§21.Скелет человека. Строение, химический состав и соединение костей
Значение опорно-двигательной системы. К опорно-двигательной системе относятся кости и мышцы (схема 2). Соединяясь друг с другом при помощи суставов и хрящей, кости образуютскелет человека. Он служит опорой тела. К костям скелета прикрепляются мышцы. Это активная часть оиорно-двигателыюго аппарата. Движения осуществляются за счет их сокращения. В результате как отдельные кости, так и все тело двигаются.
Кроме выполнения опорной функции, кости скелета защищают внутренние органы от механических повреждений. Например, мозг защищен прочно соединенными друг с другом костями черепа. Кости грудной клетки защищают сердце и легкие.
Схема 2
Опорио-лпнгательния система (ОДС)
L_______________________________________________
кости скелета_____________________ скелетные мышцы
1. Кроветворная Функции: 1. Обеспечение движения
2. Опорная 2. Защита внутренних органов
3. Защитная (брюшной пресс)
Соединительная — Тип ткани —► Мышечная поперечнополосатая
В красном костном мозге, заполняющем губчатое вещество костей, образуются клетки крови. Так как в составе костей много минеральных веществ (фосфор, кальций), они участвуют в обмене веществ.
Скелет человека (схема 3) включает скелет головы, или череп, скелет туловища, скелет верхних конечностей и скелет нижних конечностей (рис. 50). В составе скелета взрослого человека около 220 костей. Кости отличаются друг от друга ио форме и строению (схема •I). По строению выделяют три типа костей: трубчатые, плоские н смешанные (позвонки). Среди трубчатых костей различают длинные (плечевая, бедренная, кости предплечья, голени) и короткие (фаланги пальцев). Полость трубчатых костей у детей заполнена красным костным мозгом, который в течение жизни заменяется желтым
(жировой тканью).
У плоских костей длина и ширина бывает различной. К ним относятся лопатки, кости черепа, грудина, тазовые кости. Плоские кости
Не нужно забывать, что бышнот длинные плоские кости, например ребра, и короткие трубчатые - кости пальнсп (фаланги).
Участвуют в образовании поясов конечностей и выполняют функцию зашиты (кости черепа, грудина, ребра).
Строение костей. Кости образованыкостной тканью, которая является разновидностью соединительной ткани (рис. 51). Она сложена из клеток н плотного межклеточного вещества. Большинство костей состоит из наружногокомпактного (плотного) и внутреннего губчатого вещества. Оно находится н телах плоских и в головках трубчатых костей. Губчатое вещество состоит из перекладин, расположен- пых дугообразно, соответственно направлениям, по которым кость испытывает механическую нагрузку.
Рис. 50. Скелет человека: / кости черепа; 2 ключица;
1 - лопатка;
2 грудина; 5 - ребра;
6 позвоночник:
7 тазовая кость; 8 - плечевая кость;
9 локтевая н лучевая кости; 10 - кости запястья и кисти; II - бедренная кость: 12 - надколенник (коленная чашечка): 13 - большая берцовая; 14 - малая берцовая: 15 - кости стоны
Снаружи кость покрыта надкостницей (исключая суставные поверхности), которую пронизывают кровеносные сосуды, питающие кость. В надкостнице имеется много чувствительных нервных окончаний. За счет деления клеток надкостницы кость растет в толщину и восстанавливается при повреждениях. Способность костных клеток восстанавливаться (регенерировать) позволяет костям срастаться при переломах. Росту кости в длину способствуютхрящевые
Рис. 51. Строение кости:
I клетки костной ткани (увели ч.); 2 костный мозг (увслич.): 3 губчатое вещество: 4 - желтый костный мозг. 5- 6кровеносные сосуды: 7 - плотное вонкчтво: 8 - надкостница
ткани (разновидность соединительной ткани). Окостенение организма происходит в 20-25 лет. Поэтому человек растет до 25 лет.
Состав костей. Кости состоят из органических и неорганических веществ. Воды в них 50%, белков (оссеин) - 12,5%, жиров 15,7%, минеральных веществ (кальций и пр.) - 21.8%. Органическое вещество оссеин придает костям прочность и гибкость. В организме детей органических веществ бывает больше, поэтому кости у них эластичные и упругие. В балетные и цирковые школы, а также спортивные секции детей принимают с 1-7 лет. С возрастом в составе костей уменьшается количество органических веществ. Кости теряют пластичность и становятся более ломкими.
