Какими свойствами обладает эта кость

Кости являются основой опорно-двигательной системы человека. Все вместе они формируют скелет. Несмотря на легкость, являются невероятно прочными. Кости человека в несколько раз прочнее, в десять раз эластичнее и легче стали. Все кости гибкие и прочные, а особенности строения обусловлены их местоположением. Какие же кости самые крепкие в теле человека?

Общая информация о костях

В теле человека 206 костей: 36 непарных и 170 парных. Они отличаются по форме и строению в зависимости от их функций. Одно из главных свойств костей – прочность. Благодаря ей кости выдерживают огромные нагрузки и прекрасно выполняют роль основания всего организма.

Кость – живая часть нашего организма. Они оснащены нервами и кровеносными сосудами. В течение жизни человека кости растут и меняются. При долгом бездействии кость способна рассасываться (например, стенки зубной ячейки при удалении зуба).

Химический состав тканей меняется с возрастом. Со временем в них накапливается больше солей и уменьшается количество органических веществ. Из-за солей кости становятся более твердыми, но одновременно и более хрупкими. Вот почему старики чаще детей получают переломы при падениях и даже легких травмах.

Функции костей

Именно основные функции определяют, какие кости самые крепкие в теле человека.

Можно выделить следующие их функции:

1. Опорная. Фактически кости являются каркасом, к которому крепятся наши мышцы и суставы.
2. Защитная. Кости черепа, ребра, тазовые кости защищают внутренние органы человека от механических повреждений.
3. Двигательная. Благодаря костям в стыке с мышцами и суставами человек может выполнять разные движения.
4. Накопительная. Кости накапливают в себе различные вещества и минералы, в числе которых соли, витамины, фосфаты и кальций.
5. Рессорная. Благодаря особому строению некоторых костей уменьшается сотрясение всего скелета во время движений и ходьбы.

Какие кости в теле человека самые крепкие?

Многие кости в теле человека очень прочные. К самым крепким костям в теле человека можно отнести:

• Кости черепа (в том числе лобная и челюстная).
• Бедренная кость.
• Большая берцовая кость.

Их упругость постоянно проходит испытания внешним механическим воздействием. По растяжению и твердости прочность костей приближена к прочности чугуна. Твердость и упругость человеческих костей можно сравнить только с железобетоном.

Большая берцовая кость

Самой крепкой костью в теле человека считается большая берцовая кость. Она способна выдерживать нагрузку в 1650 кг, равную весу 27 человек. Связано это с тем, что именно на нее ложится наибольшая нагрузка для поддержания человеческого тела. Главной функцией большой берцовой кости является опорная. Благодаря ее прочности человек не просто может крепко стоять на ногах, но и способен переносить большие грузы.

Где находится большая берцовая кость? Это наиболее крупная составляющая голени. Верхняя часть большой берцовой кости является основанием для коленного сустава. Кость расположена на медиальной стороне ноги рядом с малой берцовой костью. Она является второй по величине в теле человека, после бедренной. Ее легко прощупать по передней поверхности голени, так как она не прикрыта мышцами.

Прочность и гибкость являются важными свойствами костей, ведь благодаря им мы можем совершать всевозможные движения, не чувствуя боли и не опасаясь за сохранность внутренних органов. Большая берцовая кость, как самая крепкая в теле человека, выполняет важную функцию и фактически несет на себе всю массу человеческого тела. Кости – основа нашего организма. Чем они крепче, тем сильнее человек. Состояние скелета оказывает прямое влияние на общее состояние здоровья человека.

Со школьных уроков по химии каждому известно, что человеческий организм содержит в себе практически все элементы из периодической таблицы Д. И. Менделеева. Процентное содержание некоторых весьма значительно, а другие присутствуют лишь в следовых количествах. Но каждый из химических элементов, находящихся в организме, выполняет свою важную роль. В человеческом теле минеральные вещества содержатся в виде солей, органические представлены как углеводы, белки и прочие. Дефицит или избыток какого-либо из них приводит к нарушению нормальной жизнедеятельности.

В химический состав костей входит ряд элементов и их веществ, в больше степени это соли кальция и коллаген, а также другие, процентное содержание которых значительно меньше, но роль их не менее значима. Прочность и здоровье скелета зависит от сбалансированности состава, который, в свою очередь, определяется множеством факторов, начиная от здорового питания и заканчивая экологической обстановкой окружающей среды.

Соединения, формирующие скелет

В химический состав костей входят вещества органического и неорганического происхождения. Ровно половина массы – это вода, остальные 50% делят оссеин, жир и известковые, фосфорные соли кальция и магния, а также хлористый натрий. На минеральную часть приходится порядка 22%, а органическая, представленная белками, полисахаридами, лимонной кислотой и ферментами, заполняет примерно 28%. В костях содержится 99% кальция, который есть в человеческом теле. Схожий компонентный состав имеют зубы, ногти и волосы.

