Как изменится кроветворная функция губчатых костей если человек отдыхает на высокогорном курорте

Обновлено: 19.09.2024

Скелет человека, его строение и функции. У мужчин костей меньше, чем у женщин? Ева — в Библии жена Адама, сотворенная Богом из ребра Адама.

Скелет — (от греч . “ skeletos ” — высохший), совокупность твердых тканей в организме животных и человека, дающих телу опору и защищающих его от механических повреждений

Скелет и у мужчин и у женщин состоит из 206 костей Парные кости Непарные кости 85 36

Строение кости Твёрдость костям придаёт наличие в их составе неорганических веществ: минеральных солей фосфора, кальция, магния. Гибкость и упругость придают органические вещества. Прочность кости обеспечивается сочетанием твёрдости и упругости.

Строение кости Кость состоит прежде всего из соединительной костной ткани с твердым межклеточным веществом. Сверху кость покрыта надкостницей, в которой проходят сосуды и нервы. Надкостница обеспечивает питание клеток кости и рост кости в толщину. В полостях трубчатых костей находится желтый костный мозг – запас жира. В головках костей расположен красный костный мозг, в котором образуется форменные элементы крови.

Классификация костей по форме Трубчатые Плоские Губчатые Смешанные

Классификация костей по форме Среди костей скелета различают трубчатые кости (кости конечностей ), губчатые (ребра, грудина, кости запястья, предплюсны ) плоские (кости черепа, лопатка, тазовые кости ) смешанные (кости основания черепа, позвонки )

Скелет Осевой Периферический Скелет головы Скелет туловища Нижних Верхних Скелет конечностей Плечевой пояс Скелет конечностей Тазовый пояс Скелет конечностей

Строение черепа 23 кост и

Строение туловища 33-34 кост и 7 12 5 5 4 S

Грудная клетка У человека 12 пар рёбер Ф ункции: защитная д ыхательная опорная

Скелет верхней конечности лопатка к лючица 1 2 27

Скелет нижней конечности Бедро Голень Стопа 1 2 26

Функции скелета Двигательная Защитная Формообразующая Опорная Кроветворная Обменная

Предварительный просмотр:

Подписи к слайдам:

Мышцы. Работа мышц Что общего между домашней мышкой и скелетной мышцей?

Функции мышц Передвижение тела и его отдельных частей Дыхательные движения Жевание и глотание Артикуляция и мимика Защита внутренних органов

Свойства мышечной ткани Возбудимость Сократимость Проводимость Эластичность

Мышцы — активная часть опорно-двигательной системы. Мышцы снабжены кровеносными сосудами и нервами. Скелетные мышцы состоят из поперечно-полосатой мышечной ткани. Волокна мышечной ткани объединяются в пучки, покрытые оболочками – фасциями, пучки образуют мышцу, также покрытую фасцией. При помощи сухожилия мышца крепится к кости.

Группы мышц Среди мышц головы и шеи интересны мимические мышцы, одним своим концом прикрепляющиеся к коже лица. Мимика человека очень важна при общении, так как выражает внутреннее состояние.

Группы мышц Мышцы спины поддерживают вертикальное положение туловища и осуществляют движения головы, шеи, лопаток, рук.

Группы мышц Мышцы груди участвуют в движениях рук. Межреберные мышцы участвуют в дыхательных движениях. Мышцы живота необходимы для движений туловища и также участвуют в дыхательных движениях . К мышцам живота также относится диафрагма , разделяющая грудную и брюшную полости. Диафрагма участвует в дыхательных движениях.

Мышцы руки Группы мышц

Группы мышц Мышцы конечностей и поясов конечностей необходимы для их движения.

Скелетные мышцы Мышцы , совместно участвующие в каком-либо движении в суставе называются синергистами . Мышцы , осуществляющие противоположные движения в суставе – это мышцы- антагонисты (например, двуглавая и трехглавая мышцы плеча).

Скелетные мышцы По выполняемым движениям выделяют мышцы: сгибатели (сгибание конечности); разгибатели (разгибание конечности); приводящие сустав (приведение); отводящие сустав (отведение); вращатели сустава (вращающие движения) и др.

Гладкие мышцы Гладкие мышцы входят в состав стенок внутренних органов и сосудов. Они сокращаются с меньшей скоростью по сравнению со скелетными мышцами. Поэтому на их сокращения тратится меньше энергии. Гладкие мышцы сокращаются только непроизвольно.

Предварительный просмотр:

Подписи к слайдам:

С келет головы Отличия черепа человека с черепом гориллы. Преобладание мозгового отдела черепа над лицевым (высокий лоб) у гориллы челюсти выступают вперед 2. Сглаживание надглазничных дуг 3.Наличие подбородочного выступа, что связано с речевой функцией

C келет туловища. Позвоночник Сравнение позвоночника собаки с позвоночником человека У млекопитающих животных, которые опираются на четыре конечности, позвоночник не имеет выраженных изгибов, длинный хвостовой отдел. Выражены изгибы позвоночника. Устойчивое положение туловища обеспечивается укорочением позвоночника.

С келет туловища. Грудная клетка Сравнение грудной клетки собаки с грудной клеткой человека У собаки грудная клетка сжата с боков, у человека расширена в стороны. Ключица удерживает плечевой пояс на некотором расстоянии от грудной клетки.

