В чем особенность строения всех костных. Дыхательная система рыб. Особенности строения рыб. Особенности пластинчатой костной ткани

Благодаря тому, что каждое существо наделено все мы получаем то, без чего не можем жить - кислород. У всех наземных животных и людей эти органы называются легкими, которые поглощают максимальное количество кислорода из воздуха. рыб же состоит из жабр, которые втягивают в организм кислород из воды, где его куда меньше, чем в воздухе. Именно из-за этого строение тела данного биологического вида так отличается от всех хребетных наземных существ. Что же, рассмотрим все особенности строения рыб, их дыхательной системы и прочих жизненно важных органов.

Кратко о рыбах

Для начала попробуем разобраться в том, что же это за существа, как и чем они живут, какую имеют взаимосвязь с человеком. Потому сейчас мы начинаем наш урок биологии, тема "Морские рыбы". Это надкласс позвоночных животных, которые обитают исключительно в водной среде. Характерной чертой является то, что все рыбы челюсторотные, а также обладают жабрами. Отметить стоит, что данные показатели характерны для каждого вне зависимости от размера и массы. В жизни человека данный подкласс играет экономически важную роль, так как большинство его представителей употребляются в пищу.

Считается также, что рыбы были на заре эволюции. Именно такие существа, которые могли обитать под водой, но еще не имели челюстей, когда-то были единственными жителями Земли. С тех пор вид эволюционировал, некоторые из них превратились в животных, некоторые остались под водой. Вот и весь урок биологии. Тема "Морские рыбы. Краткий экскурс в историю" рассмотрена. Наука, изучающая морские рыбы, носит название "ихтиология". Давайте теперь перейдем к изучению этих существ с более профессиональной точки зрения.

Общая схема строения рыб

Обобщенно можно сказать, что тело каждой рыбы делится на три части - голова, туловище и хвост. Голова заканчивается в районе жабр (в их начале или конце - зависит от надкласса). Туловище оканчивается на линии анального отверстия у всех представителей данного класса морских обитателей. Хвост же - простейшая часть организма, которая состоит из стержня и плавника.

Форма тела строго зависит от условий обитания. Рыба, которая живет в средней толще воды (лосось, акула), имеет торпедовидную фигуру, реже - стреловидную. Те же которые плавают над самым дном, имеют сплющенную форму. К ним можно отнести лисиц и других рыбок, которые вынуждены плавать среди растений или камней. Они приобретают более маневренные очертания, которые имеют много общего со змеями. К примеру, угорь является обладателем сильно вытянутого тела.

Визитка рыбы - ее плавники

Без плавников невозможно себе представить строение рыбы. Картинки, которые представлены даже в детских книгах, непременно демонстрируют нам эту часть тела морских жителей. Что же они собой представляют?

Итак, плавники бывают парными и непарными. К парным можно отнести грудные и брюшные, которые симметричны и синхронно двигаются. Непарные представлены в виде хвоста, спинных плавников (от одного до трех), а также анального и жирового, который находится сразу сзади спинного. Сами по себе плавники состоят из жестких и мягких лучей. Именно исходя из количества этих лучей высчитывается плавниковая формула, которая применяется для определения конкретного вида рыбы. Латинскими буквами определяется местоположение плавника (А - анальный, P - грудной, V - брюшной). Далее римскими цифрами указывается количество жестких лучей, а арабскими - мягких.

Классификация рыб

Сегодня условно всех рыб можно разделить на две категории - хрящевые и костные. В первую группу входят такие обитатели моря, скелет которых состоит их хрящей различного размера. Это вовсе не означает, что подобное существо мягкое и не способное к передвижению. У многих представителей надкласса хрящи затвердевают, и по своей плотности становятся почти как кости. Вторая категория - костные рыбы. Биология как наука утверждает, что именно этот надкласс был отправной точкой эволюции. Некогда в его рамках находилась давно вымершая кистеперая рыба, от которой, возможно, произошли все наземные млекопитающие. Далее мы более подробно рассмотрим строение тела рыбы каждого из этих видов.