Превращения в различных средах

В анатомической лаборатории можно провести следующий анализ, чтобы подтвердить химический состав костей. Для определения органической части ткань подвергают действию раствора кислоты средней силы, например, соляной, концентрации порядка 15%. В образовавшейся среде происходит растворение солей кальция, а оссеиновый «скелет» остаётся нетронутым. Такая кость приобретает максимальное свойство эластичности, её в прямом смысле можно завязать в узел.

Неорганическую компоненту, входящую в химический состав костей человека, можно выделить путём выжигания органической части, она легко окисляется до углекислого газа и воды. Минеральный остов характеризуется прежней формой, но крайней хрупкостью. Малейшее механическое воздействие – и он просто рассыплется.

При попадании костей в почву бактерии перерабатывают органическое вещество, а минеральная часть полностью пропитывается кальцием и превращается в камень. В местах, где нет доступа влаги и микроорганизмов, ткани со временем подвергаются естественной мумификации.

Через микроскоп

Любой учебник по анатомии расскажет про химический состав и строение костей. На клеточном уровне ткань определяется как особый тип соединительной. В основе лежат коллагеновые волокна, окруженные пластинками, составленными из кристаллического вещества – минерала кальция – гидроксилаппатита (основного фосфата). Параллельно располагаются звёздоподобные пустоты, содержащие костные клетки и кровеносные сосуды. Благодаря своему уникальному микроскопическому строению такая ткань отличается удивительной легкостью.

Основные функции соединений разной природы

Нормальная работа опорно-двигательной системы зависит от того, каков химический состав костей, в достаточном ли количестве содержатся органические и минеральные вещества. Известковые и фосфорные соли кальция, которые составляют 95% неорганической части скелета, и некоторые другие минеральные соединения определяют свойство твёрдости и прочности кости. Благодаря им ткань устойчива к серьёзным нагрузкам.

Коллагеновая компонента и её нормальное содержание отвечают за такую функцию, как упругость, устойчивость к сжатию, растяжению, перегибу и прочим механическим воздействиям. Но только в согласованном «союзе» органика и минеральная составляющая обеспечивают костной ткани те уникальные свойства, которыми она обладает.

Состав костей в детском возрасте

Процентное соотношение веществ, говорящее о том, каков химический состав костей человека, может варьироваться у одного и того же представителя. В зависимости от возраста, образа жизни и других факторов влияния, количество тех или иных соединений может меняться. В частности, у детей костная ткань только формируется и состоит в большей степени из органической компоненты – коллагена. Поэтому скелет ребёнка более гибкий и эластичный.

Для правильного формирования тканей ребёнка крайне важно потребление витаминов. В частности, такого, как Д3. Только в его присутствии химический состав костей в полной мере пополняется кальцием. Дефицит этого витамина может привести к развитию хронических заболеваний и излишней хрупкости скелета из-за того, что ткань вовремя не наполнилась солями Са2+.

Скелет взрослого

Химический состав костей человека, прошедшего подростковый возраст, значительно отличается от детского. Теперь соотношение минеральной и оссеиновой частей примерно сравниваются. Исчезает особая гибкость костной ткани, зато прочность скелета за счёт неорганической составляющей увеличивается в разы. Физические свойства её сравнимы с железобетонной конструкцией или чугуном, а упругость даже больше, чем у древесины дуба.

В полном объёме обеспечить сбалансированный химический состав костей человека (таблица, приведённая ниже, содержит данные о нормальном процентном содержании всех веществ, составляющих скелет) можно благодаря правильному образу жизни, рациональному питанию и заботе о здоровье.

Изменения химического состава костей у пожилых людей

Химический состав костей человека нарушается к старости, что приводит к серьёзным последствиям. Люди преклонного возраста жалуются на проблемы с опорно-двигательной системой, у них чаще случаются переломы, которые заживают дольше, чем у ребенка или взрослого. Это следствие увеличения содержания неорганических солей в составе скелета, их количество доходит до 80%. Нехватка коллагена, следовательно, уменьшение такого свойства, как упругость, приводит к тому, что кости становятся крайне хрупкими. Восстановление баланса возможно с помощью специальных медицинских препаратов, но всё равно этот процесс невозможно остановить или повернуть вспять. Такова физиологическая особенность организма.

Для здоровья и нормальной работы скелета необходимо с детства следить за правильным наполнением костной ткани всеми химическими элементами и соединениями, только в этом случае представляется возможность вести полноценный и активный образ жизни.