Формирование земного ядра. Ядра окостенения тазобедренных суставов: норма и задержка оссификации Формирование ядра
Земля вместе с другими телами Солнечной системы сформировалась из холодного газопылевого облака путем аккреции составивших ее частиц. После возникновения планеты начался совершенно новый этап ее развития, который в науке принято называть догеологическим.
Название периода связано с тем, что самые ранние свидетельства былых процессов – магматические или вулканические породы – не древнее 4 млрд лет. Только их сегодня могут изучить ученые.
Догеологический этап развития Земли таит в себе еще немало загадок. Он охватывает период в 0,9 млрд лет и характеризуется широким проявлением на планете вулканизма с выделением газов и паров воды. Именно в это время начался процесс расслоения Земли на основные оболочки – ядро, мантию, кору и атмосферу. Предполагается, что данный процесс был спровоцирован интенсивной метеоритной бомбардировкой нашей планеты и плавлением отдельных ее частей.
Одним из ключевых событий в истории Земли было формирование ее внутреннего ядра. Вероятно, это произошло в догеологический этап развития планеты, когда все вещество разделилось на две основные геосферы – ядро и мантию.
К сожалению, достоверной теории об образовании земного ядра, которая подтверждалась бы серьезными научными сведениями и доказательствами, пока не существует. Как все-таки образовалось ядро Земли? На этот вопрос ученые предлагают две основные гипотезы.
Согласно первой версии, вещество непосредственно после возникновения Земли было однородным.
Оно целиком состояло из микрочастиц, которые можно сегодня наблюдать в метеоритах. Но по прошествии определенного промежутка времени эта первично-однородная масса разделилась на тяжелое ядро, куда стекло все железо, и более легкую силикатную мантию. Иными словами, капли расплавленного железа и сопутствовавшие ему тяжелые химические соединения оседали к центру нашей планеты и образовывали там ядро, которое и в наши дни остается в значительной степени расплавленным. По мере того как тяжелые элементы стремились к центру Земли, легкие шлаки наоборот всплывали наверх – к внешним слоям планеты. Сегодня эти легкие элементы составляют верхнюю мантию и земную кору.
Почему произошла такая дифференциация вещества? Считается, что сразу после завершения процесса своего формирования Земля стала интенсивно разогреваться, прежде всего за счет энергии, выделявшейся в процессе гравитационной аккумуляции частиц, а также благодаря энергии радиоактивного распада отдельных химических элементов.
Дополнительному разогреву планеты и образованию железоникелевого сплава, который в силу своего значительного удельного веса постепенно опускался к центру Земли, способствовала предполагаемая метеоритная бомбардировка.
Правда, эта гипотеза сталкивается с некоторыми трудностями. Например, не совсем понятно, каким же образом железоникелевый сплав даже в жидком состоянии смог опуститься на более чем тысячу километров и достичь района ядра планеты.
В соответствии со второй гипотезой ядро Земли сформировалось из железных метеоритов, которые сталкивались с поверхностью планеты, и позже оно обросло силикатной оболочкой из каменных метеоритов и сформировало мантию.
В этой гипотезе есть серьезный недостаток. При таком раскладе в космическом пространстве железные и каменные метеориты должны существовать раздельно. Современные же исследования показывают, что железные метеориты могли возникнуть лишь в недрах планеты, распавшейся под значительным давлением, то есть уже после образования нашей Солнечной системы и всех планет.
Первая версия выглядит логичнее, поскольку предусматривает динамичную границу между ядром Земли и мантией. Это означает, что процесс разделения вещества между ними мог продолжаться на планете еще очень долгое время, оказывая тем самым большое влияние на дальнейшую эволюцию Земли.
Таким образом, если брать за основу первую гипотезу формирования ядра планеты, то процесс дифференциации вещества растянулся примерно на 1,6 млрд лет. За счет гравитационной дифференциации и радиоактивного распада обеспечивалось разделение вещества.
Тяжелые элементы опускались только до глубины, ниже которой вещество было такое вязкое, что железо погружаться уже не могло. В результате этого процесса образовался очень плотный и тяжелый кольцевой слой расплавленного железа и его окиси. Он располагался над более легким веществом первозданной сердцевины нашей планеты. Далее произошло выдавливание легкого силикатного вещества из центра Земли. Причем оно было вытеснено на экваторе, что, возможно, положило начало асимметрии планеты.
