Значення опорно-рухової системи. Будова кісток та їх склад. Опорно-рухова система Значення одс
У процесі еволюції тварини освоювали все нові й нові території, види їжі, пристосовувалися до умов життя, що змінилися. Еволюція поступово змінювала вигляд тварин. Щоб вижити, необхідно було активніше шукати їжу, краще ховатися чи захищатися від ворогів, переміщатися швидше. Змінюючись разом із організмом, опорно-рухова система мала забезпечувати всі ці еволюційні зміни. Найпримітивніші найпростішіне мають опорних структур, повільно пересуваються, перетікаючи за допомогою ложноніжок і постійно змінюючи форму.
Перша опорна структура, що з'явилася - оболонка клітини. Вона не лише відмежувала організм від зовнішнього середовища, а й дозволила підвищити швидкість переміщення за рахунок джгутиків та вій. Багатоклітинні тварини мають велику різноманітність опорних структур та пристроїв для руху. Поява зовнішнього скелетапідвищило швидкість пересування рахунок розвитку спеціалізованих груп м'язів. Внутрішній скелетросте разом із твариною і дозволяє досягати рекордних швидкостей. У всіх хордових внутрішній скелет. Незважаючи на значні відмінності у будові опорно-рухових структур у різних тварин, їх скелети виконують подібні функції: опори, захист внутрішніх органів, переміщення тіла в просторі. Рухи хребетних здійснюється рахунок м'язів кінцівок, які здійснюють такі види руху, як біг, стрибки, плавання, політ, лазіння тощо.
Скелет та м'язи
Опорно-рухова система представлена кістками, м'язами, сухожиллями, зв'язками та іншими сполучнотканинними елементами. Скелет визначає форму тіла і разом із мускулатурою захищає внутрішні органи від усіляких ушкоджень. Завдяки з'єднанням кістки можуть переміщатися один щодо одного. Рух кісток відбувається внаслідок скорочення м'язів, що до них прикріплюються. У цьому випадку скелет є пасивною частиною рухового апарату, що виконує механічну функцію. Скелет складається із щільних тканин і захищає внутрішні органи та мозок, утворюючи для них природні кісткові вмістилища.
Крім механічних функцій, кісткова система виконує низку біологічних функцій. У кістках міститься основний запас мінеральних речовин, які використовуються організмом у міру потреби. У кістках знаходиться червоний кістковий мозок, що виробляє формені елементи крові.
До складу скелета людини входять загалом 206 кісток - 85 парних та 36 непарних.
Будова кісток
Хімічний склад кісток
Усі кістки складаються з органічних та неорганічних (мінеральних) речовин та води, маса якої досягає 20% маси кісток. Органічна речовина кісток - осеїн- Має еластичними властивостями і надає кісткам пружність. Мінеральні речовини – солі вуглекислого, фосфорнокислого кальцію – надають кісткам твердість. Висока міцність кісток забезпечується поєднанням пружності осеїну та твердості мінеральної речовини кісткової тканини.
Макроскопічна будова кістки
Зовні всі кістки покриті тонкою та щільною плівкою із сполучної тканини. окістям. Тільки головки довгих кісток не мають окістя, але вони вкриті хрящем. У окістя є багато кровоносних судин і нервів. Вона забезпечує харчування кісткової тканини та бере участь у зростанні кістки у товщину. Завдяки окісті зростаються переламані кістки.
Різні кістки мають неоднакову будову. Довга кістка має вигляд трубки, стінки якої складаються із щільної речовини. Таке трубчаста будовадовгих кісток надає їм міцність та легкість. У порожнинах трубчастих кісток знаходиться жовтий кістковий мозок- багата жиром пухка сполучна тканина.
Кінці довгих кісток містять губчаста кісткова речовина. Воно також складається з кісткових пластин, що утворюють безліч перехрещених перегородок. У місцях, де кістка схильна до найбільшого механічного навантаження, кількість цих перегородок найвища. У губчастій речовині знаходиться червоний кістковий мозок, клітини якого дають початок клітин крові. Короткі та плоскі кістки теж мають губчасту будову, тільки з зовні вони покриті шаром гребельної речовини. Губчаста будова надає кісткам міцності та легкості.
Мікроскопічна будова кістки
Кісткова тканина відноситься до сполучної тканини і має багато міжклітинної речовини, що складається з осеїну та мінеральних солей.
Ця речовина утворює кісткові пластинки, розташовані концентрично навколо мікроскопічних канальців, що йдуть уздовж кістки і містять кровоносні судини та нерви. Кісткові клітини, а отже, і кістка – це жива тканина; вона отримує поживні речовини з кров'ю, у ній протікає обмін речовин і може відбуватися структурні зміни.
Типи кісток
Будова кісток визначена процесом тривалого історичного розвитку, протягом якого організм наших предків змінювався під впливом довкілля та пристосовувався шляхом природного відборудо умов існування.
Залежно від форми розрізняють трубчасті, губчасті, плоскі та змішані кістки.
Трубчасті кісткизнаходяться в органах, які здійснюють швидкі та великі рухи. Серед трубчастих кісток є довгі кістки (плечова, стегнова) та короткі (фаланги пальців).
У трубчастих кістках розрізняють середню частину – тіло і два кінці – головки. Усередині довгих трубчастих кісток є порожнина заповнена жовтим кістковим мозком. Трубчаста будова обумовлює необхідну для організму міцність кісток при витраті на них меншої кількості матеріалу. У період зростання кістки між тілом та головкою трубчастих кісток знаходиться хрящ, завдяки якому здійснюється зростання кістки у довжину.
Плоскі кісткиобмежують порожнини, всередині яких поміщаються органи (кістки черепа), або є поверхнями для прикріплення м'язів (лопатка). Плоскі кістки, подібно до коротких трубчастих кісток, переважно складаються їх губчастої речовини. Кінці довгих трубчастих кісток, а також короткі трубчасті та плоскі кістки порожнин не мають.
Губчасті кісткипобудовані переважно з губчастої речовини, покритої тонким шаром компактного. Серед них розрізняють довгі губчасті кістки (грудина, ребра) та короткі (хребці, зап'ястя, передплюсни).