Хрящевые

В принципе, строение не являет собой нечто сложно и необычное. Это обыкновенный скелет, который состоит из очень твердых и прочных хрящей. Каждое соединение пропитано солями кальция, благодаря которым в хрящах и появляется прочность. Хорда держит свою форму на протяжении всей жизни, при этом она частично редуцирована. Череп соединен с челюстями, вследствие чего скелет рыбы имеет целостную структуру. К нему также присоединены плавники - хвостовой, парные брюшные и грудные. Челюсти располагаются на брюшной стороне скелета, а над ними находятся две ноздри. Хрящевой скелет и мышечный корсет таких рыб снаружи покрыт плотной чешуей, которая называется плакоидной. Она состоит из дентина, который по своему составу похож на обыкновенные зубы у всех наземных млекопитающих.

Как хрящевые дышат

Дыхательная система хрящевых представлена в первую очередь жаберными щелями. Их насчитывают от 5 до 7 пар на теле. Во внутренние органы кислород распространяется благодаря спиральному клапану, который тянется вдоль всего организма рыбы. Характерной чертой всех хрящевых является то, что у них отсутствует плавательный пузырь. Именно поэтому они вынуждены постоянно находиться в движении, чтобы не пойти ко дну. Важно также отметить, что в организме хрящевых рыб, которые априори обитают в соленых водах, содержится минимальное количество этой самой соли. Ученые полагают что это связано с тем, что в крови у данного надкласса очень много мочевины, которая состоит преимущественно из азота.

Костные

Теперь рассмотрим, как выглядит скелет рыбы, принадлежащий к надклассу костных, а также узнаем, чем еще характерны представители этой категории.

Итак, скелет представлен в виде головы, туловища (они существуют отдельно, в отличие от предыдущего случая), а также парных и непарных конечностей. Черепная коробка поделена на два отдела - мозговой и висцеральный. Второй включает в себя челюстную и подъязычную дуги, которые являются главными составляющими челюстного аппарата. Также в скелете костной рыбы имеются жаберные дуги, которые предназначены для удержания жаберного аппарата. Что касается мышц данного вида рыб, то все они имеют сегментарное строение, а наиболее развитые из них - это челюстные, плавниковые и жаберные.

Дыхательный аппарат костных обитателей моря

Наверное, уже стало всем понятно, что дыхательная система рыб надкласса костных главным образом состоит из жабр. Они располагаются на жаберных дугах. Также неотъемлемой составляющей частью таких рыб являются жаберные щели. Они прикрыты одноименной крышкой, которая предназначена для того, чтобы рыба могла дышать даже в обездвиженном состоянии (в отличие от хрящевых). Некоторые представители надкласса костных могут дышать через кожный покров. А вот те, которые обитают непосредственно под поверхностью воды, и при этом никогда глубоко не опускаются, наоборот, захватывают воздух своими жабрами из атмосферы, а не из водной среды.

Строение жабр

Жабры - уникальный орган, который ранее был присущ всем первичноводным созданиям, проживавшим на Земле. В нем происходит процесс газообмена между гидросредой и организмом, в котором они функционируют. Жабры рыбы нашего времени мало чем отличаются от тех жабр, которые были присущи более ранним обитателям нашей планеты.

Как правило, они представлены в виде двух одинаковых пластинок, которые пронизаны весьма густой сетью кровеносных сосудов. Неотъемлемой частью жабр является целомическая жидкость. Именно она совершает процесс газообмена между водной средой и организмом рыбы. Отметим, что данное описание дыхательной системы присуще не только рыбам, а многим позвоночным и не позвоночным обитателям морей и океанов. А вот о том, что особенного в себе несут именно те органы дыхания, которые находятся в организме рыб, читайте далее.

Где располагаются жабры

Дыхательная система рыб в своем большинстве сосредоточена в глотке. Именно там располагаются на которых закреплены одноименные органы газообмена. Они представлены в виде лепестков, которые пропускают сквозь себя и воздух, и различные жизненно-необходимые жидкости, что находятся внутри каждой рыбы. В определенных местах глотка пронизывается жаберными щелями. Именно через них проходит тот кислород, который поступает в рот рыбы с заглатываемою ею водой.