Предполагается, что при формировании железного ядра Земли произошла значительная убыль объема планеты, вследствие чего ее поверхность к настоящему времени уменьшилась. «Всплывшие» к поверхности легкие элементы и их соединения сформировали тонкую первичную кору, которая состояла, как и у всех планет земной группы, из вулканических базальтов, перекрытых сверху толщей отложений.
Однако найти живые геологические свидетельства былых процессов, связанных с формированием земного ядра и мантии, не удается. Как уже отмечалось, древнейшие каменные породы на планете Земля имеют возраст около 4 млрд лет. Скорее всего, в начале эволюции планеты под действием высоких температур и давлений первичные базальты метаморфизировались, переплавились и преобразовались в известные нам гранитно-гнейсовые породы.
Что же представляет собой ядро нашей планеты, сформировавшееся, вероятно, на самых ранних этапах развития Земли? Оно состоит из внешней и внутренней оболочек. Согласно научным предположениям, на глубине 2900-5100 км находится внешнее ядро, которое по своим физическим свойствам приближается к жидкости.
Внешнее ядро представляет собой потоки расплавленного железа и никеля, хорошо проводящие электричество. Именно с этим ядром ученые связывают происхождение земного магнитного поля. Оставшийся до центра Земли промежуток в 1270 км занимает внутреннее ядро, на 80 % состоящее из железа и на 20 % – из диоксида кремния.
Внутреннее ядро отличается твердостью и высокой температурой. Если внешнее непосредственно связано с мантией, то внутреннее ядро Земли существует само по себе. Твердость его, несмотря на высокие температуры, обеспечивается гигантским давлением в центре планеты, которое может достигать 3 млн атмосфер.
Многие химические элементы в результате переходят в металлическое состояние. Поэтому даже высказывалось предположение, что внутреннее ядро Земли состоит из металлического водорода.
Плотное внутреннее ядро оказывает серьезное влияние на жизнь нашей планеты. В нем сосредоточено планетарное гравитационное поле, которое удерживает от разлета легкие газовые оболочки, гидросферу и геосферные слои Земли.
Вероятно, такое поле было характерно для ядра с момента формирования планеты, каким бы оно ни было тогда по своему химическому составу и строению. Оно способствовало стягиванию формировавшихся частиц к центру.
Все же происхождение ядра и изучение внутреннего строения Земли – самая актуальная проблема для ученых, вплотную занимающихся исследованием геологической истории нашей планеты. До окончательного решения этого вопроса еще очень далеко. Чтобы избежать различных противоречий, в современной науке принята гипотеза о том, что процесс образования ядра начал происходить одновременно с формированием Земли.
Руководство по созданию ядра для x86-системы. Часть 1. Просто ядро
Давайте напишем простое ядро, которое можно загрузить при помощи бутлоадера GRUB x86-системы. Это ядро будет отображать сообщение на экране и ждать.
Как загружается x86-система?
Прежде чем мы начнём писать ядро, давайте разберёмся, как система загружается и передаёт управление ядру.
В большей части регистров процессора при запуске уже находятся определённые значения. Регистр, указывающий на адрес инструкций (Instruction Pointer, EIP), хранит в себе адрес памяти, по которому лежит исполняемая процессором инструкция. EIP по умолчанию равен 0xFFFFFFF0 . Таким образом, x86-процессоры на аппаратном уровне начинают работу с адреса 0xFFFFFFF0. На самом деле это - последние 16 байт 32-битного адресного пространства. Этот адрес называется вектором перезагрузки (reset vector).
Теперь карта памяти чипсета гарантирует, что 0xFFFFFFF0 принадлежит определённой части BIOS, не RAM. В это время BIOS копирует себя в RAM для более быстрого доступа. Адрес 0xFFFFFFF0 будет содержать лишь инструкцию перехода на адрес в памяти, где хранится копия BIOS.
Так начинается исполнение кода BIOS. Сперва BIOS ищет устройство, с которого можно загрузиться, в предустановленном порядке. Ищется магическое число, определяющее, является ли устройство загрузочным (511-ый и 512-ый байты первого сектора должны равняться 0xAA55 ).
Когда BIOS находит загрузочное устройство, она копирует содержимое первого сектора устройства в RAM, начиная с физического адреса 0x7c00 ; затем переходит на адрес и исполняет загруженный код. Этот код называется бутлоадером .
