcătuite din celule osoase (osteocite) împrăștiate în substanța osoasă intercelulară densă produsă de celule. Celulele ocupă doar o mică parte din volumul total al osului, iar la unele vertebrate adulte, în special pești, acestea mor după ce au contribuit la crearea substanței intercelulare și, prin urmare, sunt absente în osul matur.

Spațiul intercelular al osului este umplut cu o substanță de două tipuri principale - organică și minerală. Masa organică - rezultatul activității celulare - constă în principal din proteine ​​(inclusiv fibre de colagen care formează mănunchiuri), carbohidrați și lipide (grăsimi). In mod normal, cea mai mare parte din componenta organica a substantei osoase este reprezentata de colagen; la unele animale, ocupă mai mult de 90% din volumul substanței osoase. Componenta anorganică este reprezentată în primul rând de fosfatul de calciu. În timpul formării normale a oaselor, calciul și fosfatul intră în țesutul osos în curs de dezvoltare din sânge și se depun la suprafața și în grosimea osului împreună cu componentele organice produse de celulele osoase.

Majoritatea cunoștințelor noastre despre modificările compoziției osoase în timpul creșterii și îmbătrânirii provin din studiul mamiferelor. La aceste vertebrate, cantitatea absolută de componentă organică este mai mult sau mai puțin constantă de-a lungul vieții, în timp ce componenta minerală (anorganică) crește treptat odată cu vârsta, iar la organismul adult reprezintă aproape 65% din greutatea uscată a întregului schelet.

Proprietăți fizice

oasele sunt bine potrivite pentru funcția de protecție și susținere a corpului. Osul trebuie să fie puternic și rigid și în același timp suficient de elastic pentru a nu se rupe în condiții normale de viață. Aceste proprietăți sunt asigurate de substanța osoasă intercelulară; aportul celulelor osoase în sine este neglijabil. Rigiditate, adică capacitatea de a rezista la îndoire, întindere sau compresie este asigurată de componenta organică, în primul rând colagenul; acesta din urmă conferă os și elasticitate - o proprietate care vă permite să restabiliți forma și lungimea inițială în cazul unei ușoare deformari (îndoire sau răsucire). Componenta anorganică a substanței intercelulare, fosfatul de calciu, contribuie și ea la rigiditatea osului, dar îi conferă în principal duritate; dacă fosfatul de calciu este îndepărtat din os prin tratament special, acesta își va păstra forma, dar își va pierde o cantitate semnificativă de duritate. Duritatea este o calitate importantă a unui os, dar, din păcate, este ceea ce face ca un os să fie predispus la fracturi în condiții de stres excesiv.

Clasificarea oaselor.

Structura oaselor variază semnificativ atât în ​​diferite organisme, cât și în diferite părți ale corpului unui singur organism. Oasele pot fi clasificate în funcție de densitatea lor. În multe părți ale scheletului (în special, în epifizele oaselor lungi), și în special în scheletul embrionului, țesutul osos are multe goluri și canale umplute cu țesut conjunctiv liber sau vase de sânge și arată ca o rețea de bare transversale și bare, care amintește de construcția unui pod metalic. Osul format dintr-un astfel de țesut osos se numește spongios. Pe măsură ce corpul crește, o parte semnificativă a spațiului ocupat de țesutul conjunctiv lax și vasele de sânge este umplută cu substanță osoasă suplimentară, ceea ce duce la o creștere a densității osoase. Acest tip de os cu canale înguste relativ rare se numește compact sau dens.

Oasele unui organism adult constau dintr-o substanță densă, compactă, situată de-a lungul periferiei și spongioasă, situată în centru. Raportul acestor straturi în oasele de diferite tipuri este diferit. Deci, în oasele spongioase, grosimea stratului compact este foarte mică, iar substanța spongioasă ocupă cea mai mare parte.

Oasele pot fi, de asemenea, clasificate în funcție de numărul relativ și de localizarea celulelor osoase în substanța intercelulară și de orientarea fasciculelor de colagen, care alcătuiesc o parte semnificativă a acestei substanțe. ÎN tubularÎn oase, fasciculele de fibre de colagen se intersectează într-o varietate de direcții, iar celulele osoase sunt distribuite mai mult sau mai puțin aleatoriu în întreaga substanță intercelulară. apartament oasele au o organizare spaţială mai ordonată: sunt formate din straturi succesive (plăci). ÎN diverse părți dintr-un singur strat, fibrele de colagen, de regulă, sunt orientate într-o singură direcție, dar în straturile învecinate poate fi diferit. Oasele plate au mai puține celule osoase decât oasele tubulare și pot fi găsite atât în ​​straturi, cât și între ele. Osteonic oasele, ca și cele plate, au o structură stratificată, dar straturile lor sunt inele concentrice în jurul înguste, așa-numitele. canale haversian prin care trec vasele de sânge. Se formează straturi, începând de la exterior, iar inelele lor, înclinându-se treptat, reduc diametrul canalului. Canalul Haversian și straturile sale înconjurătoare sunt numite sistemul Haversian sau osteon. Oasele osteonice se formează de obicei în timpul tranziției osului spongios în compact.

Membrane de suprafață și măduvă osoasă.