До змішаним кісткамвідносяться кістки, що складаються з декількох частин, що мають різну будову та функцію (скронева кістка).
Виступи, гребені, шорсткості на кістки – це місця прикріплення до кісток м'яза. Чим краще вони виражені, тим сильніше розвинені м'язи, що прикріплюються до кісток.
Скелет людини.
Скелет людини та більшості ссавців має однаковий тип будови, складається з тих же відділів та кісток. Але людина відрізняється від усіх тварин здатністю до праці та розумом. Це наклало значний відбиток і на будову скелета. Зокрема, об'єм порожнини черепа у людини набагато більший, ніж у будь-якої тварини, яка має тіло такого ж розміру. Розмір лицьового відділу черепа людини менший, ніж мозкового, а у тварин, навпаки, він значно більший. Це з тим, що з тварин щелепи є органом захисту та добування їжі і тому добре розвинені, а обсяг мозку менше, ніж в людини.
Вигини хребта, пов'язані з переміщенням центру тяжкості внаслідок вертикального положення тіла, сприяють збереженню людиною рівноваги і пом'якшують поштовхи. У тварин таких згинів немає.
Грудна клітина людини стиснута спереду назад і наближена до хребта. У тварин вона стиснута з боків і витягнута донизу.
Широкий та масивний тазовий пояс людини має вигляд чаші, підтримує органи черевної порожнини та переносить масу тіла на нижні кінцівки. У тварин маса тіла рівномірно розподілена між чотирма кінцівками та тазовий пояс довгий та вузький.
Кістки нижніх кінцівок людини помітно товщі, ніж верхні. У тварин немає значної різниці у будові кісток передніх та задніх кінцівок. Велика рухливість передніх кінцівок, особливо пальців рук, дає можливість людині виконувати руками різноманітні рухи та види робіт.
Скелет тулуба осьовий скелет
Скелет тулубавключає хребет, що складається з п'яти відділів, а грудні хребці, ребра та грудина утворюють грудну клітину(Див. таблицю).
Череп
У черепі розрізняють мозковий та лицьовий відділи. У мозковийвідділ черепа - черепна коробка - знаходиться головний мозок, вона захищає головний мозок від ударів і т.п. Черепна коробка складається з нерухомо з'єднаних плоских кісток: лобової, двох тім'яних, двох скроневих, потиличної та основної. Потилична кістка з'єднується з першим хребцем хребта за допомогою еліпсоподібного суглоба, який забезпечує нахил голови вперед та убік. Повертається голова разом з першим шийним хребцем завдяки з'єднанню між першим та другим шийними хребцями. У потиличній кістці є отвір, через який головний мозок з'єднується зі спинним. Дно черепної коробки утворене основною кісткою з численними отворами для нервів та кровоносних судин.
Лицьовийвідділ черепа утворює шість парних кісток - верхня щелепа, вилицева, носова, піднебінна, нижня носова раковина, а також три непарні кістки - нижня щелепа, сошник і під'язикова кістка. Нижньощелепна кістка - єдина кістка черепа, рухомо з'єднана з скроневими кістками. Усі кістки черепа (крім нижньої щелепи), з'єднані нерухомо, що з захисною функцією.
Будова лицьового черепа людини визначено процесом «олюднення» мавпи, тобто. провідною роллю праці, частковим перенесенням хапальної функції з щелеп на руки, які стали органами праці, розвитком членороздільного мовлення, вживанням штучно приготування їжі, що полегшує роботу жувального апарату. Мозковий череп розвивається паралельно з розвитком головного мозку та органів чуття. У зв'язку із збільшенням обсягу мозку збільшився обсяг черепної коробки: у людини він становить близько 1500 см2.
Скелет тулуба
Скелет тулуба складається з хребта та грудної клітки. Хребет- основа скелета. Він складається з 33-34 хребців, між якими знаходяться хрящові прокладки - диски, що надає хребту гнучкість.
Хребетний стовп людини утворює чотири вигини. У шийному та поперековому відділах хребта вони звернені опуклістю вперед, у грудному та крижовому – назад. В індивідуальному розвитку людини вигини з'являються поступово, у новонародженого хребет майже прямий. Спочатку утворюється шийний вигин (коли дитина починає тримати голову прямо), потім грудний (коли дитина починає сидіти). Поява поперекового та крижового вигинів пов'язана з підтриманням рівноваги при вертикальному положенні тіла (коли дитина починає стояти та ходити). Ці вигини мають важливе фізіологічне значення – збільшують розміри грудної та тазової порожнин; полегшують збереження тілом рівноваги; пом'якшують поштовхи при ходьбі, стрибках, бігу.
За допомогою міжхребцевих хрящів і зв'язок хребет утворює гнучкий і еластичний стовп, що має рухливість. Вона не однакова у різних відділах хребта. Більшу рухливість мають шийні і поперекові відділи хребта, менш рухливий грудний відділ, оскільки з'єднаний з ребрами. Хрестець зовсім нерухомий.
У хребті виділяють п'ять відділів (див. схему "Відділи хребта"). Розміри тіл хребців збільшуються від шийних до поперекових у зв'язку з більшим навантаженням на нижні хребці. Кожен із хребців складається з тіла, кісткової дуги та кількох відростків, до яких прикріплені м'язи. Між тілом хребця та дугою є отвір. Отвори всіх хребців утворюють хребетний канал, в якому розташований спинний мозок
Грудна клітинаутворена грудиною, дванадцятьма парами ребер та грудними хребцями. Вона служить вмістилищем для важливих внутрішніх органів: серця, легень, трахеї, стравоходу, великих судин та нервів. Бере участь у дихальних рухах завдяки ритмічному підняттю та опусканню ребер.
У людини у зв'язку з переходом до прямоходіння і рука звільняється від функції пересування і стає органом праці, внаслідок цього грудна клітина відчуває тягу м'язів верхніх кінцівок; нутрощі тиснуть не на передню стінку, а на нижню, утворену діафрагмою. Це призводить до того, що грудна клітка стає плоскою та широкою.