Бутлоадер загружает ядро по физическому адресу 0x100000 . Этот адрес используется как стартовый во всех больших ядрах на x86-системах.
Все x86-процессоры начинают работу в простом 16-битном режиме, называющимся реальным режимом . Бутлоадер GRUB переключает режим в 32-битный защищённый режим , устанавливая нижний бит регистра CR0 в 1 . Таким образом, ядро загружается в 32-битном защищённом режиме.
Заметьте, что в случае с ядром Linux GRUB видит протоколы загрузки Linux и загружает ядро в реальном режиме. Ядро самостоятельно переключается в защищённый режим.
Что нам нужно?
- x86-компьютер;
- Linux;
- ld (GNU Linker);
Задаём точку входа на ассемблере
Как бы не хотелось ограничиться одним Си, что-то придётся писать на ассемблере. Мы напишем на нём небольшой файл, который будет служить исходной точкой для нашего ядра. Всё, что он будет делать - вызывать внешнюю функцию, написанную на Си, и останавливать поток программы.
Как же нам сделать так, чтобы этот код обязательно был именно исходной точкой?
Мы будем использовать скрипт-линковщик, который соединяет объектные файлы для создания конечного исполняемого файла. В этом скрипте мы явно укажем, что хотим загрузить данные по адресу 0x100000.
Вот код на ассемблере:
;;kernel.asm bits 32 ;nasm directive - 32 bit section .text global start extern kmain ;kmain is defined in the c file start: cli ;block interrupts mov esp, stack_space ;set stack pointer call kmain hlt ;halt the CPU section .bss resb 8192 ;8KB for stack stack_space:
Первая инструкция, bits 32 , не является x86-ассемблерной инструкцией. Это директива ассемблеру NASM, задающая генерацию кода для процессора, работающего в 32-битном режиме. В нашем случае это не обязательно, но вообще полезно.
Со второй строки начинается секция с кодом.
global - это ещё одна директива NASM, делающая символы исходного кода глобальными. Таким образом, линковщик знает, где находится символ start - наша точка входа.
kmain - это функция, которая будет определена в файле kernel.c . extern значит, что функция объявлена где-то в другом месте.
Затем идёт функция start , вызывающая функцию kmain и останавливающая процессор инструкцией hlt . Именно поэтому мы заранее отключаем прерывания инструкцией cli .
В идеале нам нужно выделить немного памяти и указать на неё указателем стека (esp). Однако, похоже, что GRUB уже сделал это за нас. Тем не менее, вы всё равно выделим немного места в секции BSS и переместим на её начало указатель стека. Мы используем инструкцию resb , которая резервирует указанное число байт. Сразу перед вызовом kmain указатель стека (esp) устанавливается на нужное место инструкцией mov .
Ядро на Си
В kernel.asm мы совершили вызов функции kmain() . Таким образом, наш “сишный” код должен начать исполнение с kmain() :
/* * kernel.c */ void kmain(void) { const char *str = "my first kernel"; char *vidptr = (char*)0xb8000; //video mem begins here. unsigned int i = 0; unsigned int j = 0; /* this loops clears the screen * there are 25 lines each of 80 columns; each element takes 2 bytes */ while(j < 80 * 25 * 2) { /* blank character */ vidptr[j] = " "; /* attribute-byte - light grey on black screen */ vidptr = 0x07; j = j + 2; } j = 0; /* this loop writes the string to video memory */ while(str[j] != "\0") { /* the character"s ascii */ vidptr[i] = str[j]; /* attribute-byte: give character black bg and light grey fg */ vidptr = 0x07; ++j; i = i + 2; } return; }
Всё, что сделает наше ядро - очистит экран и выведет строку “my first kernel”.
Сперва мы создаём указатель vidptr , который указывает на адрес 0xb8000 . С этого адреса в защищённом режиме начинается “видеопамять”. Для вывода текста на экран мы резервируем 25 строк по 80 ASCII-символов, начиная с 0xb8000.
Каждый символ отображается не привычными 8 битами, а 16. В первом байте хранится сам символ, а во втором - attribute-byte . Он описывает форматирование символа, например, его цвет.