Весьма важным фактом является то, что в сравнении с размерами организма многих морских обитателей, их жабры весьма велики для них. В связи с этим в их организмах возникают проблемы с осмолярностью плазмы крови. Из-за этого рыбы всегда пьют морскую воду и выпускают ее через жаберные щели, тем самым ускоряя различные обменные процессы. Она имеет меньшую консистенцию, нежели кровь, потому быстрее и эффективнее снабжает жабры и прочие внутренние органы кислородом.

Сам процесс дыхания

Когда рыба только появляется на свет, дышит практически все ее тело. Кровеносными сосудами пронизан каждый ее орган, включая наружную оболочку, потому кислород, который находится в морской воде, проникает в организм постоянно. Со временем у каждой подобной особи начинает развиваться жаберное дыхание, так как наибольшей сеткой кровеносных сосудов оснащаются именно жабры и все прилегающие к ним органы. Тут то и начинается самое интересное. Процесс дыхания каждой рыбы зависит от ее анатомических особенностей, потому в ихтиологии принято делить его на две категории - активное дыхание и пассивное. Если с активным все понятно (рыба дышит «обычно», набирая кислород в жабры и обрабатывая его, как человек), то с пассивным мы сейчас попробуем разобраться более детально.

Пассивное дыхание и от чего оно зависит

Данный тип дыхания свойственен только быстроходным обитателям морей и океанов. Как мы уже говорили выше, акулы, а также некоторые другие представители хрящевого надкласса не могут длительное время находиться без движения, так как у них отсутствует плавательный пузырь. Этому есть еще одна причина, а именно - это и есть пассивное дыхание. Когда рыба плывет на большой скорости, она приоткрывает рот, и туда автоматически попадает вода. Приближаясь к трахеям и жабрам, от жидкости отделяется кислород, который и питает организм морского скороходного обитателя. Именно поэтому длительное время находясь без движения рыба лишает себя возможности дышать, не затрачивая на это никаких сил и энергии. Напоследок заметим, что к таким быстроходным жителям соленых вод относятся преимущественно акулы и все представители скумбриевых.

Главная мышца организма рыбы

Весьма простым является рыбы, которое, отметим, за всю историю существования данного класса животных, практически не эволюционировало. Итак, этот орган у них двухкамерный. Он представлен одним основным насосом, в состав которого входит две камеры - предсердие и желудочек. Рыбье сердце перекачивает только венозную кровь. В принципе, у данного вида морских обитателей имеет замкнутую систему. Кровь циркулирует через все капилярчики жабр, затем сливается в сосудах, а оттуда снова расходится на более мелкие капилляры, которые уже снабжают остальные внутренние органы. После этого «отработанная» кровь собирается в венах (их у рыб две - печеночная и кардиальная), откуда уже поступает непосредственно к сердцу.

Заключение

Вот и подошел к концу наш краткий урок биологии. Тема рыб, как оказалось, весьма интересна, увлекательна и проста. Организм данных обитателей моря крайне важен для изучения, так как считается, что именно они были первыми обитателями нашей планеты, каждая из них - это есть ключ к разгадке эволюции. Кроме того, изучать строение и функционирование рыбьего организма намного проще, чем какого-либо другого. И размеры данных обитателей водной стохии вполне приемлемы для детального рассмотрения, и при этом все системы и образования просты и доступны даже для детей школьного возраста.

Комплекс прогрессивных особенностей строения костных рыб особенно ​отчетливо и полно выражен у наиболее молодой и прогрессивной ветви ​этого класса - костистых рыб Teleostei, которая включает подавляющее ​большинство ныне живущих форм этого класса.

Осевой скелет костистых рыб составлен многочисленными костными позвонками. Тела позвонков спереди и сзади вогнутые - такие позвонки называют амфицельными. Пространство, образующееся между вогнутыми поверхностями соседних позвонков, и узкий канал, пронизывающий в центре тела позвонков, заполнены остатками хорды (рис. 34, 1), имеющей четковидную форму. Позвоночник делится на два отдела: туловищный (pars thoracalis) и хвостовой (pars caudalis); позвонки этих отделов отличаются своим строением.

