Соединение костей

Каждая кость занимает в теле человека определенное место и всегда находится в непосредственной связи с другими костями, тесно прилегая к одной или нескольким костям. Различают два основных вида соединений костей:непрерывные - фиброзные соединения (синартрозы), когда кости связаны одна с другой с помощью прокладки между ними из оформленной плотной соединительной ткани, хряща или кости;прерывные - синовиальные соединения - суставы (диартрозы), когда между сочленяющимися костями находится суставная полость, а кости удерживаются одна около другой с помощью замкнутой суставной капсулы и подкрепляющих ее связок и мышц.

К непрерывным соединениям относятся синдесмозы, синхондрозы и синостозы. По функции это или малоподвижные, или неподвижные соединения.Синдесмоз - соединение костей при помощи оформленной плотной соединительной ткани. Самый распространенный вид синдесмоза - связки (например, межостистые и межпоперечные связки позвоночника и т.д.). Некоторые связки имеют вид перепонок или мембран (мембраны между костями предплечья, голени). Разновидностью синдесмоза являются швы черепа. Сюда же относится форма укрепления зубов в луночках челюсти - вколачивание.Синхондроз - непрерывное соединение костей с помощью хряща. Своеобразным синхондрозом является симфиз. Например, лобковый симфиз - это хрящевое соединение лобковых костей. Межпозвоночный симфиз - соединение тел позвонков с помощью межпозвоночных дисков.Синостоз - соединение костей с помощью костной ткани, костное сращение. Как правило, оно возникает на почве синхондроза (например, синостоз между телами затылочной и клиновидной костей).К прерывным относятся синовиальные соединения (суставы). По функции это подвижные соединения. В суставе различают суставные поверхности сочленяющихся костей, окружающую их суставную капсулу и суставную полость. Суставные поверхности костей покрыты гиалиновым хрящом. Толщина суставного хряща колеблется от 0,5 до 4 мм. Суставная капсула имеет два слоя: наружный - фиброзная мембрана и сращенный с ним внутренний - синовиальная мембрана. Синовиальная мембрана образует складки, ворсинки, а в некоторых суставах - выпячивания, сумки. Синовиальные сумки могут сообщаться с полостью сустава или быть изолированными. Располагаясь снаружи вокруг сустава в виде мягких прокладок между костью и сухожилиями мышц, они уменьшают трение. Внутренняя поверхность капсулы и суставные хрящи покрыты тонким слоем прозрачной тягучей синовиальной жидкости - синовией, выделяемой клетками синовиальных ворсинок. Она выполняет роль смазки - уменьшает трение и способствует скольжению.

Полость сустава представляет собой щелевидное пространство, ограниченное сочленяющимися поверхностями костей и суставной капсулой. Благодаря полному соответствию рельефа суставных хрящей и отрицательному давлению внутри сустава суставные поверхности костей всегда плотно прилежат друг к другу. Этому способствуют также связочный аппарат, укрепляющий суставную капсулу снаружи, и тяга мышц. Связки и сухожилия мышц составляют вспомогательный аппарат сустава. Одни связки укрепляют капсулу в местах наибольшего ее натяжения и ограничивают движение. Это тормозящие и направляющие связки. В результате неудачного движения или травмы может произойти растяжение и даже разрыв связок, следствием чего бывает смещение костей в суставе - вывих.К добавочным вспомогательным приспособлениям сустава относятся также внутрисуставные хрящи - диски и мениски, суставные губы, внутрисуставные связки.Если в образовании сустава участвуют две кости - это простой сустав. Сустав, образованный тремя или несколькими костями, называется сложным.Нередко движения в двух или нескольких самостоятельных суставах происходят одновременно (правый и левый суставы нижней челюсти, суставы головки и бугорка ребра. Такие суставы называются комбинированными.Суставные поверхности костей по форме можно сравнить с отрезками различных геометрических тел вращения. В соответствии с этим суставы подразделяются на шаровидные, эллипсовидные, цилиндрические, блоковидные, седловидные и плоские. Форма суставных поверхностей определяет объем и направление движений, которые совершаются вокруг трех взаимноперпендикулярных осей.Вокруг фронтальной оси производятся сгибание (флексия) и разгибание (экстензия), вокруг сагиттальной - отведение (абдукция) и приведение (аддукция), вокруг вертикальной оси - вращение (ротация). Вращение внутрь называется пронацией, а вращение наружу - супинацией.В шаровидных и эллипсовидных суставах конечностей возможно также периферическое вращение (циркумдукция) - движение, при котором конечность или ее часть описывает конус.

В зависимости от числа осей, вокруг которых возможны движения, суставы делятся на одноосные, двухосные и трехосные (многоосные). К одноосным суставам относятся цилиндрические и блоковидные. В цилиндрическом суставе происходит вращение вокруг вертикальной оси, совпадающей с осью кости (вращение I шейного позвонка вместе с черепом вокруг зубовидного отростка II позвонка). В блоковидных суставах движение возможно вокруг одной поперечной оси, например сгибание и разгибание в межфаланговых суставах.