Для вывода символа s зелёного цвета на чёрном фоне мы запишем этот символ в первый байт и значение 0x02 во второй. 0 означает чёрный фон, 2 - зелёный цвет текста.
Вот таблица цветов:
0 - Black, 1 - Blue, 2 - Green, 3 - Cyan, 4 - Red, 5 - Magenta, 6 - Brown, 7 - Light Grey, 8 - Dark Grey, 9 - Light Blue, 10/a - Light Green, 11/b - Light Cyan, 12/c - Light Red, 13/d - Light Magenta, 14/e - Light Brown, 15/f – White.
В нашем ядре мы будем использовать светло-серый текст на чёрном фоне, поэтому наш байт-атрибут будет иметь значение 0x07.
В первом цикле программа выводит пустой символ по всей зоне 80×25. Это очистит экран. В следующем цикле в “видеопамять” записываются символы из нуль-терминированной строки “my first kernel” с байтом-атрибутом, равным 0x07. Это выведет строку на экран.
Связующая часть
Мы должны собрать kernel.asm в объектный файл, используя NASM; затем при помощи GCC скомпилировать kernel.c в ещё один объектный файл. Затем их нужно присоединить к исполняемому загрузочному ядру.
Для этого мы будем использовать связывающий скрипт, который передаётся ld в качестве аргумента.
/* * link.ld */ OUTPUT_FORMAT(elf32-i386) ENTRY(start) SECTIONS { . = 0x100000; .text: { *(.text) } .data: { *(.data) } .bss: { *(.bss) } }
Сперва мы зададим формат вывода как 32-битный Executable and Linkable Format (ELF). ELF - это стандарный формат бинарных файлов Unix-систем архитектуры x86. ENTRY принимает один аргумент, определяющий имя символа, являющегося точкой входа. SECTIONS - это самая важная часть. В ней определяется разметка нашего исполняемого файла. Мы определяем, как должны соединяться разные секции и где их разместить.
В скобках после SECTIONS точка (.) отображает счётчик положения, по умолчанию равный 0x0. Его можно изменить, что мы и делаем.
Смотрим на следующую строку: .text: { *(.text) } . Звёздочка (*) - это специальный символ, совпадающий с любым именем файла. Выражение *(.text) означает все секции.text из всех входных файлов.
Таким образом, линковщик соединяет все секции кода объектных файлов в одну секцию исполняемого файла по адресу в счётчике положения (0x100000). После этого значение счётчика станет равным 0x100000 + размер полученной секции.
Аналогично всё происходит и с другим секциями.
Grub и Multiboot
Теперь все файлы готовы к созданию ядра. Но остался ещё один шаг.
Существует стандарт загрузки x86-ядер с использованием бутлоадера, называющийся Multiboot specification . GRUB загрузит наше ядро, только если оно удовлетворяет этим спецификациям .
Следуя им, ядро должно содержать заголовок в своих первых 8 килобайтах. Кроме того, этот заголовок должен содержать 3 поля, являющихся 4 байтами:
- магическое поле: содержит магическое число 0x1BADB002 для идентификации ядра.
- поле flags : нам оно не нужно, установим в ноль.
- поле checksum : если сложить его с предыдущими двумя, должен получиться ноль.
Наш kernel.asm станет таким:
;;kernel.asm ;nasm directive - 32 bit bits 32 section .text ;multiboot spec align 4 dd 0x1BADB002 ;magic dd 0x00 ;flags dd - (0x1BADB002 + 0x00) ;checksum. m+f+c should be zero global start extern kmain ;kmain is defined in the c file start: cli ;block interrupts mov esp, stack_space ;set stack pointer call kmain hlt ;halt the CPU section .bss resb 8192 ;8KB for stack stack_space:
Строим ядро
Теперь мы создадим объектные файлы из kernel.asm и kernel.c и свяжем их, используя наш скрипт.
Nasm -f elf32 kernel.asm -o kasm.o
Эта строка запустит ассемблер для создания объектного файла kasm.o в формате ELF-32.
Gcc -m32 -c kernel.c -o kc.o
Опция “-c” гарантирует, что после компиляции не произойдёт скрытого линкования.
Ld -m elf_i386 -T link.ld -o kernel kasm.o kc.o
Это запустит линковщик с нашим скриптом и создаст исполняемый файл, называющийся kernel .