Скелет верхньої кінцівки
Скелет верхніх кінцівокскладається з плечового пояса (лопатка та ключиця) та вільної верхньої кінцівки. Лопатка є плоскою трикутною кісткою, що прилягає до задньої поверхні грудної клітини. Ключиця має вигнуту форму, що нагадує латинську букву S. Її значення в організмі людини полягає в тому, що вона відставляє плечовий суглоб на деяку відстань від грудної клітки, забезпечуючи більшу свободу рухів кінцівки.
До кісток вільної верхньої кінцівки належать плечова кістка, кістки передпліччя (променева та ліктьова) та кістки кисті (кістки зап'ястя, кістки п'ястя та фаланги пальців).
Передпліччя представлене двома кістками - ліктьовою та променевою. За рахунок цього воно здатне не тільки до згинання та розгинання, але й пронації - поворотів усередину та назовні. Ліктьова кістка у верхній частині передпліччя має вирізку, що з'єднується з блоком плечової кістки. Променева кістка з'єднується з головкою плечової кістки. У нижній частині найпотужніший кінець має променева кістка. Саме вона за допомогою суглобової поверхні разом із кістками зап'ястя бере участь у формуванні променево-зап'ясткового суглоба. Навпаки, кінець ліктьової кістки тут тонкий, він має бічну суглобову поверхню, за допомогою якої з'єднується з променевою кісткою і може обертатися навколо неї.
Пензлик - це дистальна частина верхньої кінцівки, скелет якої складають кістки зап'ястя, п'ясті та фаланги. Зап'ястя складається з восьми коротких губчастих кісток, розташованих у два ряди, чотири в кожному ряду.
Скелет руки
Рука- верхня або передня кінцівка людини та мавп, для якої раніше вважалося характерною особливістюздатність протиставляти великий палець решті.
Анатомічна будова руки досить проста. Рука прикріплюється до тулуба за допомогою кісток плечового пояса, суглобів та м'язів. Складається з 3-х частин: плеча, передпліччя та кисті. Плечовий пояс є найпотужнішим. Згинання рук у лікті дає рукам велику рухливість, збільшуючи їхню амплітуду і функціональність. Пензель складається з безлічі рухомих суглобів, саме завдяки їм людина може клацати по клавіатурі комп'ютера або мобільного телефонапоказувати пальцем у потрібному напрямку, нести сумку, малювати і т.д.
Плечі та кисті з'єднуються за допомогою плечових кісток, ліктьової та променевої кісток. Усі три кістки між собою з'єднуються за допомогою суглобів. У ліктьовому суглобі руку можна згинати та розгинати. Обидві кістки передпліччя з'єднуються рухомо, тому під час руху в суглобах променева кістка обертається навколо ліктьової кістки. Пензель можна повернути на 180 градусів.
Скелет нижніх кінцівок
Скелет нижньої кінцівкискладається з тазового пояса та вільної нижньої кінцівки. До складу тазового пояса входять дві тазові кістки, зчленовані ззаду з крижом. Тазова кістка утворена злиттям трьох кісток: здухвинної, сідничної та лобкової. Складна будова цієї кістки обумовлена низкою виконуваних нею функцій. З'єднуючись зі стегном і крижом, переносячи тяжкість тіла на нижні кінцівки, вона виконує функцію руху та опори, а також захисну функцію. У зв'язку з вертикальним положенням тіла людини скелет таза у нього відносно ширший і масивніший, ніж у тварин, тому що підтримує органи, що лежать над ним.
До кісток вільної нижньої кінцівки відносяться стегно, гомілка (велика і мала гомілкові кістки) і стопа.
Скелет стопи утворений кістками передплюсни, плюсни та фалангами пальців. Стопа людини відрізняється від стопи тварини склепінчастою формою. Склепіння пом'якшує поштовхи, одержувані тілом під час ходьби. У стопі слабо розвинені пальці, крім великого, оскільки вона втратила свою хапальну функцію. Передплюсна, навпаки, розвинена сильно, особливо велика в ній кістка п'яти. Всі ці особливості стопи тісно пов'язані з вертикальним положенням людського тіла.
Прямоходіння людини призвело до того, що відмінність у будові верхніх і нижніх кінцівок стала значно більшою. Ноги людини набагато довші за руки, а кістки їх масивніші.
З'єднання кісток
У скелеті людини є три типи з'єднання кісток: нерухоме, напіврухливе та рухоме. Нерухомийтип з'єднання - це з'єднання внаслідок зрощення кісток (тазові кістки) або утворення швів (кістки черепа). Це зрощення є пристосуванням до несення великого навантаження, яке зазнає криж людини у вигляді вертикального положення тулуба.
Напіврухливез'єднання здійснюється за допомогою хрящів. Так з'єднані між собою тіла хребців, що сприяє нахилу хребта в різні боки; ребра з грудною кісткою, що забезпечує рух грудної клітки при диханні.
Рухомийз'єднання, або суглоб, - це найпоширеніша і водночас складна форма з'єднання кісток. Кінець однієї з кісток, що утворюють суглоб, опуклий (головка суглоба), а кінець іншої – увігнутий (суглобова западина). Форма голівки та западини відповідають один одному та рухам, що здійснюються в суглобі.
Суглобова поверхнякісток, що зчленовуються, покриті білим блискучим суглобовим хрящем. Гладка поверхня суглобових хрящів полегшує рух, а їх еластичність пом'якшує поштовхи та струси, що зазнають суглоба. Зазвичай суглобова поверхня в однієї кістки, що утворює суглоб, опукла і називається головкою, в іншої - увігнута і називається западиною. Завдяки цьому кістки, що з'єднуються, щільно прилягають один до одного.
Суглобова сумканатягнута між кістками, що зчленовуються, утворюючи герметично замкнуту порожнину суглоба. Суглобова сумка складається із двох шарів. Зовнішній шар переходить у окістя, внутрішній виділяє в порожнину суглоба рідину, яка грає роль мастила, забезпечуючи вільне ковзання суглобових поверхонь.