Как и у хрящевых рыб, череп костистых рыб состоит из двух отделов: осевого черепа, или мозговой коробки (neurocranium), и лицевого, или висцерального, черепа (splanchnocranium). Но в отличие от хрящевых череп костистых рыб почти целиком образован костной тканью и состоит из многочисленных отдельных костей.

Во внутреннем строении костистых рыб наиболее бросающаяся в глаза особенность - появление плавательного пузыря - гидростатического органа, увеличивающего «плавучесть» и позволяющего рыбам маневрировать без существенной затраты энергии. У хрящевых рыб это возможно только при движении, что, естественно, требует значительной затраты энергии. Плавательный пузырь выполняет и некоторые добавочные функции: служит резонатором издаваемых рыбой звуков, может служить резервуаром для накопления резервного запаса кислорода (а у некоторых видов - и органом воздушного дыхания) и т. п.

Отсутствие спирального клапана, свойственного хрящевым рыбам, компенсируется у костистых рыб увеличением относительной длины кишечника и развитием у многих видов пилорических придатков, также увеличивающих общую всасывающую поверхность кишечника. Эти преобразования способствуют усилению интенсивности и эффективности пищеварения.

Своеобразно строение мочеполовой системы костистых рыб. Они, как и хрящевые рыбы, обладают мезонефрическими (туловищными) почками с мочеточниками, соответствующими вольфовым каналам. В отличие от хрящевых костистые рыбы имеют мочевой пузырь. Что же касается половых протоков костистых рыб, то они представляют собой особые образования, не гомологичные ни вольфовым, ни мюллеровым каналам. Эти особенности возникают в результате изменений хода эмбрионального развития гонад и, по-видимому, связаны с приспособлением к выведению большого количества половых продуктов; плодовитость костистых рыб значительно выше, чем хрящевых. Впрочем, рассмотренные особенности мочеполовой системы являются специфическим свойством только костистых (и некоторых других костных) рыб и не получили дальнейшего развития в эволюции позвоночных животных.

В скелете имеется костная ткань, череп костных рыб почти целиком образован костной тканью и состоит из многочисленных отдельных костей. Во внутреннем строении костных рыб - появление плавательного пузыря, жабры стали не приросшими пластинами, а отдельно свисающими лепестками, прикрытые жаберной крышкой, имеется мочевой пузырь.

Ткани у детей

Возрастные особенности костной системы ребенка сводятся к особенностям ее как органа, так и всего скелета в целом.

Закладка и образование костной системы происходит позже других систем организма – на 5-й неделе внутриутробного развития. Будущий скелет плода в эмбриональном периоде образуется из мезенхимальных клеток с помощью двух видов остеогенеза: дермального (соединительнотканного) и хондрального (хрящевого). При первом костная ткань формируется непосредственно из мезенхимы (перепончатый остеогенез). Так образуются кости свода черепа, нижней челюсти, лица и диафизы ключиц. При втором виде (хрящевой остеогенез), по которому развиваются все остальные части скелета, из мезенхимы вначале формируется хрящевая модель кости, а затем происходит периостальное либо энхондральное окостенение. Кальцификация остеоида, т. е. связывание межклеточного вещества солями, осуществляется благодаря деятельности фермента фосфатазы остеокластов, отщепляющей фосфорную кислоту от растворимых фосфорно-кальциевых соединений. Основная дифференцировка костной системы происходит на 4–8-й неделе беременности.

При гистологическом исследовании характер строения костной ткани у новорожденных определяется пористым, грубоволокнистым, сетчатым. Все основное вещество пронизано пучками толстых соединительных волокон, переплетающихся в различных направлениях. Немногочисленные пластинки расположены беспорядочно. Гаверсовы каналы широкие, неправильной формы. При рождении ребенка диафизы трубчатых костей состоят из костной ткани, а большинство эпифизов, кости кистей, стоп, кисти и губчатые кости состоят из хрящевой ткани. По мере роста происходит перестройка кости с заменой волокнистой сетчатой структуры на пластинчатую.