Соединение костей. Кости скелета соединяются между собой различными способами. По выполняемым фуншшям существуют 3 вида соединений: неподвижное, иолуподвижное и подвижное.
Неподвижное соединение образуется путем срастания костей. Это костный шов. При этом выступы одной кости врастают в углубления другой. Так соединены кости черепа (см. рис. 63).
Полу подвижное соединение - это соединение костей с помощью хрящей. Например, соединение позвонков между собой обеспечивает гибкость позвоночника (см. рис. 58).
Подвижное соединение (рис. 52) - это соединение костей с помощью суставов. Суставом соединяются кости тех отделов скелета, где требуется повышенная подвижность, - конечности (рис. 53,54), соединение черепа с позвоночником. Суставы обязательно включают следующие элементы: суставную впадину од/юй кости: головку другой кости; суставную сумку: внутрисуставные связки: суставную жидкость.
Рис. 52. Подвижное соединение* костей в тазобедренном сустиве: |
/ тазовая кость; 2 тазобедренное соединение: 3 подменное (кольцевое) соединение; 4 бедренная koctv; 5 внутренняя связка;6голоикл бедренной кости; 7 - суставная сумкл |
Рис. 54. Коленный сустав (вертикальный разрез): / бедренная кость; 2 - надколенник: 3 медиальный мениск; 4 связки; 5 - большеберцовая кость |
Рис. 53. Локтевой сустав (вертикальный разрез): I - блок плечевой кости; 2 - отростки локтевой кости; 3 - блоковидная вырезка локтевой кости |
Жидкость выполняет роль смазки. Она также уменьшает трение и обеспечивает скольжение суставных поверхностей костей при движении. Количество суставной жидкости, заполняющей узкую щель между суставными поверхностями, очень невелико. Связки (рис. 55, 56) повышают прочность скрепления частей скелета, ограничивают амплитуду движений и т. д. Движение в суставах осуществляется мышцами.
Рис. 55. Связки и суставы кисти (ладонная поверхность): |
1 4 связки запястья: 5-6 - ладонные связки; 7 пястные кости; 8 пястные связки; 9 пястно-фаланговый сустав V пальца
Рис. 56. Связки н суставы стопы (тыльная поверхность): |
1 передняя межберцовая связка:
2 пяточно-малоберцовая связка:
3 - дельтовидная связка: 4 предплюсневые связки; 5 плюсневые связки; 6 межфалаиговые суставы и связки
|
Рис. 57. Плечевой сустав:
/ капсула сустава; 2 суставная впадина лопатки; 3 суставная полость; 4 - головка плечевой ко* стн; 5 - сухожилие головки двуглавой мышцы плеча
Суставы различают ио числу (простые и сложные), форме суставных поверхностей костей (например, плоский межзапястный и шаровидный плечевой) (рис. 57) и по возможному объему движений.
Костная ткань, хрящевая ткань, компактное (плотное)вещество. губчатое вещество, надкостница, оссеин: неподвижное (ко
стный шов), полу подвижное и подвижное соединения костей: суставы. суставная впадина, суставная сумка, суставная жид
кость: связки.
А
1. Из какой ткани образована кость? До сколькн лет формируется
скелет?
2. Какие свойства иридяют кости органические вещества?
3. Какие виды соединения костей бывают? Охарактеризуйте их.
В
1. Что такое сустав? Расскажите о его строении и функциях.
2. Объясните, как кость растет в толщину.
3. Как питается кость? Какова роль хряшей?
С
1. За счет каких элементов (структур) кость растет в лишу и в ширину?
2. Какие вещества входят в состав костей?
3. Приведите примеры соединения костей.
Заполните таблицу.
Вилы соединения костей
|
. Определение химического состава кости.
Цель работы: определить наличие органических и неорганических веществ в составе костей.
Оборудование: ребра рыбы, трубчатые кости курицы, мелкие кости кролика; спички; холодная вола; соляная или серная кислота; чашка с широким горлом.
Ход работы. Учитель заранее (за 2-3 дня) кладет ребра и трубчатые кости в 10%-ный раствор соляной или серной кислоты. На занятии кости вынимают пинцетом и моют в холодной воде. Попробуйте согнуть их и сделать из них узлы. Сухие кости попытайтесь сжечь. Выводы. Напишите в тетради о том, какие изменения происходят с костями, которые находились в кислоте. Как менялись свойства кости после сжигания? Обратите внимание, что при сжигании органические вещества обугливаются. При опускании в кислоту из костей удаляются минеральные вещества. Какие свойства придают костям органические и неорганические вещества?