К двухосным суставам относятся эллипсовидные и седловидные суставы. В эллипсовидном суставе (например, в лучезапястном) совершаются сгибание и разгибание вокруг поперечной (фронтальной) оси и отведение и приведение вокруг сигаттальной оси; возможно периферическое вращение. В единственном типичном седловидном запястно-пястном суставе большого пальца возможно не только отведение и приведение, но также и противопоставление большого пальца остальным.

Двухосным считается также мыщелковый сустав. Он имеет выпуклую суставную головку, близкую по форме к эллипсу, называемую мыщелком.

К трехосным (многоосным) относятся самые подвижные суставы - шаровидные. В результате движений в шаровидном суставе происходят сгибание и разгибание вокруг фронтальной оси, отведение и приведение вокруг сагиттальной оси, ротация вокруг вертикальной оси, а также периферическое вращение. Кроме движения вокруг трех главных осей и периферического вращения, возможны движения вокруг множества дополнительных осей, проходящих через центр шаровидной головки сустава.

К многоосным суставам относятся также плоские суставы. Они имеют плоские суставные поверхности, которые рассматриваются как участки поверхности шара с бесконечно большим радиусом. Хотя движения в этих суставах совершаются вокруг многих осей, объем движений небольшой - это лишь незначительное скольжение (например, движения в плоских сочленениях между суставными отростками позвонков).

Вопрос №3

Причин огромного видового разнообразия насекомых несколько. Прежде всего, это типично наземные организмы, прекрасно приспособленные к условиям суши. Вся организация насекомых связана с защитой от высыхания и экономией влаги. Эпикутикула, тонкая воскоподобная пленка на поверхности покровов, препятствует испарению воды. Трахейное дыхание в смысле экономии влаги более эффективно, чем легочное, поскольку дыхательные отверстия (дыхальца) очень небольшие по размерам и способны закрываться. Выделительная система, представленная мальпигиевыми сосудами, производит кристаллы мочевой кислоты, связывающие небольшое количество воды. В задней кишке насекомых имеются особые ректальные железы, которые отсасывают воду из формирующихся экскрементов и возвращают ее в полость тела. Яйца многих насекомых тоже хорошо защищены от потери влаги. Таким образом, насекомые прекрасно справляются с одной из главных проблем обитания в наземной среде – защитой от высыхания.
Становление и дифференциация отдельных групп насекомых, вероятно, происходили при переходе от обитания в почве и подстилке к обитанию в более высоком ярусе – на растительности. С этим связано и появление полета.
Среди всех беспозвоночных только насекомые имеют крылья и освоили воздушную среду. Полет – эффективное и экономичное средство передвижения. На 78 метров полета пчела затрачивает столько же энергии, как на 3 метра "пешком". Способность насекомых к расселению впечатляет. Особенно хорошо известны миграции перелетной саранчи, описанные еще в Библии. Саранча легко пересекает Средиземное море, а с кораблей наблюдали стаи летящей саранчи за тысячу километров от берега. В лаборатории саранча показывала чудеса выносливости, и летала без посадок на протяжении 6 суток, вращая легкую карусель, к которой была привязана ниткой.
Одна из причин видового разнообразия насекомых – их мелкие размеры. По сравнению с крупными организмами они имеют целый ряд преимуществ, таких как освоение новых сред обитания, экономия энергии и пищевых ресурсов для своего развития. Большинство насекомых и особенно их личинки ведут скрытный образ жизни. Мелкие размеры делают возможным активное использование естественных полостей в почве, подстилке, под корой, в гниющих субстратах, а также переход к обитанию в тканях живых растений и к паразитизму. Освоение новых экологических ниш ведет к бурному видообразованию. Мелкие размеры насекомых обусловлены двумя главными причинами. Во-первых, их тело заключено в наружный хитиновый покров, масса которого должна увеличиваться с ростом линейных размеров. Мышцы, приводящие тело в движение, заключены в трубчатые конечности, ограничивающие пределы увеличения мышечной массы. Крупные насекомые неуклюжи и медлительны, они становятся легкой добычей хищников.
. В общем, эволюция насекомых в значительной степени идет за счет их наружного скелета. Этим, в какой-то мере, можно объяснить исключительное видовое разнообразие насекомых и их легкую приспособляемость к условиям среды.
Наличие хитинового наружного скелета насекомых приводит к тому, что их рост сопровождается линьками. Кроме того, личинки отличаются, иногда очень сильно, по строению от взрослых особей (имаго). Поэтому переход из личиночной стадии в имагинальную связан с существенными перестройками, которые называются превращением или метаморфозом.
Итак, насекомые прекрасно приспособлены к наземным условиям и очень полно освоили поверхность суши. Они распространены от тропиков до полярных тундр, от глубоких пещер до границы вечных снегов в горах.