Сеть кровеносных сосудов костной ткани развита хорошо. Сосудистые каналы в детской кости широкие, что способствует богатому снабжению ее кровью и энергичному протеканию остеобластических и остеокластических процессов, обеспечивающих рост, а также быструю регенерацию костей после переломов. Особенности кровоснабжения создают предпосылки к возникновению у детей гематогенного остеомиелита (до 2–3 лет жизни чаще в эпифизах, а в более старшем возрасте – в метафизах).

По химическому составу костная ткань ребенка, по сравнению с взрослыми, содержит меньше минеральных и больше органических веществ и воды (зола составляет 1/2 массы кости новорожденного и 4/5 кости взрослого человека). Большая часть костей у маленьких детей по своему строению близка к хрящевой ткани. Волокнистое строение и особенности химического состава обусловливают большую мягкость, эластичность и податливость костей в детском возрасте: кости у детей легче изгибаются и деформируются, но при этом менее ломкие. Надкостница у детей толще, чем у взрослых (при травме возникают поднадкостничные переломы и переломы по типу «зеленой ветки»), и ее функциональная активность существенно выше, что обеспечивает быстрый рост костей в толщину. Поверхности костей сравнительно ровные. Костные выступы формируются по мере развития и активного функционирования мышц.

Хрящевая модель будущей кости постепенно замещается костной тканью, хрящ при этом разрушается. После рождения ребенка кости интенсивно растут: в толщину – благодаря надкостнице, во внутреннем слое которой молодые костные клетки формируют костную пластинку (периостальный способ образования костной ткани); в длину – благодаря зоне роста (эпифизарному хрящу, расположенному между диафизом и эпифизом трубчатых костей). Но со временем эпифизарный хрящ истончается, пронизывается сосудами и, наконец, к периоду окончания роста перфорируется и исчезает. Происходит слияние эпифиза с диафизом. Однако, изменения в росте за счет эпифизарного хряща - лишь дополнительные механизмы, а основной рост является результатом непрерывной перестройки кости.

Окончательная структура костей формируется после рождения ребенка и ее становление происходит в том возрасте, когда ребенок хорошо ходит. С двенадцати лет кости ребенка по внешнему и гистологическому строению начинают приближаться к таковым взрослого человека. Только в пубертатном периоде костная ткань окончательно идентична костям взрослого человека. В целом развитие костного скелета представляет продолжительный процесс, начинающийся внутриутробно и продолжающийся до 20 - 23-летнего возраста.

Во внутриутробном периоде и у новорожденных все кости заполнены красным костным мозгом, содержащим клетки крови и лимфоидные элементы и выполняющим кроветворную и защитные функции. У взрослых красный костный мозг содержится только в ячейках губчатого вещества плоских, коротких губчатых костей и в эпифизах трубчатых костей. В костномозговой полости диафизов трубчатых костей находится желтый костный мозг.

Главным показателем развития костной ткани является ее своевременное окостенение. Процесс оссификации к моменту рождения ребенка еще полностью не завершен. На последнем месяце внутриутробного развития в эпифизах появляются первые точки окостенения. Но в большей части костей точки окостенения развиваются уже после рождения в течение первых 5 – 15 лет, причем последовательность их появления достаточно постоянна.

Для суждения о состоянии процессов окостенения в педиатрической практике часто пользуются исследованием рентгенограмм кистей и дистальных отделов предплечий (табл. 1). Совокупность имеющихся у ребенка ядер окостенения представляет важную характеристику уровня его биологического развития и носит название «костный возраст».

Одной из причин более раннего появления точек окостенения может быть акселерация, а более позднего - ретардация в связи с болезнями (рахитом, дистрофией и др.).

Таблица 1

Сроки появления и локализация ядер окостенения в костях кисти у мальчиков и девочек, определяющие их возраст (по С. А. Бурову, 1972)

Костная ткань - динамическая система. Процессы разрушения старой кости и образование новой происходят постоянно, что составляет цикл ремоделирования костной ткани. Продолжительность полного цикла процесса ремоделирования длится в среднем 5 месяцев, из них 3 недели занимает процесс резорбции. Костная масса остается стабильной, пока одинаковы как средняя скорость резорбции, так и скорость костного новообразования.