Настраиваем grub и запускаем ядро
GRUB требует, чтобы имя ядра удовлетворяло шаблону kernel-
Теперь поместите его в директорию /boot . Для этого понадобятся права суперпользователя.
В конфигурационном файле GRUB grub.cfg добавьте следующее:
Title myKernel root (hd0,0) kernel /boot/kernel-701 ro
Не забудьте убрать директиву hiddenmenu , если она есть.
Перезагрузите компьютер, и вы увидите список ядер с вашим в том числе. Выберите его, и вы увидите:
Это ваше ядро! В добавим систему ввода / вывода.
P.S.
- Для любых фокусов с ядром лучше использовать виртуальную машину.
- Для запуска ядра в grub2 конфиг должен выглядеть так: menuentry "kernel 7001" { set root="hd0,msdos1" multiboot /boot/kernel-7001 ro }
- если вы хотите использовать эмулятор qemu , используйте: qemu-system-i386 -kernel kernel
Состояние опорно-двигательного аппарата и тазобедренного сустава тесно взаимосвязаны. Процесс окостенения тазобедренных суставов протекает у человека постепенно и завершается в возрасте 20 лет. Очаг образования костной ткани появляется еще в период внутриутробного развития. В это время у плода начинает формироваться бедренный сустав.
Если ребенок недоношенный и появится на свет раньше времени, к моменту родов ядра у суставов будут маленькие. Данное отклонение может быть и у доношенных детей, у них тоже нередко обнаруживается отсутствие ядер окостенения. В большинстве случаев это является патологией, влияющей на развитие опорно-двигательного аппарата. Если ядра в течение первого года жизни малыша не получают развития, полноценное функционирование у него тазобедренных суставов оказывается под угрозой.
Разновидности патологий ядер тазобедренного сустава
Состояние здоровья новорожденного является основным критерием определения, в каком случае медленное развитие ядер – норма, а в каком – патология. Если у ребенка нет вывиха в этой области, то в этом случае замедленное развитие ядер не оценивается как опасная патология. Когда не нарушено нормальное функционирование тазобедренных суставов, но при этом ядра развиваются замедленно, это тоже не является опасным процессом. Когда же у малыша нарушено функционирование опорно-двигательного аппарата, есть вывих в этой области и оба этих явления возникли по причине отсутствия ядер окостенения, патология является опасной. Она наносит вред состоянию здоровья ребенка и нарушает рост, формирование, работу суставов, находящихся в этой области.
Сразу же надо уточнить: такая патология костных тазобедренных суставов встречается в основном у новорожденных крох и у детей, чей возраст не больше года. Состояние опорно-двигательного аппарата напрямую зависит от внутриутробного развития ребенка. Когда женщина находится на 3-5 месяце беременности, у малыша происходит закладка костной ткани, что станет основой его конечностей. Ядра окостенения являются залогом нормального развития опорно-двигательной системы ребенка. На момент рождения малыша они увеличиваются до диаметра 3-6 миллиметров. Когда ядра окостенения достигают данной величины, это является показателем, что кости и ткань плода развиваются нормально. Если малыш появится на свет доношенным, данный факт тоже позитивно повлияет на дальнейшее развитие опорно-двигательной системы.
Однако в медицинской практике встречается немало случаев, когда у доношенных, нормально развивавшихся в материнской утробе детей возникают проблемы развития тазобедренного сочленения. В силу ряда полностью еще не известных науке причин такие ядра у них просто отсутствуют. Такое встречается у 3-10% малышей.
Временная норма развития ядра окостенения не является одинаковой для всех, как и некоторые признаки формирования этих тканей. Нередки случаи, когда ядра не развиваются у плода до 8 месяца беременности женщины, и этот процесс замедляет закладку самих тканей. Потом у малыша без влияния каких-либо внешних факторов динамично начинает развиваться тазобедренный сустав.
В подобных случаях на 8 месяце беременности ядра достигают нормального размера, не отличаясь по своей структуре и форме от тех, что формировались у других детей, когда их матери находились на 3-5 месяце беременности. И в состоянии запоздавших в развитии тканей в этой области не отмечается отклонений.
Факторы, провоцирующие оссификацию
По мере развития ребенка его бедренный сустав увеличивается. Подобный процесс происходит и с ядрами. Существует ряд негативных факторов, которые могут вызвать задержку в их увеличении, то есть стать причиной оссификации. Необходимо отметить: такие же причины негативно влияют и на рост тазобедренного сустава.
