Kości i połączenia kości
W tej lekcji1/11
Cały szkielet dorosłego waży 10–12 kilogramów, czyli mniej niż jedna szósta masy ciała — a kość udowa wytrzymuje na ściskanie więcej niż beton o tej samej grubości. Ta kombinacja lekkości z wytrzymałością bierze się z tego, co jest w środku kości, a nie na zewnątrz.
Kość długa w przekroju
| element | gdzie | zadanie |
|---|---|---|
| okostna | cienka błona na powierzchni | odżywia kość, czuje ból, odbudowuje ją po złamaniu |
| istota zbita | ściany trzonu | przenosi obciążenia, twarda i lita |
| istota gąbczasta | końce kości, czyli nasady | sieć beleczek, lekka i sprężysta |
| jama szpikowa | wnętrze trzonu | mieści szpik żółty, czyli tłuszczowy |
| szpik czerwony | między beleczkami gąbczastej | wytwarza krwinki |
| chrząstka stawowa | powierzchnie stykające się w stawie | gładka, niemal bez tarcia |
Złamanie boli tak dotkliwie przez okostną — sama istota kostna zakończeń bólowych nie ma.
Dlaczego wnętrze kości jest puste i gąbczaste
Rura jest mocniejsza od pręta tej samej masy. Materiał pracuje najciężej przy powierzchni, więc odsunięcie go od środka zwiększa wytrzymałość na zginanie bez dokładania gramów. Konstruktorzy rowerów i dźwigów korzystają z tej samej zasady.
Z czego zbudowana jest kość — dwa domowe doświadczenia
- 1
Weź dwie podobne kości drobiowe po obiedzie, na przykład udka kurczaka. Umyj je i wysusz.
- 2
Pierwszą włóż na kilka dni do octu (10%). Ocet rozpuszcza sole wapnia — obserwuj pęcherzyki na powierzchni.
- 3
Po kilku dniach wyjmij i zegnij. Kość jest gumowata i daje się zawiązać na supeł. Zostały same związki organiczne, głównie białko o nazwie kolagen: to one dają sprężystość.
- 4
Drugą wypraż w piekarniku albo nad palnikiem — związki organiczne spalają się. Kość robi się biała i krucha; rozsypuje się przy nacisku palcem.
- 5
Wniosek: kość to dwa składniki naraz. Mineralne (około 70% masy) dają twardość, organiczne (około 30%) sprężystość. Sam wapń jest kruchy, sam kolagen za miękki.
Wszystkie 5 kroków odsłonięte.
Kość moczona w occie daje się zgiąć jak guma. Co się z niej ubyło?
Połączenia ścisłe — kości trzymane razem
Nie każde połączenie ma się ruszać. Tam, gdzie liczy się wytrzymałość, kości są zrośnięte tkanką łączną:
Staw — pięć części, jedno zadanie
Staw jest połączeniem ruchomym i zawsze ma ten sam zestaw elementów:
Kształt powierzchni decyduje o zakresie ruchu
| rodzaj stawu | jaki ruch |
|---|---|
| kulisty | we wszystkie strony, także obrót |
| zawiasowy | zginanie i prostowanie w jednej płaszczyźnie |
| obrotowy | obracanie wokół osi — kręcenie głową na „nie” |
| siodełkowaty | pozwala przeciwstawić kciuk pozostałym palcom |
Za ruchomość płaci się stabilnością: staw barkowy jest najruchliwszy w ciele i jednocześnie najczęściej ulega zwichnięciu.
Który staw pozwala na największy zakres ruchu?
Pułapka! „Kości są martwe, jak te w gablocie w muzeum”
Źle: kość to suche, niezmienne rusztowanie, coś w rodzaju metalowego pręta.