Перестройка костной ткани у детей – интенсивный процесс, начинающийся с того момента, когда ребенок начинает ходить. Так в течение первого года жизни ремоделируется 50 – 70% костной ткани, в то время как у взрослых за год – всего 5%. У детей 2-х лет уже можно заметить замещение волокнистой костной ткани пластинчатой. По мере роста происходит многократная перестройка кости с заменой к 3–4 годам волокнистой сетчатой структуры на пластинчатую с вторичными гаверсовыми структурами.

В своем развитии костная ткань проходит последовательно три стадии:

1) нарастание массы,

2) период стабилизации

3) физиологическое уменьшение плотности кости.

В нормально развивающемся растущем организме процессы перестройки костной ткани характеризуются преобладанием костеобразования над резорбцией. Это продолжается до достижения максимальной величины плотности, т.е. “пика костной массы”. Основное увеличение костной массы у детей наблюдается в возрасте 10-14 лет. У девочек максимальный прирост плотности кости отмечается несколько ранее (8-15 лет), чем у мальчиков (10-15 лет). По данным остеоденситометрии установлено, что в среднем 10-30% детей 5-18 лет имеют остеопению.

Для своевременного и правильного питания костной ткани в пищевых продуктах должно быть необходимое количество белка, витаминов группы В, D, А, С, кальция, фосфора, микроэлементов. Витамин D выполняет одну из главных функций в процессе остеогенеза. Это нужно понимать для точного выяснения патогенеза довольно частого заболевания детей первого года жизни – рахита.

Интенсивный рост скелета, его постоянное самообновление приводят к тому, что костная ткань ребенка первых лет жизни сравнительно мягкая и гибкая. Этим обусловлена разнообразная деформация скелета при нарушении питания, положения, подвижности малыша. Немаловажное значение в остеогенезе принадлежит движению мышц, подвижности ребенка, массажу и гимнастике. Их ограничение нарушает процесс минерализации и приводит к остеопорозу.

Постоянное самообновление костной ткани регулируется щитовидной и паращитовидными железами. Адекватное состояние костей сохраняется только при нормальном содержании кальция в сыворотке крови, которое равно 2,25 – 2,5 ммоль/л, при этом 46% кальция в плазме крови связано с белком. Основными функциями кальция в организме человека являются:

1) минерализация костной ткани и формирование костного скелета;

2) участие в создании электрического потенциала клетки;

3) регулирование активности автономных клеток и биологически активных веществ;

4) обеспечение нервно-мышечной возбудимости и мышечной сократимости;

5) участие в поддержании нормального функционирования системы гемостаза;

6) активация многих ферментов.

Если ребенок с питанием не получает необходимое количество кальция или имеет место нарушение всасывания кальция в кишечнике (при гиповитаминозе D, заболеваниях желудочно-кишечного тракта), то нормальный уровень кальция в крови поддерживается за счет поступления его из костей. Кроме того, нарушение формирования костной ткани в грудном возрасте быстро происходит при патологии почек, врожденных, хронических или частых острых заболеваниях.

Таким образом, нарушение вскармливания ребенка, заболеваемость, малоподвижный образ жизни – это основные причины, вызывающие патологию костной ткани.

В состав скелета любого взрослого человека входит 206 различных костей, все они различны по строению и роли. На первый взгляд они кажутся твердыми, негибкими и безжизненными. Но это ошибочное впечатление, в них непрерывно происходят различные обменные процессы, разрушение и регенерация. Они, в совокупности с мышцами и связками, образуют особую систему, что носит название "костно-мышечная ткань", основная функция которой - опорно-двигательная. Она образована из нескольких видов особых клеток, которые различаются по структуре, функциональным особенностям и значению. О костных клетках, их строение и функциях далее и пойдет речь.

Строение костной ткани

Особенности пластинчатой костной ткани

Она образована костными пластинками, имеющими толщину 4-15 мкм. Они, в свою очередь, состоят их трех компонентов: остеоцитов, основного вещества и коллагеновых тонких волокон. Из этой ткани образованы все кости взрослого человека. Волокна коллагена первого типа лежат параллельно относительно друг друга и ориентированы в определенном направлении, у соседних же костных пластинок они направлены в противоположную сторону и перекрещиваются практически под прямым углом. Между ними находятся тела остеоцитов в лакунах. Такое строение костной ткани обеспечивает ей наибольшую прочность.