Особливості скелета людини, пов'язані з трудовою діяльністю та прямоходінням
Трудова діяльність
Тіло сучасної людинидобре пристосовано до трудової діяльності та прямоходіння. Прямоходіння є пристосуванням до найважливішої риси людської життєдіяльності – праці. Саме він проводить різку грань між людиною та вищими тваринами. Праця справила прямий вплив на будову та функції руки, яка стала впливати на решту організму. Початковий розвиток прямоходіння і виникнення трудової діяльності спричинило подальшу зміну всього людського організму. Провідна роль праці сприяла, часткове перенесення хапальної функції з щелеп на руки (надалі органи праці), розвитком людської мови, вживанням штучно приготовленої їжі (полегшує роботу жувального апарату). Мозковий відділ черепа розвивається паралельно з розвитком головного мозку та органів чуття. У зв'язку з цим збільшується обсяг черепної коробки (у людини - 1500 см 3 , у людиноподібних мавп - 400-500 см 3).
Прямоходіння
З розвитком двоногої ходи пов'язана значна частина ознак властивих для скелета людини:
- опорна стопа із сильно розвиненим, потужним великим пальцем;
- кисть із дуже розвиненим великим пальцем;
- форма хребта з чотирма вигинами.
Форма хребта виробилася завдяки пружинистому пристосуванню до ходьби на двох ногах, що забезпечує плавність рухів тулуба, оберігає його від пошкоджень при різких рухах та стрибках. Тулуб у грудному відділі сплощений, що призводить до стиснення грудної клітки спереду назад. Нижні кінцівки теж зазнали змін у зв'язку з прямоходінням - широко розставлені кульшові суглоби надають стійкості тілу. У ході еволюції відбувся перерозподіл тяжкості тіла: центр тяжкості перемістився вниз і зайняв становище на рівні 2–3 крижових хребців. У людини дуже широкий таз, а ноги сильно розставлені, це дає можливість тілу бути стійким при пересуванні та стоянні.
Крім хребта з вигнутою формою, п'яти хребців у складі крижів, стиснутої грудної клітки можна відзначити подовження лопатки та розширений таз. Все це спричинило:
- сильний розвиток тазу завширшки;
- скріплення таза з крижом;
- потужний розвиток та особливий спосіб зміцнення м'язів і зв'язок у кульшової області.
Перехід предків людини до прямоходіння спричинив розвиток пропорцій тіла людини, що відрізняють його від мавп. Так для людини характерні більш короткі верхні кінцівки.
Прямоходження та працяпризвели до утворення асиметрії тіла людини. Права та ліва половини людського тіла не симетричні за формою та будовою. Яскравим прикладом цього є рука людини. Більшість людей є правшами, а шульги близько 2–5%.
Розвиток прямоходіння, що супроводжує перехід наших предків до проживання на відкритій місцевості, призвело до значних змін скелета та всього організму загалом.
Опорно-руховий апарат забезпечує пересування та збереження положення тіла тварини у просторі, утворює зовнішню формутіла та бере участь в обмінних процесах. На її частку припадає близько 60% від маси тіла дорослої тварини.
Умовно опорно-руховий апарат поділяють на пасивну та активну частини. До пасивної частини відносять кістки та їх сполуки, яких залежить характер рухливості кісткових важелів і ланок тіла тварини (15%). Активну частину складають скелетні м'язи та їх допоміжні пристосування, завдяки скороченням яких наводяться рух кістки скелета (45%). Як активна, і пасивна частини мають загальне походження (мезодерма) і у тісному взаємозв'язку.
Функції апарату руху:
1) Двигуна активність є проявом життєдіяльності організму, саме вона відрізняє тварини від рослинних і зумовлює виникнення найрізноманітніших способів пересування (ходьба, біг, лазіння, плавання, політ).
2) Опорно-руховий апарат утворює форму тіла – екстер'єр тварини, оскільки її формування відбувалося під впливом гравітаційного поля Землі, його величина і форма у хребетних тварин відрізняються значною різноманітністю, що пояснюється різними умовами їх проживання (наземне, наземно-деревне, повітряне , Водне).
3) Крім цього, апарат руху забезпечує низку життєво-важливих функцій організму: пошук та захоплення їжі; напад та активний захист; здійснює дихальну функцію легень (респіраторну моторику); допомагає серцю при просуванні крові та лімфи у судинах («периферичне серце»).
4) У теплокровних тварин (птахів та ссавців) апарат руху забезпечує збереження постійної температури тіла;
Функції апарату руху забезпечуються нервовою та серцево-судинною системами, органами дихання, травлення та сечовиділення, шкірним покривом, залозами внутрішньої секреції. Так як розвиток апарату руху нерозривно пов'язане з розвитком нервової системи, то при порушенні цих зв'язків відбувається спочатку парез, а потім параліч апарату руху (тварина не може рухатися).
Основу пасивної частини апарату руху становить кістяк. Скелет - це з'єднані в певному порядку кістки, які утворюють твердий каркас (кістя) тіла тварини. До складу скелета входить близько 200-300 кісток (Кінь-207), які з'єднані між собою за допомогою сполучної, хрящової або кісткової тканини. Маса скелета становить у дорослої тварини 15%. Усі функції скелета можна розділити на великі групи: механічні і біологічні. До механічних функцій відносяться: захисна, опорна, локомоторна, ресорна, антигравітаційна, а до біологічних – обмін речовин та кровотворення (гемоцитопоез).
15. Будова кістки.
Кістка має складні будову та хімічний склад. У живому організмі кістка містить 50% води, 28,15% органічних речовин, у тому числі 15,75% жиру, та 21,85% неорганічних речовин, представлених сполуками кальцію, фосфору, магнію та інших елементів. Знежирена, вибілена і висушена кістка (мацерована) на "/з" складається з органічних речовин, що отримали назву «осеїн», і на 2/з з неорганічних речовин.