Оссификацией страдает каждый второй ребенок, у кого есть рахит, ведь в тканях из-за него катастрофически не хватает питательных веществ. Витамины и микроэлементы не получают в необходимом объеме ткани мышц, связок, сухожилий, костей.
Если у малыша есть дисплазия и при этом страдает бедренный сустав, она негативно отразится на формировании ядер. Чаще всего они медленно развиваются у детей, находящихся на искусственном вскармливании. Оно ослабляет иммунитет ребенка и не влияет благотворно на их ткани.
Главными симптомами дисплазии у детей считают:
- асимметричность кожных складок;
- ограничение при отведении бедра;
- симптом щелчка (симптом соскальзывания);
- наружную ротацию бедра;
- относительное укорочение конечности.
Состояние здоровья обоих родителей нередко является основной причиной возникающих у малыша патологий тазобедренного сустава. Особую роль в данном процессе играет здоровье матери, которое отражается на ядрах. Как показывают медицинские исследования, если у родителей есть сахарный диабет, такое ядро у ребенка будет развиваться медленно. У такого малыша и бедренный сустав станет формироваться значительно медленнее, чем у сверстников. В подобных ситуациях требуется комплекс мер, направленных на стимулирование и развитие опорно-двигательного аппарата. Подобная помощь необходима многим малышам, чьи родители страдают заболеваниями щитовидной железы. Ядро у таких детей развивается замедленно. Параллельно с данным процессом наблюдаются признаки нарушений обмена веществ, сдерживающих развитие тазобедренного сустава. Все это влияет на формирование основных тканей в тазовой области.
Немаловажным фактором, влияющим на здоровье будущего ребенка и развитие у него тазобедренного сустава, является то, как протекала беременность женщины. Ядра могут отсутствовать или развиваться замедленно при тазовом, поперечном, ягодичном предлежании плода.
Патологии в этой области часто возникают из-за неправильного положения растущего малыша в материнской утробе. Ядро у плода может не начать формироваться из-за нехватки в организме матери витаминов Е, В и необходимых для данного процесса микроэлементов: кальция, фосфора, йода, железа. Все это влияет и на развитие малыша. Гормональные сбои, многоплодная беременность, вирусные и инфекционные заболевания матери, наличие у нее гинекологических проблем во время беременности – все это причины, из-за которых ядро не станет развиваться.
Немаловажным моментом является генетическая предрасположенность к заболеваниям тазобедренного сустава. Ряд патологий в этой области может передаваться по наследству. Преждевременные роды, неблагоприятные экологические факторы тоже влияют на то, как формируется ядро. Но, как показывают научные исследования, в каждом пятом случае такое нарушение работы обусловлено генетическими причинами.
Не менее опасным фактором является недоразвитие позвоночника и спинного мозга у матери. Это тоже влияет на состояние опорно-двигательного аппарата малыша. Повышенный тонус матки не проходит бесследно для развития плода, нередко он может спровоцировать нарушения в развитии опорно-двигательной системы ребенка.
Гипертонус матки в ряде случаев может стать первопричиной того, что не формируется или медленно развивается ядро.
Первые меры помощи ребенку
У ребенка в первый год жизни бедренный сустав должен стабилизироваться. Шейка бедренной кости постепенно окостеневает. Параллельно укрепляется его связочный аппарат, происходит централизация его головки. Вертлужная впадина должна уменьшить угол наклона, чтобы опорно-двигательный аппарат малыша мог нормально функционировать.
Ядро окостенения особенно активно формируется с 4-6-го месяца жизни ребенка, в 5-6 лет оно у малыша увеличивается в среднем в 10 раз. В 14-17 лет хрящ заменится костью. Шейка бедра будет расти еще до 20 лет, к этому времени бедренный сустав сформируется и на месте хряща будет кость.
Если он все это время развивался неправильно, головка бедренной кости не сможет удерживаться во впадине тазобедренного сустава, что и является признаком дисплазии. Чтобы не допустить патологии в этой области, необходимо при малейшем нарушении в их формировании у ребенка без промедления обращаться к врачу. Если тазобедренный сустав имеет связанную с развитием ядра патологию, ее обнаружит УЗИ. Для ее выявления применяют и методы сонографического исследования. Часто может потребоваться и рентгенологическое исследование таза. Рентгеновский снимок для этого выполняется в прямой проекции. Он дает возможность врачам получать максимально точную информацию о наличии или отсутствии патологии.
