Биология Пасечник Учебник §15 «Опорно-двигательная система. Состав, строение и рост костей». Учебник по биологии УМК Линия жизни (2023) 9 класс. Цитаты из пособия авторов Пасечник, Каменский, Швецов, Гапонюк использованы в учебных целях для семейного и домашнего обучения.
Вернуться в ОГЛАВЛЕНИЕ учебника
§ 15. ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА.
СОСТАВ, СТРОЕНИЕ И РОСТ КОСТЕЙ
ВСПОМНИТЕ
1. Каковы особенности наземно-воздушной среды обитания? Сравните её с водной средой.
2. Какое строение имеет опорно-двигательная система у млекопитающих?
Значение опорно-двигательного аппарата.
Опорно-двигательная система (аппарат) человека состоит из двух частей: пассивной (скелет) и активной (мышцы). Она выполняет следующие основные функции: 1) опорная — поддержание всех других систем и органов, сохранение формы тела; 2) двигательная — передвижение в пространстве тела и его частей; 3) защитная — ограничивая внутренние полости, предохраняет от внешних воздействий расположенные в ней внутренние органы. Основными структурными единицами опорно-двигательной системы являются кости и мышцы.
Состав и строение кости.
Структурной основой кости является костная ткань. В её состав входят органические вещества, придающие костям упругость, и неорганические вещества, главным образом минеральные соли фосфора, кальция, магния. Минеральные соли придают костям твёрдость.
Под микроскопом видно, что кость состоит из огромного числа трубочек, называемых остеонами (рис. 33). Остеон представляет собой несколько слоёв тончайших костных пластинок, расположенных концентрически вокруг канала, по которому проходят кровеносные сосуды, питающие остеон, и нервные волокна. Между костными пластинками расположены костные клетки — остеоциты — с многочисленными отростками. Если костные трубочки уложены в кости плотно, то образуется так называемое компактное вещество кости, а если рыхло, то губчатое вещество кости.
Рассмотрим в качестве примера строение трубчатой кости (рис. 34). Среднюю часть кости называют диафизом, а концевые суставные головки — эпифизами.
Внутри диафиза находится канал, наполненный жёлтым костным мозгом. Поэтому такую кость, как бедренная, называют трубчатой. Диафиз образован компактным веществом и покрыт снаружи особой оболочкой из соединительной ткани — надкостницей. В ней проходит большое количество кровеносных сосудов и расположено множество нервных окончаний.
Эпифизы бедренной кости образованы губчатым веществом, промежутки между которым заполнены красным костным мозгом. Снаружи эпифизы покрыты очень прочным и гладким гиалиновым хрящом толщиной около 0,5 мм. Этот хрящ сводит к минимуму трение между костями в суставах.
Развитие и рост костей.
У детей кости в значительной степени состоят из хрящевой ткани, а с возрастом постепенно происходит их окостенение. В последнюю очередь происходит замена хряща на кость в области шеек длинных костей, т.е. между диафизом и эпифизами. В этих областях клетки делятся, за счёт чего и происходит рост костей в длину.
Окончательное окостенение шеек длинных костей происходит у женщин к 16–18 годам, а у мужчин немного позднее — к 20–22 годам. После этого рост костей прекращается. Рост кости в толщину происходит за счёт деления клеток надкостницы. Кроме того, надкостница обеспечивает срастание.
Типы костей.
В основу классификации костей положены следующие признаки: форма (строение) и функции. Различают трубчатые (длинные и короткие), губчатые (длинные и короткие), плоские и смешанные кости (рис. 35).
Трубчатые кости построены из губчатого и компактного вещества, образующего трубку с костномозговой полостью. Они выполняют все три функции скелета (опора, защита и движение). Из них длинные трубчатые кости (плечо и кости предплечья, бедро и кости голени) являются стойками и длинными рычагами движения; короткие трубчатые кости (кости пясти, плюсны, фаланги) представляют короткие рычаги движения.
Губчатые кости построены преимущественно из губчатого вещества, покрытого тонким слоем компактного. Различают длинные губчатые кости (рёбра и грудина) и короткие (кости запястья, предплюсны).
Плоские кости построены из двух пластинок компактного костного вещества, между которыми расположено губчатое вещество кости. Различают плоские кости черепа (лобная и теменные), которые выполняют преимущественно защитную функцию, и плоские кости поясов конечностей (лопатка, тазовые кости), которые выполняют функции опоры и защиты.