Кожна кістка (Лат. Оs - кістка)є самостійним органом. Вона має певну форму, величину, будову. Кістка як орган у дорослої тварини складається з тісно пов'язаних один з одним наступних компонентів:
1) Окістя - periosteum, що розташовується на поверхні кістки і складається з двох шарів. Зовнішній (фіброзний) шар побудований із щільної сполучної тканини та виконує захисну функцію, зміцнює кістку та збільшує її пружні властивості. Внутрішній (oстеогенний) шар окістя побудований з пухкої сполучної тканини, в якій є нерви, судини та значна кількість остеобластів (остеоутворюючих клітин). За рахунок цього шару відбувається розвиток, зростання в товщину та регенерація кісток після пошкодження. Окістя міцно зростається з кісткою за допомогою сполучнотканинних прободаючих (шарпеєвських) волокон, що проникають у глиб кістки. Таким чином, окістя виконує захисну, трофічну та остеоутворювальну функції.
Кістка без окістя, як дерево без кори, існувати не може. Окістка ж, з акуратно витягнутою з неї кісткою, може знову утворювати кістку за рахунок неушкоджених клітин свого внутрішнього шару.
2) Компактна (щільна) речовина кістки - substantiacompacta -розташовується за окістям і побудована з пластинчастої кісткової тканини, яка формує кісткові поперечки (балки). Відмінною особливістюкомпактної речовини є щільне розташування кісткових перекладин. Міцність компакти забезпечується шаруватою будовою та каналами, усередині яких розташовуються судини, що несуть кров. За міцністю компактна речовина дорівнює чавуну або граніту.
3) Губчаста речовина кістки - substantiaspongiosa - розташовується під компактною речовиною всередині кістки і побудована так само з пластинчастої кісткової тканини. Відмінною особливістю губчастої речовини є те, що кісткові поперечини розташовуються пухко і утворюють осередки, тому губчаста речовина дійсно нагадує за будовою губку. У порівнянні з компактним воно має набагато більше виражені деформаційні властивості і формується саме в тих місцях, де на кістку діють сили стиснення і розтягування. Напрямок кісткових балок губчастої речовини відповідає основним лініям напруги. Пружні деформації у губчастій речовині виражені значно сильніше (4-6 разів). Розподіл компактної та губчастої речовин залежить від функціональних умов кістки. Компактна речовина знаходиться в тих кістках і тих частинах їх, які виконують функції опори і руху (наприклад, у діафізах трубчастих кісток). У місцях, де при великому обсязі потрібно зберегти легкість і водночас міцність, утворюється губчаста речовина (наприклад, в епіфізах трубчастих кісток).
4) Усередині кістки розташовується кістковомозкова порожнина - cavummedullae, стінки якої зсередини, так само як і поверхня кісткових балок покрита тонкою волокнистою сполучно-тканинною оболонкою ендоостом-endoosteum. Як і періост, ендоост у своєму складі має остеобласти, за рахунок яких кістка росте зсередини та відновлюється при переломах.
5) У осередках губчастої речовини та кістковомозкової порожнини знаходиться червоний кістковий мозок – medullaossiumrubra, в якому протікають процеси кровотворення. У плодів і новонароджених усі кістки кровотворять, але з віком поступово відбувається заміщення мієлоїдної (кровотворної) тканини на жирову і червоний кістковий мозок перетворюється на жовтий - medullaossiumflava - і втрачає функцію кровотворення (у домашніх тварин цей процес починається з другого місяця після народження) . Співвідношення між червоним та жовтим кістковим мозком у місячних телят становить 9:1, а у дорослих – 1:1. Найдовше зберігається червоний кістковий мозок у губчастій речовині хребців та грудної кістки.
6) Суглобовий хрящ – cartilagoarticularis – покриває суглобові поверхні кістки та побудований з гіалінової хрящової тканини. Товщина хряща дуже сильно варіює. Як правило, у проксимальному відділі кістки він тонший, ніж у дистальному. Суглобовий хрящ не має надхрящниці і ніколи не зазнає окостеніння. При великому статичному навантаженні він витончується.
У кістки, що росте, крім зазначених вище 6-ти компонентів є ще й інші, що формують зони росту кістки. У такій кістці є ще метафізарний хрящ, що відокремлює тіло кістки (діафіз) від її кінців (епіфізів), і три види особливо побудованої кісткової тканини, що контактує з цим хрящем і називається субхондральною кісткою.
Я думаю, що ви можете самостійно сформулювати тему уроку.
Тема: Значення опорно-рухової системи. Будова кісток
1.Давайте визначимося з метою та завданнями нашого уроку.
Отже, перше, про що ви хотіли б знайти інформацію, це … (Про значення (функції) опорно-рухової системи). Тобто нам потрібно розкрити функції опорно-рухової системи.
Це все завдання? (Ні). Визначаємо таке завдання. (Вивчити будову кісток). А що означає вивчити будову кісток? Давайте конкретизуємо завдання. Що ви хотіли б знати про кістки? Хімічний склад кісток людини ви знаєте?(Ні). З макроскопічною будовою кістки ви знайомі?(Ні). А з мікроскопічним? (Ні). А вам цікаво про це дізнатися?
Отже, друге завдання – вивчити будову кісток, а саме – хімічний склад кісток, макро- та мікроскопічну будову.
Чи всі кістки однакові?(ні)третє завдання познайомитися з класифікацією кісток
Тема визначена, завдання зрозумілі. Чи можна приступити до дослідження? (Так).
Тоді ми розпочинаємо роботу!
1.Отже, перше з чого ми почнемо, ми з'ясуємо, скажіть, що нам допомагає рухатися, стрибати, бігати, танцюватиь? (Опорно-рухова система)
2.З чого складається опорно-руховий апарат?(Скелет та м'язи) Опорно-рухова система людини складається з двох відділів: пасивної частини Хлопці, що означає «пасивність»? (Відсутність власних дій) та активної частини (слайд). Основу пасивної частини становить кістяк, а активна частина представлена м'язами.
Які функції опорно-рухової системи?
Важко собі уявити, як виглядала б людина без опорно-рухового апарату. Швидше за все, він нагадував би медузу, витягнуту на берег. Він не міг би активно пересуватися, а будь-яка навіть незначна травма пошкоджувала б внутрішні органи.