Существуют специальные ортопедические приспособления для того, чтобы тазобедренный сустав у ребенка развивался нормально. Когда есть задержка развития его головки, ортопеды назначают лечение и профилактику рахита. В таких случаях врачи назначают и ношение специальной шины. Его эффективно укрепляет электрофорез и массаж. Стабилизировать тазобедренный сустав помогают ванночки с морской солью и парафиновые аппликации.
Если у малыша есть оссификация, родителям непременно надо позаботиться, чтобы у него тазобедренный сустав не получил повреждений. Сажать или ставить ребенка на ножки категорически запрещается, пока не будет укреплен и стабилизирован тазобедренный сустав.
Профилактика для мам
Даже если в семье есть предрасположенность к оссификации и дисплазии тазобедренного сустава, всегда есть шанс поставить заслон недугу. Грамотно предпринимаемые профилактические меры защитят развивающийся тазобедренный сустав плода. Все начинается с питания. В период беременности женщина должна получать все необходимые витамины и микроэлементы. Они станут участвовать в формировании всех суставов ее еще не родившегося ребенка. При малейших признаках авитаминоза у малыша надо сразу обращаться к врачу. Авитаминоз, как и рахит, негативно влияет на опорно-двигательный аппарат малыша.
Во время кормления грудью женщина должна получать сбалансированное питание, чтобы и тазобедренный сустав малыша получал все необходимые минералы и микроэлементы. Чтобы опорно-двигательный аппарат развивался нормально, ребенок с 7 месяцев должен получать рацион, состоящий из дополнительных продуктов питания. Для развития опорно-двигательной системы полезны прогулки на свежем воздухе, массаж, зарядка, закаливание малыша. Однако все эти процедуры должны быть согласованы с лечащим врачом, который и поможет подобрать комплекс мер для развития тазобедренного сустава.
В осенне-зимний период для профилактики малышу обязательно надо будет принимать витамин D, который необходим для нормального его функционирования и роста.
В последнее время получила популярность гипотеза формирования ядра Земли из металлизованных силикатов в результате гравитационной конвекции, которая исходит из того, что существование жидкого ядра, более плотного, чем мантия, означает, что происходит (или происходила) интенсивная дифференциация первичного вещества Земли и все вещества, более тяжелые, чем вещество внешнего ядра, должны тонуть в нем, а все вещества, более легкие, чем первичное вещество Земли, должны подниматься во внешние слои. Однако, как следует из расчетов В. Н. Жаркова и В. А. Магницкого (1970 г.), процесс дифференциации вещества Земли может происходить лишь при наличии области, где происходит разделение вещества с разной плотностью. Дифференциация любой породы по плотности оказывается возможной только после ее эффективного разжижения. Это означает, что должно быть расплавлено примерно от нескольких десятков процентов до половины объема породы. При меньшей концентрации жидкости основная доля частиц лишена возможности двигаться в твердой среде, и скорость их движения в поле силы тяжести мала. Таким образом, и эта гипотеза не находит объяснения предварительному расплавлению вещества Земли, а только лишь декларирует его. Более того, в силу установленной твердой природы нижней мантии конвекция вещества через всю оболочку Земли идти не может.
Следует иметь в виду, что вычисления В. Рамзея, допускающие металлизацию силикатов, не подтверждены экспериментально и противоречат температурам, рассчитанным другими исследователями на границе ядра. Как показали в 1970 г. В. Н. Жарков и В. А. Магницкий, гипотеза металлизации силикатов не может быть принята по следующим причинам: а) в экспериментах с мощными ударными волнами большинство силикатов было сжато до давлений, намного превышающих давление на границе земного ядра (1,4-10 21 Па), а соответствующий фазовый переход обнаружен не был; если даже этот переход «медленный», то все равно он должен был произойти, так как фактор, определяющий неравновесность AVAp (AV - скачок объема, Ар - передавление), столь велик, что он практически «занулит» любое конечное время перехода; б) металлизация силикатов в условиях земного ядра не может сопровождаться уменьшением объема примерно в два раза, как того требуют геофизические данные; в) свойства железа (по лабораторным данным) очень близки к свойствам земного ядра (по геофизическим данным), что дает возможность предполагать существенно железный состав ядра с добавкой некоторых достаточно распространенных легких элементов (например, кремния).