Губчатое вещество кости

Встречается также название "трабекулярное вещество". Если проводить аналогию, то структура сравнима с обычной губкой, построенной из костных пластинок с ячейками между ними. Расположены они упорядоченно, в соответствии с распределенной функциональной нагрузкой. Из губчатого вещества в основном построены эпифизы длинных костей, часть смешанных и плоских и все короткие. Видно, что в основном это легкие и в то же время прочные части скелета человека, которые испытывают нагрузку в различных направлениях. Функции костной ткани находятся в прямой взаимосвязи с ее строением, которое в данном случае обеспечивает большую площадь для метаболических процессов, осуществляемых на ней, придает высокую прочность в совокупности с небольшой массой.

Плотное (компактное) вещество кости: что это?

Из компактного вещества состоят диафизы трубчатых костей, кроме того, оно тонкой пластинкой покрывает их эпифизы снаружи. Его пронизывают узкие каналы, через них проходят нервные волокна и кровеносные сосуды. Некоторые из них располагаются параллельно костной поверхности (центральные или гаверсовы). Другие выходят на поверхность кости (питательные отверстия), через них внутрь проникают артерии и нервы, а наружу - вены. Центральный канал, в совокупности с окружающими его костными пластинками, образует так называемую гаверсову систему (остеон). Это основное содержимое компактного вещества и их рассматривают как его морфофункциональную единицу.

Остеон - структурная единица костной ткани

Второе его название - гаверсова система. Это совокупность костных пластинок, имеющих вид цилиндров вставленных друг в друга, пространство между ними заполняют остеоциты. В центре располагается гаверсов канал, через него проходят обеспечивающие обмен веществ в костных клетках кровеносные сосуды. Между соседними структурными единицами есть вставочные (интерстициальные) пластинки. По сути, они являются остатками остеонов, существовавших ранее и разрушившихся в тот момент, когда костная ткань претерпевала перестройку. Также существуют еще генеральные и окружающие пластинки, они образуют самый внутренний и наружный слой компактного вещества кости соответственно.

Надкостница: строение и значение

Исходя из названия, можно определить, что она покрывает кости снаружи. Прикрепляется она к ним с помощью коллагеновых волокон, собранных в толстые пучки, которые проникают и сплетаются с наружным слоем костных пластинок. Имеет два выраженных слоя:

• наружный (его образует плотная волокнистая, неоформленная соединительная ткань, в ней преобладают волокна, располагающиеся параллельно к поверхности кости);
• внутренний слой хорошо выражен у детей и менее заметен у взрослых (образован рыхлой волокнистой соединительной тканью, в которой есть веретенообразные плоские клетки - неактивные остеобласты и их предшественники).

Надкостница выполняет несколько важных функций. Во-первых, трофическую, то есть обеспечивает кость питанием, поскольку на поверхности содержит сосуды, которые проникают внутрь вместе с нервами через специальные питательные отверстия. Эти каналы питают костный мозг. Во-вторых, регенераторную. Она объясняется наличием остеогенных клеток, которые при стимуляции трансформируются в активные остеобласты, вырабатывающие матрикс и вызывающие наращивание костной ткани, обеспечивающие ее регенерацию. В-третьих, механическую или опорную функцию. То есть обеспечение механической связи кости с другими прикрепляющимися к ней структурами (сухожилиями, мышцами и связками).

Функции костной ткани

Среди основных функций можно перечислить следующие:

1. Двигательная, опорная (биомеханическая).
2. Защитная. Кости оберегают от повреждений головной мозг, сосуды и нервы, внутренние органы и т. д.
3. Кроветворная: в костном мозге происходит гемо - и лимфопоэз.
4. Метаболическая функция (участие в обмене веществ).
5. Репараторная и регенераторная, заключающиеся в восстановлении и регенерации костной ткани.
6. Морфобразующая роль.
7. Костная ткань - это своеобразное депо минеральных веществ и ростовых факторов.