Опорно-рухову систему нерідко називають кістково-м'язовою. І це недарма. Скелет та м'язи функціонують завжди разом, адже м'язи прикріплені до кісток. Кістки скелета і м'язи разом утворюють ніби каркас, усередині якого розташовуються внутрішні органи.
Я пропоную вам,об'єднатися у групи та з'ясувати, використовуючи текст підручника на сторінках 46 – 47, основні функції опорно-рухової системи. Під час дослідження заповніть таблицю, запропоновану на картці з літерою А.
Робота у групах
| У чому виявляються дані функції |
|
| 1.Опорна | Не дає зміщуватись внутрішнім органам |
| 2. Захисна | Головний мозок захищений кістками черепа, спинний-хребтом. Грудна клітка захищає серце, легені, дихання. шляхи, великі судини. Хребет, м'язи черевного преса, тазові кістки захищають органи травлення, сечовиділення, статеві органи. |
| 3. Двигуна | Більшість кісток скелета з'єднано рухомо один з одним за допомогою суглобів. Саме м'язи, скорочуючись, рухають кісткові важелі. |
| 4. Обмінна | Бере участь в обміні речовин (обмін фосфору та кальцію). |
Давайте подивимося, які функції ви визначили.
Все вірно. Ви молодці, дослідження провели з користю.
Я трохи хочу дати вам пояснення щодо обмінної функції опорно-рухової системи.
Кістки та м'язи беруть участь в обміні деяких елементів, зокрема фосфору та кальцію. Тіло людини містить у середньому близько 1,5 кг фосфору. З цієї кількості 1,4 кг припадає на кістки, 130 г – на м'язи та 12 г – на нерви та мозок. Майже всі найважливіші фізіологічні процеси в організмі пов'язані із перетвореннями фосфорорганічних речовин. Що стосується кальцію, то його називають «найживішим металом». І недарма. Іони кальцію присутні у всіх тканинах організму, але найбільше їх у кістках. Так скелет людини на 80% складається з фосфату кальцію та на 13% – з карбонату кальцію. Нестача кальцію в організмі призводить до рахіту, тобто недорозвинення кістково-м'язової системи.
Зробіть записи у зошиті у вигляді схеми:
Функції опорно-рухової системи
Опорна Обмінна
Двигун захисний
Ну що ж із першим завданням ми впоралися.
Розгляньте на слайді різні за формою кістки.Спробуйте самостійно класифікувати кістки формою. На підставі отриманих відповідей у зошиті заповнюємо таблицю:
Форма кісток
| (Б)Форма кісток | Довгі трубчасті | Короткі трубчасті | Плоскі | Змішані |
| Плечова, стегнова | Кістки п'ясти, плюсни, фаланги пальців | Кістки мозкового відділу черепа, кістки таза, ребра, грудина | Хребці, кістки основи черепа |
Переходимо до вивчення будови кісток.
Будова трубчастої кістки
Розгляньте будову трубчастої кістки та назвіть основні частини?
(Діафіз - подовжена середня частина, епіфіз - два потовщені кінця)
Учні замальовують кістку та підписують основні частини.
Для початку з'ясуємо
хімічний склад кістки.
Робота в парах
Інструктивна картка №1
Розгляньте кістки, що лежать перед вами.
Доторкніться до них, спробуйте зламати кожну з них
Використовуючи підручник на сторінці 47, з'ясуйте, чому одна з кісток почорніла
Використовуючи підручник на сторінці 47, з'ясуйте, чому одна з кісток стала дуже гнучкою.
Використовуючи матеріал підручника на стор. 47, розкрийте роль органічних та неорганічних речовин кістки, дописавши твердження
Органічні речовини надають кістки______________________________
Неорганічні речовининадають кістки_______________________________
Поєднання цих речовин забезпечує ________________________
6. У якому віці найбільш міцні кістки людини
Давайте поділимося один з одним фактами, які були встановлені під час вашого дослідження.
(Перевіряємо виконання роботи)
Молодці! Мені сподобалося, як ви працювали.
Я хочу внести невелике доповнення: кістка містить 30% органічних речовин (білки, вуглеводи), 60% мінеральних речовин (кальцій, магній, фосфати) та 10% води.
Зробіть наступний запис у зошиті:
Органічні речовини надають кістки___гнучкість, еластичність_____
Неорганічні речовини надають кістки______твердість_____________
Поєднання цих речовин забезпечує міцність і пружність
Якщо з цього питання у вас більше немає труднощів, ми можемо рухатися далі.
Перед вами лежать розпили кісток. Розгляньте уважно кожен із них.
Як ви вважаєте, який тип сполучної тканини може покривати кістку зовні? (Відповіді учнів Окістя). А сама кістка утворена якимось типом сполучної тканини? (Опорна сполучна тканина – кісткова)
Зверніть увагу на дошку. (Робота з таблицею «Макроскопічна будова кістки»)
Кістки вкриті щільною сполучною тканиною - окістям. Окістя щільно примикає до компактної речовини кістки.
Знайдіть на роздаткових посібниках «Розпилки кісток» компактна речовина кістки. Компактна речовина утворена кістковою тканиною.
Компактна речовина переходить у губчасту.
Знайдіть на роздаткових посібниках «Розпилки кісток» губчасту речовину кістки.
Губчаста речовина складається з кісткових перемичок та балок, які утворюють численні осередки.
*А навіщо ж у губчастій речовині кістки стільки багато осередків?(Знайдіть відповідь у підручнику на стор. 47.) Молодці! Справді, у них є червоний кістковий мозок. Його клітини виконують кровотворну функцію – формують клітини крові.
Зверніть увагу на розпил трубчастої кістки. Тут ви бачите порожнину – це кістковомозкова порожнина. Така порожнина має всі довгі кістки. Вона заповнена жовтим кістковим мозком. Жовтий кістковий мозок складається з клітин сполучної тканини. Але який тип сполучної тканини тут може бути, як ви вважаєте? (Відповіді учнів) Пошукайте відповідь у підручнику на стор. 47 – 48. Правильно, це клітини жирової та кровотворної сполучної тканини. Жовтий кістковий мозок грає роль резерву у разі, коли червоний мозок не справляється з роботою.