С келет туловища. Позвоночник Сравнение тел позвонков Позвонки млекопитающего: человека. Центр тяжести находится в нижней части позвоночника; увеличивается масса позвонков от шейного к поясничному отделам Позвонки млекопитающего: кошки. Опора на четыре конечности, поясничные позвонки овальные

С келет туловища. Таз Таз собаки Таз узкий Таз человека Кости таза и нижних конечностей массивные, таз имеет вид чаши Сравнение костей пояса нижних конечностей

Р ука - орган и продукт труда 1. Хватательные движения предопределили строение кисти с противопоставленными большими пальцами. 2. Развитие плечевого пояса и шаровидный плечевой сустав позволяют совершать движения с амплитудой до 180°

С келет конечностей. Кисть Кости пальцев подвижны. Самый подвижный, большой палец, хорошо развитый у человека, располагается напротив всех остальных, что важно для различных видов работы – от колки дров, требующей сильных размашистых движений, до сборки ручных часов, которая связана с тонкими и точными движениями пальцев.

С келет конечностей. Кисть Висячий палец собаки – это первый палец и имеет всего две фаланги.

Скелет конечностей. Стопа Человек при ходьбе опирается всей стопой (стопохождение), собака пальцами ( пальцехождение ), лошадь не концевую фалангу своего единственного пальца ( фалангохождение )

Скелет конечностей. Стопа Сводчатая стопа человека при ходьбе, беге, прыжках пружинит, смягчает толчки.

О собенности скелета человека в связи с прямохождением и трудовой деятельностью : 1.Вертикальное положение позвоночника 2.Увеличение массы позвонков от шейного к поясничному отделам 3.Наличие изгибов (лордозов и кифозов) смягчают толчки при беге и прыжках 4.Грудная клетка плоская и широкая. 5.Широкий и массивный таз, который поддерживает внутренние органы 6.Сводчатая стопа, которая смягчает толчки при беге и прыжках 7.Преобладание мозгового отдела черепа над лицевым отделом 8.Сглаживание надглазничных дуг 9.Наличие подбородочного выступа, что связано с речевой функцией 10.Подвижная кисть, высокая степень противопоставления большого пальца на руке всем остальным

Н едостатки, связанные с прямохождением Уменьшилась скорость передвижения Возникли такие болезни как остеохондроз, сколиоз, плоскостопие, варикозное расширение вен нижних конечностей и т.д. Затруднены роды, так как крестец стал неподвижным

Предварительный просмотр:

Подписи к слайдам:

Значение физических упражнений для формирования скелета и мышц . Нарушения опорно-двигательной системы

Опорно-двигательная система отличается особой надёжностью и прочностью. Она может выдерживать огромные нагрузки. Скелет и мышцы растут и развиваются в детском и юношеском возрасте. Для нормального развития костей необходимо, чтобы в организм поступали разнообразные минеральные соли и особые вещества, регулирующие обмен этих солей в кости, например витамин D . При нехватке этого вещества у детей развивается заболевание — рахит . Кости теряют свою прочность и могут даже изгибаться под тяжестью тела. Рахит

Заболевание суставов Увеличение нагрузки на суставы (из-за ожирения, когда масса тела значительно превышает физиологическую норму) приводит к заболеваниям суставов. При этом возрастает давление на опорные поверхности суставов нижних конечностей, ухудшается кровоснабжение конечностей .

Прочные кости скелета Занятия физкультурой, спортом, трудовая деятельность способствуют формированию скелета. В местах прикрепления сухожилий мышц кости утолщаются, на них образуются шероховатости, бугорки.

Регулярность Мышцы нуждаются в систематической тренировке. При регулярной физической работе, занятиях спортом в них поступает больше питательных веществ и кислорода (с током крови), мышечные волокна растут быстрее, мышечная масса увеличивается, и человек становится сильнее.

Нарушения опорно-двигательной системы Прямая спина, расправленные плечи, развёрнутая грудь, поднятая голова — всё это признаки хорошей осанки . При правильной осанке внутренние органы расположены так, что создаются наилучшие условия для их работы. При неправильной осанке происходит искривление позвоночника, развивается болезнь остеохондроз Искривление позвоночника

О правильной осанке нужно заботиться с раннего детства. У детей и подростков, пока хрящевая ткань не заменилась костной, возможны значительные отклонения изгибов от нормы — это искривления позвоночника: кифоз, лордоз, сколиоз . Искривление позвоночника

Плоскостопие Плоскостопие заключается в уплощении свода стопы . Если стопа становится плоской и не может уменьшать нагрузки, то при ходьбе, беге и даже просто при стоянии ноги быстро устают, и возникают сильные боли.

Предварительный просмотр:

1. Назовите кости, обозначенные на рисунке буквами А и Б. Укажите, к какому отделу скелета их относят. Каково значение этого отдела скелета?

2. Назовите кости, обозначенные на рисунке буквами А и Б. Укажите, к каким отделам скелета их относят.

3. Какие структуры кости взрослого человека обозначены на рисунке цифрами 1 и 2? Чем заполнены полости в этих структурах? Какие функции выполняет содержимое полостей?