Cu excepția cazului în care oasele apropiate se ating la o articulație și sunt acoperite cu cartilaj, suprafețele exterioare și interioare ale oaselor sunt căptușite cu o membrană densă, care este vitală pentru funcționarea și conservarea osului. Membrana exterioară se numește periost sau periost (din greacă. peri- în jurul, osteon- os), iar cea interioară, îndreptată spre cavitatea osoasă, - periostul intern, sau endostul (din greacă. eondon- interior). Periostul este format din două straturi: stratul exterior fibros (țesut conjunctiv), care nu este doar o teacă elastică de protecție, ci și locul de atașare a ligamentelor și tendoanelor; si stratul interior, care asigura cresterea osului in grosime. Endostul este esențial pentru repararea osului și seamănă oarecum cu stratul interior al periostului; conține celule care asigură atât creșterea, cât și resorbția osului.

Adânc în multe oase, în special în oasele membrelor, vertebrelor, coastelor și oaselor pelvine, se află măduva osoasă, care este principala sursă de celule sanguine din organism. În perioada embrionară și imediat după naștere la multe vertebrate, inclusiv la mamifere, măduva osoasă (roșie) este conținută în aproape toate oasele și este foarte bogată în celule hematopoietice. Odată cu vârsta, activitatea hematopoietică a măduvei osoase scade, iar celulele adipoase (măduva osoasă galbenă) devin componenta sa principală.

Elementele celulare și dezvoltarea oaselor.

De-a lungul vieții animalelor, osul este actualizat constant. Multe oase, în special cele formate în stadiile incipiente de dezvoltare, sunt formate din celule mezenchimale nespecializate - sursa tuturor tipurilor de țesut conjunctiv. În locurile de localizare osoasă viitoare, grupuri de celule mezenchimale se diferențiază treptat, începând să producă și să secrete în mod activ componenta organică a substanței osoase intercelulare; aceste celule se numesc osteoblaste. După ce se formează componenta organică, începe calcificarea - depunerea de fosfat de calciu. Într-o etapă ulterioară, osteoblastele se dezvoltă în celule osoase mature numite osteocite. Funcția principală a osteocitelor este de a menține nivelul dorit de calcificare a țesuturilor. În modul descris, dezvoltarea așa-numitului. oasele primare, cum ar fi parietalul și frontal. Formarea oaselor tubulare și a altor oase (secundare) care apar în stadii ulterioare dezvoltarea prenatală, procedează diferit: mai întâi, se formează un model cartilaginos în creștere al viitorului os și apoi, pe măsură ce fătul se dezvoltă, precum și după nașterea unui copil, cartilajul este înlocuit treptat cu țesut osos. Resorbția țesutului osos este asigurată de osteoclaste - un tip special de macrofage osoase care se dezvoltă din monocite din sânge. Osteoclastele produc enzime care dizolvă și descompun eficient osul.

Remodelarea osoasă.

Aproape toate oasele în procesul de creștere a animalelor își schimbă forma, ceea ce se realizează prin construirea unui os într-un loc și distrugerea acestuia în altul. De exemplu, oasele membrelor cresc nu numai în lungime, ci și în lățime. Periostul este o sursă de osteoblaste care asigură depunerea țesutului osos pe suprafața exterioară, în timp ce osteoclastele endostale distrug și dizolvă osul, extinzând astfel cavitatea medulară. Chiar și în absența creșterii generale, există o restructurare constantă a țesutului osos: țesutul osos vechi este absorbit și înlocuit cu unul nou. La câini, de exemplu, până la 10% din țesutul osos este înlocuit în fiecare an.

Remodelarea osoasă are loc în mod regulat ca răspuns la schimbările funcționale, cum ar fi creșterea osoasă în zonele în care presiunea crește din cauza greutății; de asemenea, joacă un rol principal în restaurarea osului după leziune, în special în fracturi, când vindecarea primară a rănilor este urmată de restructurare, care restabilește treptat forma inițială a osului.

Rezerva de sânge

joacă un rol cheie în formarea osului. Diferențierea celulelor mezenchimale în osteoblaste are loc numai în prezența fluxului sanguin capilar; lipsit de capilare, mezenchimul se transforma in celule care produc tesut cartilaginos. Datorită faptului că osul (în special, osteonul) este adesea depus în jurul vaselor de sânge, ele determină formarea unei structuri de țesut tridimensionale a multor oase ale scheletului.

Boli.

Bolile osoase pot interfera cu toate cele trei procese majore care însoțesc creșterea și remodelarea osului: producția de osteoblast a matricei osoase organice; calcificarea bazei osoase; resorbția osului de către osteoclaste. Scorbutul afectează o mare varietate de țesuturi conjunctive, inclusiv creșterea oaselor prin perturbarea producției de colagen, componenta organică a țesutului osos. Deoarece calcificarea nu este afectată în mod direct, există un exces de varare a cantității mici de materie organică produsă. Creșterea osului se oprește aproape complet, devine foarte fragil. Dimpotrivă, cu rahitism (de care suferă copiii) și osteomalacie (boli ale adulților), calcificarea este afectată semnificativ. Osteoblastele produc colagen, dar nu se calcifiază din cauza conținut scăzut fosfat de calciu dizolvat în sânge. Simptomele ambelor boli includ deformarea osoasă și înmuierea generală a țesutului osos. O altă boală osoasă comună este osteoporoza, care apare adesea la persoanele în vârstă. În această boală, raportul dintre componentele organice și minerale ale substanței osoase nu se modifică, dar activitatea crescută a osteoclastelor duce la faptul că resorbția osoasă este mai intensă decât formarea acesteia. Osul osteoporotic se subțiază treptat și devine slab și predispus la fracturi. Aceste consecințe sunt observate mai ales în osteoporoza coloanei vertebrale.