Отже, підіб'ємо, підсумки.
Бліц опитування
Якою тканиною кістка покрита зовні? (Щільна сполучна тканина – окістя)
До окістя примикає ...? (Компактна речовина)
Компактна речовина утворена…? (Кістковою тканиною)
Компактна речовина переходить…? (У губчасте).
Осередки губчастої речовини заповнені….? (Червоним кістковим мозком)
Скільки багато важливого та цікавого ми вже дізналися. А тепер ви трохи відпочиньте та послухайте корисну інформацію.
Виявляється, процес окостеніння кістяка людини протікає протягом усього періоду розвитку організму. Окостеніння хребта у чоловіків закінчується до 20 - 21 року, у жінок - до 18 - 20 років.
А ви знаєте, яка маса скелета у новонародженого? (Ні). Маса скелета у новонародженого становить 11% від маси тіла, зі зростанням маса скелета поступово збільшується і в дорослої людини сягає 20% маси тіла. У кістяку людини налічують 206 кісток.
Що ми сьогодні на уроці досліджуємо?(опорно-рухову систему). Що ми з'ясували з вами?(Вивчили функції, хімічний склад кісток, макроскопічну будову кістки). Чи всі завдання уроку ми виконали? (Ні).
Які завдання залишилися невирішеними?
(Вивчити мікроскопічну будову кістки)
Для цього дослідження нам знадобляться мікроскопи. Будь ласка, налаштуйте мікроскопи для роботи з мікропрепаратом.
Знайдіть інструктивні картки №2. Дотримуючись вказівок картки, виконайте лабораторну роботу з дослідження мікроскопічної будови кістки.
Інструктивна картка №2
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА
Мікроскопічна будова кістки
Обладнання: мікроскоп, постійний препарат «Кісткова тканина»
Хід роботи
Розгляньте при малому збільшенні мікроскопа кісткову тканину. За допомогою малюнка 19, А та Б визначте: поперечний чи поздовжній зріз ви розглядаєте?
Знайдіть канальці, якими проходили судини і нерви. На поперечному зрізі вони мають вигляд прозорого кухля або овалу.
Знайдіть кісткові клітини, які знаходяться між кільцями та мають вигляд чорних павучків. Вони виділяють пластинки кісткової речовини, які потім просочуються мінеральними солями.
Замалюйте у зошиті кісткову тканину
Подумайте, чому компактна речовина складається з численних трубочок із міцними стінками. Як це сприяє міцності кістки при найменшій витраті матеріалу та маси кісткової речовини?
А тепер зверніть увагу на дошку. У вас у всіх був мікропрепарат кісткової тканини у поперечному розрізі, де бачили таку картину. (Робота з таблицею "Мікроскопічна будова компактної речовини кістки"). Поруч на таблиці дано об'ємне зображення поздовжнього зрізу кістки.
Тут можна побачити, що зовні кістка покрита окістям. Вона багата на кровоносні судини та нерви. За рахунок кровоносних судин відбувається харчування клітин кістки. Внутрішній шар окістя складається з клітин, які ростуть, розмножуються, що забезпечує зростання кістки в товщину та її регенерацію при переломах.
* Увага, хитре питання! Чому, незважаючи на те, що зростання кістки в товщину здійснюється безперервно за рахунок окістя, кістка дорослої людини не стає масивнішою?
(Труднощі).
Маса довгих трубчастих кісток людини збільшується незначно, тому що стінки кістковомозкової порожнини містять клітини, які розчиняють кістку. Завдяки складній та узгодженій роботі тих та інших клітин досягається оптимальна міцність кістки при найменших масі та витраті матеріалу.
Далі ми бачимо компактну речовину кістки. Кістки дорослої людини здебільшого побудовані з пластинчастої кісткової тканини, яка утворює остеони, або гаверсові системи. Це міжклітинна речовина. Воно тверде та щільне, за своїми властивостями нагадує камінь. Остеон складається із концентрично розташованих пластинок кісткової тканини. У центрі його проходить канал, який містить кровоносні судини та нерви. Остеони розташовуються не хаотично, а відповідно до фізичних навантажень, що діють на кістку: у трубчастих кістках – паралельно поздовжній осі кістки, у губчастих – перпендикулярно силам стиснення і розтягування. Клітини кістки – остеоцити та остеобласти – беруть участь у побудові кісткової тканини. Вони розташовуються по зовнішньому периметру концентрично розташованих пластин кісткової тканини.
Чи можуть кістки зростати? Якщо можуть, то у якому напрямі?
З висловлених припущень формулюємо правильну відповідь і записує в зошит.
Кістки можуть рости в довжину та товщину. При переломах, рахунок чого відбувається відновлення кісток?
У довжинувони ростуть за рахунок поділу клітин хряща, розташованих на її кінцях
За рахунок поділу клітин внутрішнього шару окістя, кістки ростуть у товщинута заростають при переломах.
7 слайд
Як з'єднуються між собою кістки у скелеті?
Разом із учнями розбираємо таблицю та записуємо у зошит.
Типи з'єднання кісток
| Нерухоме | Напіврухливе | Рухомий |
| Зростання кісток, утворення швів | З'єднання за допомогою хрящів | З'єднання за допомогою суглобів |
| Забезпечення захисту та опори | Забезпечення обмеженого руху | Забезпечення руху |
| Кістки черепа, кістки тазу | Між хребцями, ребра із грудиною | Плечовий суглоб, тазо-стегновий |
8 слайд
Що забезпечує рухливість кінцівок? (Сустав)Розглянемо будову суглоба .
Які особливості будови суглоба забезпечують відносну міцність з'єднання кісток та їх рухливість? (зв'язки, суглобова головка та суглобова западина, суглобова рідина, гладкі еластичні хрящі). Суглоб утворюється кінцями кісток, що з'єднують, укладеними в суглобову сумку. Кінці кісток покриті гладким еластичним хрящем, наявність якого забезпечує пружність суглоба та полегшує рух. Суглобова рідина діє як мастило. Зовні сумки суглоб укріплений зв'язками. Рух у суглобах здійснюється м'язами.