4. Назовите элементы строения кости, обозначенные на рисунке цифрами 1 и 2. Укажите особенности их строения и выполняемые ими функции.

Предварительный просмотр:

1. Из какой ткани образованы скелетные мышцы и из чего они состоят?

2. Напишите функции мышц.

3. Какие мышцы человека сокращаются медленнее по сравнению с другими мышцами?

4. Напишите свойства мышечной ткани

Предварительный просмотр:

1. Чем отличается скелет головы человека от скелета головы человекообразных обезьян? Укажите не менее четырех отличий.

2. Какие особенности физиологии и анатомии человека позволяют ему использовать для общения устную речь? Укажете не менее трёх особенностей.

3. Приведите не менее трех прогрессивных биологических признаков человека, которые он приобрел в процессе длительной эволюции.

4. Укажите эволюционные черты передних конечностей у человека. Какие изменения в передних конечностей позволили человеку овладеть трудовой деятельностью?

Предварительный просмотр:

1. Выберите из списка функции опорно-двигательной системы.

а) Выведение веществ из организма

в) Транспорт веществ

д) Поступление веществ в организм

2. Расположите кости верхней конечности в правильном порядке, начиная с плеча.

Локтевая и лучевая кости

3. Установите соответствие между костью и частью скелета, к которой она относится.

Пояс нижних конечностей

4. К каждой иллюстрации подберите подходящую подпись.

1. Грудная клетка

3. Скелет головы

5. Скелет кисти состоит из костей … (их 7), пяти костей … , … фаланг пальцев.

3. фаланг пальцев

6. При разгибании руки в локтевом суставе

1) расслабляются двуглавая и трехглавая мышцы

2) двуглавая расслабляется, а трехглавая сокращается

3) обе мышцы сокращаются

4) обе мышцы расслабляются

7. Выберите три верно обозначенные подписи к рисунку, на котором изображено строение скелета верхней конечности. Запишите в таблицу цифры, которыми они обозначены

1) лучевая кость

3) плечевая кость

8. Скелетные мышцы состоят из

1) поперечно-полосатой мышечной ткани

2) гладкой мышечной ткани

9. Скелет и мышцы не выполняют функцию:

4) транспорта веществ

10. Что из перечисленного характерно для скелета человека? Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.

1) сводчатая стопа

2) прямой позвоночник без изгибов

3) позвоночник с S-образным изгибом

4) широкий чашевидный пояс нижних конечностей

5) сжатая с боков грудная клетка

6) массивные челюсти

11. Изгибы позвоночника человека связаны с

2) трудовой деятельностью

3) общественным образом жизни

4) переносом тяжестей

12. В чем состоит сходство скелета человека и скелетов млекопитающих животных?

У человека массой 80 кг кости весят около 10-12 кг, то есть скелет составляет в среднем около 12-15% от массы тела. Даже если у кого-то скелет более тяжелый, с более толстыми или более плотными костями, это добавляет к общему весу всего один или два килограмма. Наши кости тверже гранита, они выдерживают растяжение больше, чем сталь. Костные структуры поддерживают тело в вертикальном положении и защищают чувствительные органы. Что происходит с нашими костями во время остеопороза, как влияет болезнь на костную ткань?

Требования к опорно-двигательному аппарату очень высокие

Скелет человека состоит примерно из 206 -212 костей. Здоровые кости должны быть чрезвычайно твердыми, жесткими и одновременно эластичными, очень подвижными. Костная ткань в прямом смысле слова является живой, благодаря непрекращающимся процессам ее трансформации – уничтожения старых и образования новых костных клеток. Об остеопорозе (или атрофии костных тканей) говорят в том случае, если процессы преобразования приводят к значительному уменьшению костной массы и к заметному нарушению микроархитектоники кости.

Понятие плотности костей (англ. BMD– минеральная плотность костной ткани) описывает соотношение минеральной костной массы к определенному объему костей. Это соотношение изменяется в течение жизни человека. Для высокой плотности характерны прочность и стабильность, а меньшая плотность костей, соответственно, характеризуется меньшей прочностью и стабильностью костей или скелета. Чем ниже плотность костей, тем выше вероятность перелома костей.

Скелет и кости часто представляют, как твёрдую безжизненную ткань. Но это совсем не так. Стоит лишь вспомнить быстрый рост костей в детском возрасте или тот факт, что кости после переломов срастаются почти всегда, причем ровно. Но такая работа по созданию костей происходит не только в особые периоды, такие как, юность или во время несчастного случая (например, перелома). Совсем наоборот: кости преобразуются постоянно!

Это значит, что костная ткань отмирает и созидается регулярно для того, чтобы оставаться жизнеспособной и соответствовать ежедневным требованиям к стабильности и сопротивляемости. Скелет при помощи трансформирования обновляется многократно в течение жизни. Для развития костей два аспекта играют выдающуюся роль: движение и питание (а именно кальций). Без минеральных веществ и без импульсов нагрузки извне, которые нужны костям, немыслим рост и стабильность костей. Поэтому движение и кальций в рамках терапии остеопороза играют решающую роль.

Трансформация костей — это сложное взаимодействие гормонов, витаминов и минеральных веществ в соединении с движением и физической активностью. Если существует недостаток импульсов физической нагрузки или отсутствует здоровое питание, то нарушается развитие костных структур.