Смешанные кости имеют сложную форму. Они состоят из нескольких частей, имеющих различное строение и происхождение (кости основания черепа, позвонки).
Свойства костей.
Важнейшими свойствами костей человека являются: твёрдость, прочность и эластичность, которые обусловлены особенностями их состава и строения. Твёрдость костей приближается к стали! Не случайно наши предки использовали костный материал, полученный от животных, для изготовления простейших орудий труда, наконечников стрел и гарпунов. Прочность позволяет костям выдерживать огромные нагрузки. Например, установлено, что бедренная кость способна выдержать нагрузку в 1,5 т. Не меньшее значение имеет и эластичность костей. Именно это свойство позволяет защитить организм от повреждений, вызванных повышенной нагрузкой на опорно-двигательную систему. Особое значение в придании костям эластичности имеет надкостница.
ЗАПОМНИТЕ:
Остеон • Диафиз • Эпифиз • Надкостница • Кости: трубчатые, губчатые, плоские, смешанные.
ПРОВЕРЬТЕ СЕБЯ на стр.76
- Какое значение имеет опорно-двигательная система человека?
- Чем отличается костная ткань от других видов соединительных тканей?
- Докажите, что прочность кости зависит от её строения.
- Сопоставьте строение различных участков трубчатой кости с их функциями.
- Благодаря каким структурам происходит рост кости в длину и толщину?
ПОДУМАЙТЕ!
Для выполнения своих функций трубчатые кости скелета человека должны сочетать в себе значительную прочность и относительную лёгкость. В противном случае организм человека не сможет нормально существовать в условиях наземно-воздушной окружающей среды.
Разработайте и проведите исследование, которое позволит убедительно доказать, что прочность трубки из какого-либо материала (например, бумаги) не только не уступает, но может превосходить прочность стержня из того же материала, но той же массы.
Сформулируйте цель и гипотезу исследования. Составьте план проведения исследования и перечень необходимого оборудования.
Организуйте проведение эксперимента, а затем на основании полученных данных сделайте вывод.
МОЯ ЛАБОРАТОРИЯ
ВЫПОЛНИТЕ ЗАДАНИЯ
Не у всех людей кости имеют ровную и гладкую поверхность. У спортсменов, а также тех, кто постоянно выполняет тяжёлую физическую работу в силу своей профессии, кости имеют значительные изменения (утолщения, искривления, бугры и др.). Как это можно объяснить?
В зимний период, когда на улице гололёд, случается много травм, в том числе переломов, особенно у пожилых людей. Почему это происходит?
ИССЛЕДУЙТЕ
Исследование свойств кости
Если прокаливанием удалить из кости органические вещества (коллаген), то она останется очень твёрдой, но хрупкой и даже при слабом ударе разлетится на осколки. Если же вымочить кость в кислоте и растворить содержащиеся в ней минеральные соли, то кость потеряет свою твёрдость и сделается такой гибкой, что её можно будет завязать в узел. В костях детей много органических веществ, и кости детей более упруги, чем кости взрослого человека. Наиболее прочны кости у людей в возрасте 20–40 лет. У пожилых людей из-за нарушений минерального обмена кости становятся хрупкими.
Изучение микроскопического строения кости
Цель работы: изучить микроскопическое строение кости.
Материалы и оборудование: микроскоп, препараты костной ткани.
Ход работы:
- Рассмотрите препарат при малом увеличении микроскопа. Сравните увиденное с рисунком 33.
- Обратите внимание на упорядоченное расположение костных пластинок.
- Зарисуйте увиденное и сделайте соответствующие обозначения.
- Сделайте вывод о микроскопическом строении кости.
- Оформите работу в рабочей тетради.
Изучение строения костей (на муляжах)
Цель работы: изучить особенности строения костей разных типов.
Материалы и оборудование: муляжи костей.
Ход работы:
- Рассмотрите рисунок 35 в учебнике.
- Рассмотрите предложенные вам муляжи костей.
- Определите кость, затем отнесите кости к группам (губчатые, трубчатые, плоские, смешанные).
- Зарисуйте бедренную кость, отметьте эпифизы и тело.
- Сделайте вывод по проделанной работе.
Вы смотрели: Биология Пасечник Учебник §15 «Опорно-двигательная система. Состав, строение и рост костей». Учебник по биологии УМК Линия жизни для 9 класса. Цитаты из пособия использованы в учебных целях для семейного и домашнего обучения.
Вернуться в ОГЛАВЛЕНИЕ учебника