Ось ми з вами і з'ясували все, що нам необхідно було сьогодні дізнатися.
Ну, що ж, молодці ви провели велику дослідницьку роботу.
Як ви вважаєте, ми досягли результату, чи виконали всі завдання сьогодні на уроці?
Двигуна забезпечує пересування тіла та його частин у просторі Захисна створює порожнини тіла захисту внутрішніх органів Формоутворювальна визначає форму та розміри тіла Опорний опорний кістяк організму Кроветворна червоний кістковий мозок – джерело клітин крові Обмінна кістки – джерело Ca, F та інших мінеральних речовин. Функції
Формотворча визначає форму та розміри тіла. Захисна створює порожнини тіла захисту внутрішніх органів. Двигуна забезпечує пересування тіла та його частин у просторі. Енергетична перетворює хімічну енергію на механічну та теплову. Функції
Шийні хребці (7) Грудні хребці (12) Поперекові хребці (5) Хрестові хребці (5) Хребцеві хребці (4-5) Поперечні відростки хребців Шийний лордоз Грудний кіфоз Поперековий лордоз Хрестовий хребет
Тазові кістки Стегнові кістки Велика гомілкова кістка Мала гомілкова кістка Передплюсна Плюсна Фаланги 6 Хрящ 4 Суглобова головка 1 Суглобова западина 2 Окістя 3 Суглобова сумка 5 Суглобова рідина П'яткова кістка Нижня кінцівка Надколінок 7
Функціонально м'язи поділяють на: - довільні Складаються з поперечно-м'язової тканини і скорочуються по волі людини (довільно). Складаються з поперечно-м'язової тканини і скорочуються по волі людини (довільно). Це м'язи голови, тулуба, кінцівок, язика, гортані та ін. Це м'язи голови, тулуба, кінцівок, язика, гортані та ін. - мимовільні складаються з гладкої м'язової тканини і розташовуються в стінках внутрішніх органів, кровоносних судин, у шкірі. Складаються з гладкої м'язової тканини та розташовуються у стінках внутрішніх органів, кровоносних судин, у шкірі. Скорочення цих м'язів не залежить від волі людини. Скорочення цих м'язів не залежить від волі людини.
Деякі соматичні м'язи виконують у організмі функції, які пов'язані з рухами частин скелета. Ці м'язи мають своєрідну форму, особливе розташування та точки прикріплення. Однак за своїм тканинним складом, мікроскопічною будовою, механізмами роботи та способами регуляції вони не відрізняються від звичайних скелетних м'язів.
М'язи в живому організмі ніколи, навіть при спокої, не бувають повністю розслаблені, вони знаходяться в стані деякої напруги - тонусу. Завдяки м'язовому тонусу підтримується стійкість та положення.
Кожна стопа складається з 26 кісток, з'єднаних між собою за допомогою зв'язок і м'язів, а також має 61 рецептор, які відповідають за роботу конкретного органу людини. Зв'язки – це своєрідні сполучні стрічки, які стягують за допомогою м'язів кісточки між собою, надаючи форму стопі. На підошовній поверхні стопи є також захисна щільна широка зв'язка – підошовний апоневроз. Будова стопи
Клінічна картина При статистичному плоскостопії з'являються болючі ділянки: 1. У підошві: центр склепіння і внутрішній край п'яти. 2. У тилі стопи: центральна частина, між човноподібною та таранною кістками. 3. Під внутрішньою та зовнішньою кісточками. 4. Між головками передплюсневих кісток. 5. У м'язах гомілки (перевантаження). 6. У колінному та тазостегновому суглобах (зміна біомеханіки). 7. У стегні (перенапруження широкої фасції). 8. В області попереку (компенсаторне посилення лордозу).
Постійний головний біль; викривлення хребта (сколіоз або скіфосколіоз); защемлення міжхребцевих дисків; деформація стопи (виростання «болючої кісточки» на великому пальці);
Здорова стопа – шлях до здоров'я На підошві стопи знаходяться нервові закінчення, які посилають нервові імпульси до органів, за які вони відповідають. Східна медицина, при болях у цих органах можна радити позбутися їх шляхом масажу цих ділянок або акупунктури.
Консервативне лікування У початкових стадіях рекомендують теплове лікування (ніжні ванни), обмеження навантаження, раціональне взуття, масаж, ЛФК, ходьбу босоніж по нерівній поверхні та піску, ходьбу навшпиньки, стрибки, рухливі ігри. При вираженій плоскостопості - устілки-супінатори з моделюванням склепіння, ортопедичне взуття. Профілактика (раціональне взуття, масаж, ходьба босоніж, фізкультура) плоскостопість попереджає останнє. Оперативне лікування Пересадка (при важких формах плоскостопості, постійних сильних болях) сухожилля довгого малогомілкового м'яза на внутрішній край стопи, при кісткових змінах – клиноподібна або серпоподібна резекція таранно-п'яткового суглоба, вибивання клина з човноподібної кістки. Після операції накладають гіпсову пов'язку на 4-5 тижнів.
Самомасаж Гомілка треба погладжувати, розтирати долонями, розминати, бити кінцями пальців. Масируйте гомілку від гомілковостопного суглоба до колінного, переважно внутрішню поверхню гомілки. Стопу слід погладжувати та розтирати тильною поверхнею зігнутих пальців. Підошовну поверхню стопи треба масажувати від пальців до п'яти; корисно використовувати спеціальні гумові килимки та масажні валики.
Обов'язково - шкіряний верх. Бажано та шкіряна підошва; каблук невисокий, у дитячому взутті він повинен займати по довжині не менше третини підошви, щоб підтримувати п'яту та задній сегмент склепіння; шкарпетка широка; гарна якість шкіри; підошва гнучка, жодних платформ; також можна використовувати спеціальні ортопедичні устілки та супінатори (ортези)