Само костное вещество состоит, главным образом, из неорганических веществ, твердого кальция, кристаллов фосфатов - они делают кости твердыми и стабильными. Эластичность обеспечивают органические вещества, преимущественно коллаген белка. Если в крови существует недостаток кальция, то кальций высвобождается из костей, что позже постепенно сказывается на прочности костей. Для стабильности костей необходимы, наряду с кальцием и фосфатами, магний, цинк и медь, витамины D, K, C, B6, B12, фолиевая кислота, а также аминокислоты и гормоны. Витамин D тоже очень важен, как и кальций, он способствует всасыванию кальция из кишечника и усвоению кальция в костях.

Наряду с другими факторами, половые гормоны, эстроген и тестостерон способствуют поддержанию взвешенного баланса костных клеток в процессе трансформации костей. Паратгормон из паращитовидной железы регулирует уровень кальция и фосфатов в крови, что является важным для роста костей.

Необходимый уровень концентрации кальция и фосфатов в крови у человека поддерживается в равновесии за счет тонких механизмов и при помощи паратогормона, если это равновесие нарушается, это влияет на здоровье. Например, слишком высокое содержание фосфатов способствует тому, что кальций снова выводится из костей, что приводит к уменьшению их плотности.

Пик костной массы

Примерно до 25 года жизни в организме преобладает рост костей: человек взрослеет, скелет стабилизируется, костная масса увеличивается. В этом процессе главную роль играют клетки, которые создают костные ткани (остеобласты). Костная масса достигает наибольшего показателя в возрасте около 30 лет. После этого момента клетки, создающие кости и их антиподы, клетки, которые разрушают кости (остеокласты), приходят в равновесие.

Костная масса человека изменяется на протяжении всей жизни. Процессы построения и разрушения костей находятся в равновесии, кости стабильно и постоянно обновляются. Если равновесие нарушается, то развивается атрофия костей (остеопороз) .

В медицине и при оценивании остеопороза важную роль играет стадия пика костной массы, или же минеральная плотность костей человека как определенный масштаб, который описывает показатель, когда костная масса имеет высшую плотность (в среднем): у взрослого человека в возрасте 30 лет. Пик костной массы по определению соответствует 100% показателю пика костной массы.

Строение кости

За качество, а значит и стабильность наших костей, отвечает их структура. Кости состоят из различных видов тканей разного состава, в зависимости от функций и места расположения в теле.

Стабильность и функции костей определяются в основном:

твёрдой пластиной компактного вещества- кортикалис
тонкими структурами балочек внутри кости: трабекулы, которые вместе образуют губчатое вещество кости.

Спонгиозная ткань находится внутри кости (расположена, прежде всего, в трубчатых костях, как например, кость бедра). Здесь костная ткань представляет собой губчатую систему, состоящую из костных балочек (трабекул). Эти костные балки образуют пустоты, в которых находится костный мозг. Костный мозг играет решающую роль в образовании клеток.

Губчатое вещество, несмотря на небольшое количество костной субстанции и малый вес, обеспечивает высокую стабильность кости, благодаря закону тонкостенных конструкций.

Трабекулы — это тонкие элементы из костной ткани, которые составляют внутреннее пространство многих костей. Эти структуры находятся в постоянной трансформации, помогающей адаптироваться к существующим индивидуальным нагрузкам. Кость, которая полностью заполнена костной массой, не смогла бы дальше выполнять свои функции, если бы не комбинация жесткой внешней стенки и переплетенной легкой внутренней субстанции.

Роль трабекул

Благодаря принципу строения тонкостенных конструкций (принцип трабекул) появляются очевидные преимущества по сравнению с компактной структурой, а именно:

уменьшенное количество вещества при одинаковой стабильности;
уменьшенный вес;
возможность динамического приспособления статики;
подвижность в различных ситуациях нагрузки (в местах с повышенной нагрузкой образуются соответственно плотно переплетенные трабекулы);
в пустотах находится чувствительный костный мозг;
большая поверхность для интенсивного обмена веществ;
возможность легко реагировать на микропереломы и восстанавливать их при помощи остеобластов и остеокластов

Эти тонкие, переплетенные между собой балочки, которые расположены внутри кости, играют важную роль для общей стабильности костей: они образуют внутреннюю структуру костей, которая (тоже) отвечает за статику, структуру и стабильность. И именно эти тонкие балочки остеопороз поражает в первую очередь, они становятся пористыми, тонкими, и вследствие этого, менее стабильными. Кроме того, они больше подвержены микропереломам.

На данный момент медики исходят из того, что исключительно их вклад в стабильность больше не является решающим (ранее предполагалось, что он чрезвычайно высокий). Но, как и прежде, их вклад в обмен веществ внутри костей очень высокий, он делает эту структуру чрезвычайно ценной, вследствие сетевидного строения она имеет очень большую поверхность, что предоставляет хорошую возможность для обмена веществ. При этом, обмен веществ не должен быть очень высоким, точно также, как и процесс трансформации не всегда работает на полную мощность - решающим является возможность приспособления, когда это необходимо.

