Урок биологии на тему Опорно-двигательная система

Опорно-двигательная система. Строение, состав и свойства костей, типы их соединения

Скелет

Для всех живых организмов характерно движение. Человек тоже совершает различные движения. Он ходит, бегает, прыгает, выполняет гимнастические упражнения, занимается спортом. Без движений невозможна трудовая деятельность. Движение способствует физическому развитию человека, укрепляет и поддерживает его здоровье. Движение тела происходит за счет сокращения мышц, которые прикреплены к костям.

Посмотрите еще раз внимательно на картину Рембрандта (см. рис. 1).

Доктор Тюлп потянул за мышцы, расположенные на предплечье, они натянули сухожилия, т.е. в свою очередь, косточки пальцев, и пальцы согнулись. Эти сухожилия легко прощупать на предплечье близ ладонной поверхности кисти. Если бы в результате травмы сухожилия оказались отделенными от костей пальцев, то, сколько бы ни сокращалась мышца, пальцы остались бы неподвижными. Вот почему мы говорим, что в движении участвуют не только мышцы, но и кости. Мышцы и кости (скелет) тела образуют опорно-двигательную систему. Она обеспечивает опору и движение нашего тела, защищает внутренние органы. При любом движении все наши органы опираются на кости (скелет) и мышцы.

Скелет представляет единое прочное образование. Помимо костей в него входят хрящи и связки, состоящие из прочной соединительной ткани. В скелете человека насчитывается более 200 костей. Различают скелет головы - череп, скелет туловища, к которому прикрепляются пояса конечностей - плечевой и тазовый, и кости свободных конечностей - рук и ног (рис. 13).

Строение костей

Кости отличаются друг от друга формой и размерами. Различают длинные, короткие и плоские кости.

Примером плоских костей могут служить кости черепа, лопатки; длинных (трубчатых) - кости плеча, предплечья, бедра, голени; коротких - многие кости кисти и стопы.

Кости (рис. 14) образованы соединительной костной тканью. Снаружи они покрыты плотной оболочкой - надкостницей, а места, где кости сочленяются друг с другом, - суставным хрящом. Надкостница обеспечивает рост кости в толщину и ее срастание при переломе.

Надкостница и кость пронизаны кровеносными сосудами, по которым идет снабжение ткани питательными веществами и кислородом. В надкостнице много нервных окончаний, потому ее повреждение очень болезненно. Надкостница прилегает к компактному веществу кости. На объемном рисунке 15, изображающем микростроение компактного вещества кости, видно, что оно пронизано мельчайшими костными канальцами, по которым проходят сосуды и нервы. Вокруг них располагаются костные клетки, которые выделяют межклеточное вещество, имеющее форму костных пластинок. Костные пластинки в несколько слоев окружают полость канальца, образуя цилиндры, вложенные один в другой. Костные клетки располагаются позади каждого ряда. Они соединены между собой, образуя единую систему.

Компактное вещество, находящееся под надкостницей, образует наружный слой кости. За ним следует губчатое вещество. Оно заполняет головки длинных костей. Губчатое вещество состоит из многочисленных костных перекладин, между которыми видны полости, заполненные красным костным мозгом. Эта ткань вырабатывает клетки крови.

Направление костных перекладин соответствует нагрузкам, которые испытывают кости, и силам, растягивающим их.

Внутри, между головками длинных костей, имеется костно-мозговая полость. Она заполнена желтым костным мозгом, богатым жировой тканью. В желтом костном мозге клетки крови могут образовываться лишь в случае больших кровопотерь.

Около головок длинных костей у детей имеются хрящевые прослойки, где происходит формирование костной ткани. За счет этих участков кость растет в длину. Постепенно костная ткань полностью вытесняет хрящевую, и рост кости заканчивается.

Состав костей. Кости состоят из неорганических и органических веществ. Если кость прокалить на огне, органические вещества сгорят. Кость почернеет и обуглится, но сохранит свою форму. Если к ней прикоснуться, она легко рассыплется на мелкие твердые частички. Неорганические вещества придают костям твердость. А если кость подержать некоторое время в 5%-ной соляной кислоте, она станет мягкой и гибкой. Кислота растворит минеральные соли, и в костях останутся только органические вещества, придающие им гибкость и упругость.

Кости очень прочны, по твердости и упругости их можно сравнить с железобетоном. Эта прочность обеспечена сочетанием органических и неорганических веществ.

Состав костей меняется в течение жизни человека. У детей в костях процент органических веществ больше, поэтому они более гибкие и упругие, менее ломкие, но легче поддаются искривлению. С возрастом кости становятся более хрупкими, так как в них увеличивается процентное содержание минеральных солей.

Костные пластинки и трубчатое строение костей обеспечивают прочность и легкость скелета. Наличие органических веществ обеспечивает гибкость и упругость костей, а неорганические вещества придают костям твердость.

Соединение костей. Соединение костей в скелете может быть неподвижным, полуподвижным и подвижным (рис. 16). Неподвижно соединены кости черепа, кроме нижней челюсти. Полуподвижное соединение осуществляется с помощью хрящей. Так соединены между собой позвонки, а также 10 пар ребер с грудиной. Подвижные соединения костей называют суставами (рис. 17).

Суставы позволяют человеку производить различные движения. Сустав образуют две или несколько костей, соединенных друг с другом прочными тяжами - связками из соединительной ткани. Одна из костей образует суставную головку, другая - суставную впадину. Головка и впадина покрыты гладким суставным хрящом. Это облегчает движение костей. Сустав находится в суставной сумке. Ее стенки выделяют суставную жидкость, уменьшающую трение костей при движении и осуществляющую питание суставного хряща, в котором нет кровеносных капилляров.