Наконец, допущение столь значительных давлений на больших глубинах Земли (порядка 1,5-10 11 Па) геологически совершенно не обосновано, так как все расчеты об увеличении давления с глубиной основаны на гидростатическом законе, т. е. на предположении, что никаких боковых давлений не существует и что верхние слои давят на нижние своим полным весом. То, что это предположение не соответствует действительности, вытекает даже из факта существования сверхглубоких шахт и скважин и, в частности, Кольский сверхглубокой (эффект «свода»). Энергия связи в кристаллической решетке при относительно низких температурах достаточна для того, чтобы противостоять давлению со всех сторон в п-10 11 Па, на что в 1930 г. указали П. Н. Чирвинский и В. К. Черкас, согласно данным которых следует, что если отдельные зоны Земли (геосферы) на большой глубине отвердели, то вообще не будет никакого градиента давления, а геосферы Земли в этом случае подобны стальным сферам. К выводу об отсутствии сверхвысоких давлений в пределах, в частности, нижней мантии в 1968 г. пришли В. А. Магницкий, а в 1969 г.- и Ф. Стаей. С определенностью можно говорить о гидростатическом давлении лишь в отношении внешнего ядра, поскольку оно находится в пластичном состоянии, но давление пластичного ядра на твердое внутреннее никак не может превысить 1,5- 10 11 Па, в связи с чем гипотеза металлизованных силикатов не находит подтверждения и с этих позиций.
Японские ученые считают, что установили личность «потерянного элемента» в ядре Земли. Они искали этот элемент многие десятилетия, полагая, что он составляет значительную часть центра нашей планеты после железа и никеля. Теперь, воссоздав условия высоких температур и давлений глубоко в недрах планеты, при помощи экспериментов ученые установили: наиболее вероятным кандидатом является кремний.
Это открытие может помочь нам лучше понять, как сформировался наш мир.
Ведущий исследователь Эйдзи Отани из Университета Тохоку сообщил следующее: «Мы считаем, что кремний является одним из основных элементов - около 5% по весу во внутреннем ядре Земли может занимать кремний, растворенный в железо-никелевых сплавах».
Самая внутренняя часть Земли, как полагают, представляет собой твердый шар с радиусом в 1200 км. Она слишком глубока, чтобы ее можно было исследовать напрямую, поэтому вместо этого ученые изучают, как сейсмические волны проходят через эту область и раскрывают данные о составе.
Внутреннее ядро по большей части состоит из железа, на которое приходится 85% веса, и никеля, на который приходится около 10% ядра. Чтобы найти неизвестные 5% ядра, Эйдзи Отани и его команда создали сплавы железа и никеля и смешали их с кремнием. Затем они подвергли их воздействию огромных давлений и температур, которые имеют место во внутреннем ядре.
Ученые обнаружили, что эта смесь соответствует тому, что показывали сейсмические данные о недрах Земли. Профессор Отани говорит, что необходима дальнейшая работа, которая подтвердит наличие кремния и не исключает наличие других элементов.
Формирование ядра
Комментируя исследование, профессор Саймон Редферн из Кембриджского университета в Великобритании говорит следующее: «Эти трудные эксперименты оказались весьма интересными, поскольку открывают окошко в недра Земли, какими они были сразу после формирования ядра 4,5 миллиарда лет назад, когда ядро только начало отделяться от твердых частей Земли. Но другие недавно проведенные работы также указывают на важную роль кислорода в ядре».
Он говорит, что знание того, что есть в ядре, поможет ученым лучше понять условия, которые были во время формирования Земли. В частности, было ли тогда много кислорода, либо же он был ограничен. Если в ядре Земли оказалось много кремния четыре с лишним миллиарда лет назад, остальная часть планеты оказалась бы относительно богатой кислородом. Если нет, кислород был всосан в ядро, и окружающая твердая мантия оказалась бедна на этот элемент.
«В некотором смысле два этих варианта представляют собой реальные альтернативы, зависящие от условий, преобладающих на Земле во время формирования ядра. Новая работа добавляет глубины нашему пониманию, но я уверен, что это не последнее слово в этой истории».
Загрузка...