Способность ткани к приспособлению, или же возможность ткани формироваться в соответствии со специфическими условиями нагрузки, является решающей − структура и элементы структуры подвергаются при этом постоянным преобразованиям. Если рассматривать эти структуры в микроскоп, что костные балочки образуются в соответствии с направлением прилагаемой нагрузки − в местах повышенной нагрузки трабекулы переплетаются плотнее. Способность к приспособлению используется во время тренировок при остеопорозе, когда при помощи нагрузки создаётся импульс для образования костей.

Как изменяется архитектоника кости при остеопорозе?

Когда кость здоровая, то механизмы восстановления не повреждены, в таком случае остеобластами (клетки, которые создают кости) и остеокластами (клетки, которые рассасывают кости) быстро устраняются микропереломы, которые возникают вследствие перенапряжений. При остеопорозе эта трансформация по отношению к нагрузке и возможности восстановления находится в критическом состоянии, потому что она нарушена.

Микропереломы увеличиваются и незаметно развиваются, затем возникают новые переломы новых трабекул - и медленно с течением временем создается значительная нестабильность. Микропереломы − это начало больших переломов.

Понимание микропереломов является важной частью понимания остеопороза. Существует определение фрактур (перелом костей) как острое нарушение костей. Перелом вследствие остеопороза (без травмы или падения) развивается очень медленно – остеопорозные переломы являются суммой микропереломов, которые не восстановлены необходимым образом. Более подробно о клинике остеопороза можно прочитать здесь.

Качество костей

низкая плотность костей;
недостаточные механизмы восстановления;
ухудшенное состояние костного вещества.

Микропереломы при несвоевременном и недостаточном лечении являются существенной частью развития остеопороза. При этом качество костей постоянно ухудшается, костные структуры становятся нестабильными…

Спонгиоза и трабекулы – принцип тонкостенной конструкции

Костные структуры с спонгиозой и трабекулами (костными балочками) часто сравнивают с принципом тонкостенной постройки. Этот принцип позволяет сэкономить костную субстанцию при значительной стабильности.

Эйфелева башня является строением тонкостенного типа, который подсказала природа. Примером для её конструкции послужили балочки костей. Тонкостенная конструкция — это естественный тип конструкций, его основная цель заключается в оптимальной экономии веса. Это действует не только для архитектуры, но и для костей. Решающим фактором является тесно связанная конструкция, при этом большинство трабекул в костях располагаются вдоль линий нагрузок, а один элемент зависит от другого. Если ломается трабекула, то другие трабекулы несут остальную нагрузку.

При измерении плотности кости даже незначительные отклонения в результатах указывают на высокий риск их поражения.

Остеокласты и остеобласты

Преобразование костей — это постоянный и непрерывный процесс изменения костей, в ходе этого процесса остеокласты (клетки-разрушители) удаляют старую костную ткань, а параллельно, остеобласты (клетки-созидатели) снова создают костное вещество. Если просто сказать, из старого делают новое.

В этом процессе именно эти два вида клеток играют важную роль:

остеобласты → клетки – строители;
остеокласты → клетки – разрушители.

Выводы:

Преобразование костей постоянно продолжающийся процесс: костные ткани удаляются (остеокласты - разрушение тканей) и образуются новые ткани (остеобласты – создание тканей). Такое преобразование обеспечивает жизнеспособность тканей и стабильность костей.

Преобразование костей и механизмы физиологического восстановления определяются следующими факторами:

обмен костной субстанции - старые ткани заменяются новыми;
приспособление к воздействию сил и образование костных балочек, которые следуют основным направлениям воздействия нагрузки;
восстановление повреждённых мест микрофрактур.

А что происходит при остеопорозе?

Кости ослабляются, причиной ослабления является уменьшенная плотность костей. Механизмы восстановления больше не функционируют должным образом.

ДЛЯ СВЯЗИ С НАМИ

Чтобы получить полную информацию о видах лечения и профилактике заболеваний ортопедии, ревматологии или неврологии, пожалуйста, обратитесь к нам:

Наш адрес - г. Москва, ул. Трифоновская 11

Одно из главных устремлений медицины как науки – это сделать так, чтобы человек омолодился. Существует много различных теорий относительно того, как стать моложе, но к этому вопросу нужно подходить с научной точки зрения.

Секрет омоложения

Все знают про этот орган, но не всем известны его безграничные возможности. И когда речь заходит об омоложении, мало кто обращает внимания на костный мозг в данном контексте.

Важно понимать, что все регенераторные способности нашего организма начинаются с костного мозга. Наш организм постоянно обновляет за счёт клеток, которые продуцируются костным мозгом, и именно о костном мозге мы должны заботиться, если хотим поддерживать свой организм в оптимальном состоянии и не болеть.

Стволовые клетки

Кровь человека состоит из эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов. Они в свою очередь вырастают из родительских клеток, которые именуются стволовыми клетками. Они делятся на два вида:

клетки миелоидного ряда, которые вырабатывают эритроциты, тромбоциты и моноциты;
клетки лимфоидного ряда, вырабатывающие лимфоциты.

Стволовая клетка способна генерировать около миллиона клеток-потомков. Когда кровяные клетки созревают в костном мозге, они становятся частью кровеносной системы. Кроме лимфоцитов – они после созревания становятся полностью рабочими клетками и уходят в лимфатическую систему (селезёнка, миндалины и т. д.).