Класс Костные рыбы включает в себя подавляющее большинство (более 20000) видов всего надкласса Рыб. Костные рыбы распространены в самых разнообразных водоемах. Разнообразие условий жизни обусловливает богатство этой группы видами и крайнее их многообразие.

Класс Osteichtyes включает всех костных рыб; чешуи - циклоидная или ктеноидная, в зависимости от формы - гладкой или зазубренной, соответственно. По числу видов и разнообразию форм костистые рыбы намного превосходят хрящевых. Вероятно наиболее продвинутым является отряд Teleostei (костистые рыбы) , куда входят сельдь, форель, лосось, карп, угорь, летучая рыба и т.д.

Основные общие признаки класса следующие.

Скелет всегда в той или иной мере костный. Костный скелет возникает двумя путями. Первоначальным типом окостенении являются так называемые кожные, или покровные, кости. Эмбрионально они возникают в соединительнотканном слое кожи независимо от хрящевых элементов скелета, к которым они лишь прилегают. В связи с указанными особенностями развития покровные кости, как правило, имеют вид пластинок. Кроме покровных костей в скелете рыб имеются хондральные, или хрящевые, кости. Эмбрионально они возникают в результате последовательной замены хряща костным веществом, которое продуцируют остеобласты. Гистологически сформировавшиеся хондральные кости существенно не отличаются от покровных костей. Окостенение скелета, возникающее путем появления хондральных костей, не вносит значимых изменений в общую структуру скелета. Образование же покровных окостенении приводит к появлению новых элементов скелета, а следовательно, к общему его усложнению.

Межжаберные перегородки в дыхательном аппарате редуцируются, и жаберные лепестки сидят непосредственно на жаберных дужках. Всегда имеется костная жаберная крышка, прикрывающая снаружи жаберный аппарат.

У подавляющего большинства видов есть плавательный пузырь.

У подавляющего большинства костных рыб оплодотворение наружное, икра мелкая, лишенная рогообразных оболочек. Живорождение бывает у ничтожного числа видов. Классификация костных рыб крайне трудна, в настоящее время существует несколько взглядов на систематику этой группы. Мы принимаем один из них за основу и выделяем два подкласса:

1) Подкласс Лучеперые рыбы (Actinopterygii) 2) Подкласс Лопастеперые рыбы (Sarcopterygii).

17.Внешнее и внутреннее строение костных рыб. Внешнее строение

Размеры тела колеблются от 1 см (филиппинский бычок) до 17 м (сельдяной король); голубой марлин весит до 900 кг. Форма тела, как правило, вытянутая и обтекаемая, хотя некоторые костные рыбы сплющены в спинно-брюшном направлении или с боков, или наоборот имеют форму шара. Поступательное движение в воде осуществляется за счет волнообразных движений тела. Некоторые рыбы при этом «помогают» себе хвостовым плавником. Парные боковые, а также спинные и анальный плавники служат рулями-стабилизаторами. У некоторых рыб отдельные плавники трансформировались в присоски или совокупительные органы. Снаружи тело костных рыб покрыто чешуёй: плакоидной (зубы, уложенные «в паркет»), ганоидной (ромбические пластинки с шипом), циклоидной (тонкие пластинки с гладким краем) или ктеноидной (пластинки с шипиками), периодически сменяющейся по мере роста животного. Годичные кольца на ней позволяют судить о возрасте рыбы. Различные типы чешуи У многих рыб на коже хорошо развиты слизистые железы, их выделения уменьшают силу сопротивления встречному потоку воды. У некоторых глубоководных рыб на коже развиваются органы свечения, служащие для опознавания своего вида, консолидации стаи, приманивания добычи, отпугивания хищников. Наиболее сложные из этих органов похожи на прожектор: они имеют светящиеся элементы (например, фосфоресцирующие бактерии), зеркальный отражатель, диафрагму или линзу и изолирующее чёрное или красное покрытие. Окраска рыб очень разнообразна. Обычно рыбы имеют синеватую или зеленоватую спинку (под цвет воды) и серебристые бока и брюшко (плохо заметные на фоне светлого «неба»). Многие рыбы для маскировки покрыты полосами и пятнами. Обитатели коралловых рифов наоборот поражают буйством красок.