Ściąga do zapamiętania
Kość i połączenia kości — budowa, skład, stawy
BUDOWA KOŚCI DŁUGIEJ: OKOSTNA (błona na powierzchni — odżywia, czuje ból, odbudowuje po złamaniu), ISTOTA ZBITA (lita ściana trzonu, przenosi obciążenia), ISTOTA GĄBCZASTA (beleczki w nasadach, ułożone wzdłuż linii nacisków — lekka i sprężysta), JAMA SZPIKOWA ze SZPIKIEM ŻÓŁTYM (tłuszczowy), SZPIK CZERWONY między beleczkami (wytwarza krwinki), CHRZĄSTKA STAWOWA na powierzchniach stawowych. SKŁAD: około 70% substancje MINERALNE (związki wapnia — twardość) i 30% ORGANICZNE (kolagen — sprężystość). DOŚWIADCZENIE: kość w occie traci sole wapnia i daje się zgiąć; kość wyprażona traci część organiczną i kruszy się. U dziecka więcej części organicznej — złamania typu „zielona gałązka”. POŁĄCZENIA ŚCISŁE: SZWY (czaszka), WIĘZOZROSTY, CHRZĄSTKOZROSTY (spojenie łonowe, krążki międzykręgowe, żebra z mostkiem), KOŚCIOZROSTY (kość krzyżowa). STAW: GŁÓWKA, PANEWKA, CHRZĄSTKA STAWOWA, TOREBKA STAWOWA, MAŹ STAWOWA (smaruje i odżywia). RODZAJE: KULISTY (bark, biodro — wszystkie kierunki), ZAWIASOWY (łokieć — jedna płaszczyzna), OBROTOWY (kręgi szyjne), SIODEŁKOWATY (kciuk). Im większa ruchomość, tym mniejsza stabilność. KOŚĆ JEST ŻYWA: przebudowuje się przez całe życie.
Dla rodzicaJak pomóc dziecku w tym temacie?
- Jak przeprowadzić doświadczenie z kością w occie, żeby na pewno wyszło?
Najlepiej użyć cienkiej kości drobiowej, na przykład z udka kurczaka, dobrze oczyszczonej z mięsa i wysuszonej. Kość zalewa się octem spirytusowym 10% tak, żeby była całkowicie zanurzona, i przykrywa słoik. Ocet warto wymienić po trzech dniach, bo się zużywa. Efekt widać po pięciu do siedmiu dni: kość daje się zginać, a cienką da się nawet zawiązać. Warto zostawić drugą kość jako próbę kontrolną, w słoiku z wodą, żeby było jasne, że działa kwas, a nie samo moczenie. Do wyprażania drugiej kości potrzebny jest nadzór dorosłego i dobrze wentylowane pomieszczenie — zapach jest intensywny.
- Dziecko myli chrząstkozrost ze stawem. Jak to rozdzielić raz na zawsze?
Pomaga pytanie o szczelinę: w stawie między kośćmi jest wolna przestrzeń wypełniona mazią i otoczona torebką, a w chrząstkozroście szczeliny nie ma, bo chrząstka wypełnia całość i skleja kości ze sobą. Stąd różnica w ruchu: staw zgina się swobodnie, chrząstkozrost ustępuje o ułamek milimetra. Na własnym ciele widać to od razu: łokieć zgina się o dziewięćdziesiąt stopni, a sąsiadujące kręgi praktycznie wcale — dopiero dwadzieścia kilka krążków razem daje skłon. Warto też zapytać, do której grupy należą szwy czaszki. Poprawna odpowiedź: to połączenie ścisłe, bez chrząstki i bez ruchu, czyli osobna kategoria.
- Czy strzelanie palcami szkodzi stawom?
Trzask bierze się z pęcherzyka gazu, który gwałtownie powstaje w mazi stawowej przy rozciągnięciu torebki — dlatego tego samego palca nie da się strzelić drugi raz od razu, trzeba odczekać kilkanaście minut, aż gaz się rozpuści. Badania, w tym słynny wieloletni eksperyment lekarza strzelającego palcami tylko jednej ręki, nie wykazały, żeby zwyczaj ten prowadził do zwyrodnień. Nie znaczy to, że jest korzystny: bywa objawem napięcia i potrafi drażnić otoczenie. Jeśli strzelaniu towarzyszy ból, obrzęk albo blokowanie się stawu, to jest to sygnał do wizyty u lekarza, bo wtedy chodzi już o coś innego niż pęcherzyk gazu.
Sprawdź się!
Odpowiedziano na 0 z 5 pytańSkróty klawiszowe quizu: klawisze od 1 do 4 wybierają odpowiedź, Enter sprawdza, a po sprawdzeniu przechodzi do następnego pytania. Każdy przycisk możesz też wybrać Tabem i Spacją.
Gdzie w kości długiej znajduje się czerwony szpik kostny wytwarzający krwinki?
Kość wyprażona w wysokiej temperaturze staje się krucha i rozsypuje się. Dlaczego?
Który element stawu zmniejsza tarcie i odżywia chrząstkę stawową?
Jakim typem połączenia są szwy czaszki?
Dlaczego trzon kości długiej jest w środku pusty?