Поэтому задача костного мозга в целом и стволовых клеток в частности – создавать новые клетки на смену погибшим, чтобы организм мог питаться ими и выполнять свои естественные функции.

Строение костного мозга

Костный мозг – это питательная губчатая ткань, которая располагается в полостях костей и составляет около 4.6% всей массы тела человека. Он состоит из двух частей:

красный костный мозг;
жёлтый костный мозг.

Давайте рассмотрим детальнее каждую из этих составляющих.

Красный костный мозг

Красный (он же кроветворный) костный мозг – это та часть костного мозга, которая отвечает за то, чтобы в нашем теле постоянно образовывались новые клетки, вследствие чего внутренние органы будут обновляться. С течением возраста скорость этого обновления, и, соответственно, производства новых стволовых клеток, снижается. В итоге красный костный мозг уменьшается в объёме и его замещает жёлтый костный мозг.

Красный костный мозг расположен у человека внутри следующих костей:

рёбра;
грудная кость;
череп;
тазовая кость;
позвонок;
трубчатые кости (кроветворный костный мозг расположен внутри эпифиза этих костей).

Состоит он из двух тканей:

Красный костный мозг развивается на начальных периодах развития эмбриона, когда хрящевой скелет только начинает образовываться (происходит это примерно на седьмой неделе). В это время в его костях образуется полость, которую заполняет костный мозг. Он состоит из следующих частей:

остеобласты;
остеокласты;
ретикулярные клетки.

Затем начинают появляться специальные гемопоэтические клетки и формироваться вокруг сосудов. Когда человек рождается, его костные полости заполнены красным костным мозгов (который с возрастом вытесняет жёлтый костный мозг).

Такое вытеснение не является вырождением костного мозга или какой-то аномалией – это естественный процесс, который протекает с возрастом. Однако это не значит, что данный процесс нельзя повернуть в обратную сторону и сделать так, чтобы жёлтый костный мозг постепенно заменялся красным.

Жёлтый костный мозг

Жёлтый (он же недеятельный) костный мозг – это скопление жировой ткани в костях человека, в состав которой входит множество адипоцитов (жировых клеток). Он выполняет следующие функции:

Субстанция, именуемая жёлтым костным мозгом, получила своё название благодаря жёлтому цвету, обеспеченному липохромами.

Чем моложе человек, тем больше баланс красного и жёлтого костного мозга у него склоняется к первому. У ребёнка до трёх лет жёлтого костного мозга почти нет, у человека к 25-ти годам этот баланс составляет примерно 50/50, а далее, с течением возраста, жёлтый костный мозг начинает постепенно вытеснять красный.

Травматизация

Интересной особенностью организма является то, что когда он получает травмы, в процессе которых происходит потеря крови, жёлтый костный мозг даёт возможность красному костному мозгу увеличить свою продуктивность (то есть увеличиться в объёме). Поэтому постоянная микротравматизация способствует тому, что наш красный костный мозг поддерживается за счёт ресурсов, которые производит жёлтый костный мозг, причём поддерживается в хорошем функциональном состоянии.

Но вы вряд ли захотите периодически пускать кровь и подвергать себя травмам, чтобы обеспечить более продуктивную работу красного костного мозга за счёт жёлтого. Делать это не обязательно, ведь существует множество других методов стимуляции нужного участка костного мозга.

Смотрите в видео совет от доктора Шишонина:

Подписывайтесь на доктора Шишонина в инстаграм и получайте больше полезных советов по здоровью:

КОСТЬ, плотная соединительная ткань, свойственная только позвоночным. Кость обеспечивает структурную опору организма, благодаря ей тело сохраняет свою общую форму и размеры. Местоположение некоторых костей таково, что они служат защитой для мягких тканей и органов, например мозга, и противостоят нападению хищников, неспособных разбить твердую оболочку добычи. Кости придают прочность и жесткость конечностям, а также служат местом прикрепления мышц, позволяя конечностям выполнять роль рычагов в их важной функции передвижения и поиска пищи. Наконец, благодаря высокому содержанию минеральных отложений кости оказываются резервом неорганических веществ, которые они запасают и по мере надобности расходуют; эта функция крайне важна для поддержания баланса кальция в крови и других тканях. При внезапном увеличении потребности в кальции в каких-либо органах и тканях кости могут стать источником его пополнения; так, у некоторых птиц необходимый для формирования скорлупы яиц кальций поступает из скелета.

Древность костной системы.

Кости присутствуют в скелете самых ранних из известных ископаемых позвоночных – панцирных бесчелюстных ордовикского периода (ок. 500 млн. лет назад). У этих рыбообразных существ кости служили для формирования рядов наружных пластин, защищавших тело; некоторые из них обладали, кроме того, внутренним костным скелетом головы, но иных элементов внутреннего костного скелета не имелось. Среди современных позвоночных есть группы, характеризующиеся полным или почти полным отсутствием костей. Однако для большинства из них известно наличие костного скелета в прошлом, и отсутствие костей у современных форм – следствие их редукции (утраты) в ходе эволюции. Например, у всех видов современных акул кости отсутствуют и заменены хрящом (очень небольшое количество костной ткани может быть в основании чешуй и в позвоночнике, состоящем преимущественно из хряща), но многие их предки, ныне вымершие, имели развитый костный скелет.

Первоначальная функция костей до сих пор точно не установлена. Судя по тому, что бóльшая их часть у древних позвоночных располагалась на или вблизи поверхности тела, маловероятно, что эта функция была опорной. Некоторые исследователи полагают, что изначальная функция кости заключалась в защите древнейших панцирных бесчелюстных от крупных беспозвоночных хищников, например ракоскорпионов (эвриптеридов); иными словами, наружный скелет играл роль буквально брони. Не все исследователи разделяют подобную точку зрения. Другой функцией кости у древнейших позвоночных могло быть поддержание кальциевого баланса в организме, как это наблюдается и у многих современных позвоночных.

Межклеточное костное вещество.

Большинство костей состоит из костных клеток (остеоцитов), рассеянных в плотном межклеточном костном веществе, вырабатываемым клетками. Клетки занимают лишь незначительную часть общего объема кости, а у некоторых взрослых позвоночных, особенно у рыб, они отмирают после того, как сделают свой вклад в создание межклеточного вещества, и потому отсутствуют в зрелой кости.

Межклеточное пространство кости заполнено веществом двух основных типов – органическим и минеральным. Органическая масса – результат деятельности клеток – состоит в основном из белков (включая коллагеновые волокна, образующие пучки), углеводов и липидов (жиров). В норме бóльшая часть органической составляющей костного вещества представлена коллагеном; у некоторых животных он занимает более 90% объема костного вещества. Неорганическая составляющая представлена в первую очередь фосфатом кальция. В ходе нормального костеобразования кальций и фосфаты поступают в развивающуюся костную ткань из крови и отлагаются на поверхности и в толще кости вместе с органическими компонентами, вырабатываемыми костными клетками.

Бóльшая часть наших сведений об изменениях состава кости в процессе роста и старения получена при изучении млекопитающих. У этих позвоночных абсолютное количество органической составляющей более или менее постоянно на протяжении всей жизни, тогда как минеральная (неорганическая) составляющая постепенно увеличивается с возрастом, и у взрослого организма на ее долю приходится почти 65% сухого веса всего скелета.

Физические свойства

костей хорошо соответствуют функции защиты и опоры организма. Кость должна быть прочной и жесткой и в то же время достаточно эластичной, чтобы не ломаться в обычных условиях жизнедеятельности. Эти свойства обеспечиваются межклеточным костным веществом; вклад самих костных клеток незначителен. Жесткость, т.е. способность сопротивляться сгибанию, растяжению или сжатию, обеспечивается органической составляющей, в первую очередь коллагеном; последний придает кости и эластичность – свойство, позволяющее восстановить исходную форму и длину в случае небольшой деформации (сгибания или скручивания). Неорганическая составляющая межклеточного вещества, фосфат кальция, тоже способствует жесткости кости, но главным образом придает ей твердость; если путем специальной обработки удалить из кости фосфат кальция, она сохранит свою форму, но потеряет значительную долю твердости. Твердость – важное качество кости, но, к сожалению, именно она делает кость подверженной переломам при избыточной нагрузке.

Классификация костей.

Строение костей существенно различается как у разных организмов, так и в разных частях тела одного организма. Кости можно классифицировать по их плотности. Во многих частях скелета (в частности, в эпифизах длинных костей), и особенно в скелете эмбриона, костная ткань имеет много пустот и каналов, заполненных рыхлой соединительной тканью или кровеносными сосудами, и выглядит как сеть перекладин и распорок, напоминающих конструкцию металлического моста. Кость, образованную такой костной тканью, называют губчатой. По мере роста организма значительная часть пространства, занятого рыхлой соединительной тканью и кровеносными сосудами, заполняется дополнительным костным веществом, что приводит к увеличению плотности кости. Такого рода кость с относительно редкими узкими каналами называют компактной или плотной.

Кости взрослого организма состоят из плотного, компактного вещества, расположенного по периферии, и губчатого, находящегося в центре. Соотношение этих слоев в костях разных типов различно. Так, в губчатых костях толщина компактного слоя очень невелика, и основную массу занимает губчатое вещество.

Кости можно классифицировать также по относительному количеству и расположению костных клеток в межклеточном веществе и ориентации коллагеновых пучков, которые составляют значительную часть этого вещества. В трубчатых костях пучки коллагеновых волокон пересекаются в самых разных направлениях, а костные клетки распределены по межклеточному веществу более или менее случайно. Плоские кости имеют более упорядоченную пространственную организацию: они состоят из последовательных слоев (пластинок). В различных частях отдельно взятого слоя коллагеновые волокна, как правило, ориентированы в одном направлении, но в соседних слоях оно может быть разным. В плоских костях меньше костных клеток, чем в трубчатых, и они могут находиться как внутри слоев, так и между ними. Остеоновые кости, как и плоские, имеют слоистую структуру, но их слои представляют собой концентрические кольца вокруг узких, т.н. гаверсовых каналов, по которым проходят кровеносные сосуды. Слои формируются, начиная с наружного, и их кольца, сужаясь постепенно, уменьшают диаметр канала. Гаверсов канал и окружающие его слои называются гаверсовой системой или остеоном. Остеоновые кости обычно формируются в процессе перехода губчатого вещества кости в компактное.

Поверхностные мембраны и костный мозг.

Исключая те случаи, когда близко расположенные кости соприкасаются в суставе и покрыты хрящом, наружная и внутренняя поверхности костей выстланы плотной мембраной, которая жизненно важна для функционирования и сохранности кости. Наружную мембрану называют надкостницей или периостом (от греч. peri – вокруг, osteon – кость), а внутреннюю, обращенную в костную полость, – внутренней надкостницей, или эндостом (от греч. eondon – внутри). Надкостница состоит из двух слоев: наружного волокнистого (соединительнотканного) слоя, представляющего собой не только упругую защитную оболочку, но и место прикрепления связок и сухожилий; и внутреннего слоя, обеспечивающего рост кости в толщину. Эндост имеет важное значение для восстановления кости и в известной степени сходен с внутренним слоем надкостницы; он содержит клетки, обеспечивающие как рост, так и рассасывание кости.

В глубине многих костей, особенно в костях конечностей, позвонках, ребрах и костях таза, находится костный мозг, являющийся основным источником клеток крови в организме. В эмбриональный период и сразу после рождения у многих позвоночных, в том числе у млекопитающих, костный мозг (красный) содержится практически во всех костях и очень богат кроветворными клетками. С возрастом кроветворная деятельность костного мозга снижается, и основным его компонентом становятся жировые клетки (желтый костный мозг).

Клеточные элементы и развитие кости.

В течение всей жизни животных кость постоянно обновляется. Многие кости, особенно те, что формируются на ранних этапах развития, образуются из неспециализированных мезенхимных клеток – источника всех видов соединительной ткани. В местах будущей локализации кости группы мезенхимных клеток постепенно дифференцируются, начиная активно продуцировать и выделять органическую составляющую межклеточного костного вещества; эти клетки называются остеобластами. После того как образована органическая составляющая, начинается кальцификация – отложение фосфата кальция. На более поздней стадии остеобласты превращаются в зрелые костные клетки – остеоциты. Главная функция остеоцитов – поддержание нужного уровня кальцификации ткани. Описанным образом происходит развитие т.н. первичных костей, например теменных и лобных. Формирование трубчатых и других (вторичных) костей, происходящее на более поздних этапах внутриутробного развития, протекает иначе: сначала образуется растущая хрящевая модель будущей кости, а затем по мере развития плода, равно как и после рождения ребенка, хрящ постепенно замещается костной тканью. Рассасывание костной ткани обеспечивают остеокласты – специального типа костные макрофаги, развивающиеся из моноцитов крови. Остеокласты вырабатывают ферменты, эффективно растворяющие и разрушающие костное вещество.

Перестройка кости.

Почти все кости в процессе роста животного изменяют свою форму, что достигается наращиванием кости в одном месте и разрушением в другом. Например, кости конечностей растут не только в длину, но и в ширину. Надкостница является источником остеобластов, обеспечивающих отложение костной ткани на наружной поверхности, в то время как остеокласты эндоста разрушают и рассасывают кость, тем самым расширяя костномозговую полость. Даже при отсутствии общего роста происходит постоянная перестройка костной ткани: старая костная ткань рассасывается и заменяется новой. У собак, например, каждый год заменяется до 10% костной ткани.

Перестройка кости регулярно происходит в ответ на функциональные изменения, например при нарастании кости в тех участках, где увеличивается давление за счет веса; она также играет ведущую роль при восстановлении кости после травм, в частности при переломах, когда за первичным заживлением раны следует перестройка, которая постепенно восстанавливает исходную форму кости.

Кровоснабжение

имеет решающее значение в формировании кости. Дифференцировка мезенхимных клеток в остеобласты протекает только при наличии капиллярного кровотока; лишенная капилляров мезенхима превращается в клетки, продуцирующие хрящевую ткань. В силу того что кость (в частности, остеоновая) часто откладывается вокруг кровеносных сосудов, они определяют формирование трехмерной тканевой структуры многих костей скелета.

Заболевания.

Костные заболевания могут нарушать все три основных процесса, сопровождающих рост и перестройку кости: выработку остеобластами органической основы кости; кальцификацию костной основы; рассасывание кости остеокластами. Цинга затрагивает самые разные соединительные ткани, в том числе она влияет на рост кости, нарушая выработку коллагена – органической составляющей костной ткани. Поскольку кальцификация при этом непосредственно не затрагивается, происходит избыточное известкование небольшого количества продуцируемого органического вещества. Рост кости практически полностью прекращается, она становится очень ломкой. Наоборот, при рахите (которым болеют дети) и остеомаляции (болезни взрослых) существенно нарушается кальцификация. Остеобласты продуцируют коллаген, но он не кальцифицируется из-за низкого содержания в крови растворенного фосфата кальция. Симптомы обоих заболеваний включают деформацию костей и общее размягчение костной ткани. Еще одно распространенное поражение костной ткани – остеопороз, часто возникающий у пожилых людей. При этом заболевании соотношение органической и минеральной составляющих костного вещества не меняется, но повышенная активность остеокластов приводит к тому, что рассасывание кости идет интенсивнее, чем ее формирование. Пораженная остеопорозом кость постепенно истончается и становится слабой и подверженной переломам. Эти последствия особенно часто отмечаются при остеопорозе позвоночника.

Читайте также: