Підручник з Біології. 8 клас. Соболь - Нова програма

Тема 6. ОПОРА ТА РУХ

Найперспективнішим в еволюції опори виявився ендоскелет.

«Основи системної біології

§ 28. ОПОРА ЛЮДИНИ

Основні поняття й ключові терміни: ОПОРА ЛЮДИНИ. ОПОРНО-РУХОВА СИСТЕМА. Хрящова тканина. Кісткова тканина.

Пригадайте!

Що таке скелет хребетних тварин?

Поміркуйте!

Іл. 59. Малюнок з книжки Дж. Бореллі «Система важелів»

Опора, рух та форма тіла пов’язані зі способом життя організмів. Водні тварини, які ведуть прикріплений чи малорухливий спосіб життя, мають твердий зовнішній скелет (екзоскелет). Малорухливі тварини, які живуть у ґрунті, воді чи в живих організмах, мають рідкий внутрішній скелет (гідроскелет). А у тварин і людини, здатних до швидкого руху, - твердий внутрішній ендоскелет із «набором важелів». Які переваги такого скелета?

ЗМІСТ

Які особливості опори у людини?

У тварини й людини, які мають ендоскелет, у процесі еволюції функція опори дуже тісно поєдналася з функцією руху, тому розмежувати їхню роботу неможливо. Опора визначає форму тіла, яка в умовах дії земного тяжіння зумовлює переміщення його в просторі. Твердість та міцність опорних елементів забезпечують захист головного мозку, легень, серця та інших органів.

Таблиця 22. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ОПОРИ У ЛЮДИНИ

Рівень організації

Сутність процесів

Молекулярний

Опора визначається наявністю неорганічних (вода, кальцій карбонат, кальцій фосфат) та органічних (колаген, осеїн) речовин

Клітинний

У реалізації опори беруть участь живі клітини хрящової (хондроцити), кісткової (остеоцити) тканин

Тканинний

Функцію опори здійснюють сполучні опорні тканини (хрящова та кісткова). Ці тканини живі й можуть наростати в тілі

Органний

Основними органами опори є хрящі та кістки

Системний

Хрящі, кістки, зв'язки формують кістковий ендоскелет у складі опорно-рухової системи

Організмовий

Особливості опори як функції організму людини пов'язані з прямоходінням, суспільним способом життя й працею

Опора людини як життєва функція, що визначає рухи, форму та захист, має свої особливості. Так, нижньощелепну кістку вирізняє наявність підборідного виступу, що пов’язано з її участю в процесі мовлення. Хребет має 4 вигини, що є пристосуванням до прямоходіння. А верхні кінцівки стали органами праці, що пристосовані до здійснення великої кількості рухів та силових навантажень.

Отже, ОПОРА ЛЮДИНИ - життєва функція, що забезпечує збереження форми тіла, здійснення зовнішніх і внутрішніх рухів, захист важливих органів та відрізняється особливостями, зумовленими прямоходінням, мовленням і працею.

Яка будова та функції опорно-рухової системи людини?

Органами опорно-рухової системи є міцні кістки, пружні хрящі й скоротливі м’язи. Апарат опори й руху прийнято поділяти на пасивну (скелет) та активну (м’язи) частини.

Опорно-рухова система здійснює в організмі людини такі функції: опору (допомагає тілу зберігати певну форму й протидіє силі тяжіння, для переміщення в просторі), захист (кістки й м’язи захищають внутрішні органи), рух (кістки як «важелі» для переміщення тіла та його частин, м’язи внутрішніх органів здійснюють переміщення крові, їжі, сечі), кровотворення (червоний кістковий мозок утворює клітини крові), депонування речовин (мінеральні солі за необхідності надходять із кісток, м’язи запасають глікоген). Слід пам’ятати й про те, що хрящі гортані, голосові зв’язки й м’язи язика, під’язикова й нижньощелепна кістки визначають ще одну дуже важливу людську функцію - мовленнєву.

Іл. 60. Скелетна і м'язова системи людини

Опорно-рухова система людини

Скелетна система

(пасивна частина, у дорослого - 206, у дитини понад 300 кісток; близько 10 % від маси тіла)

М'язова система

(активна частина, понад 600 м'язів, близько 40 % від маси тіла)

1. Скелет голови:

а) мозковий відділ;

б) лицевий відділ

1. М'язи голови:

а) мімічні м'язи;

б) жувальні м'язи

2. Скелет тулуба:

а) хребет;

б) грудна клітка

2. М'язи тулуба:

а) м'язи грудей;

б) м'язи спини;

в) м'язи живота

3. Скелет кінцівок:

а) плечовий пояс;

б) скелет вільної верхньої кінцівки;

в) тазовий пояс;

г) скелет вільної нижньої кінцівки

3. М'язи кінцівок:

а) м'язи поясу верхніх кінцівок;

б) м'язи вільної верхньої кінцівки;

в) м'язи поясу нижніх кінцівок;

г) м'язи вільної нижньої кінцівки

Отже, ОПОРНО-РУХОВА СИСТЕМА - сукупність органів, побудованих із сполучних і м'язових тканин для забезпечення опори, руху, захисту, кровотворення, депонування речовин та мовлення.

Які особливості кісткової та хрящової тканин?

Скелет людини складається з хрящової й кісткової тканин.

Хрящова тканина - сполучна опорна тканина, що складається з клітин-хондроцитів і міжклітинної речовини та утворює хрящі. Серед сполук міжклітинної речовини цієї тканини переважають білки - колаген і еластин, що визначають гнучкість та еластичність багатьох хрящів.

Іл. 61. Ділянка суглоба із хрящовою (1) й кістковою (2) тканинами

Головною особливістю хрящової тканини є відсутність кровоносних судин. Живлення здійснюється шляхом дифузії із сполучнотканинного шару - охрястя, що вкриває хрящі. Розрізняють гіаліновий (вкриває суглобові поверхні кісток, утворює реберні хрящі), еластичний (у складі вушних раковин, хрящів гортані) та волокнистий (у міжхребцевих дисках) хрящі.

Кісткова тканина - сполучна опорна тканина, що складається з клітин-остеоцитів і міжклітинної речовини та формує кістки скелета. У міжклітинній речовині цієї тканини переважають неорганічні сполуки (приблизно 2/3 від загальної маси). Це вода й солі, переважно, фосфати й карбонати Кальцію, а також сполуки Флуору, Магнію, Натрію, що надають тканині твердості й щільності. Органічні речовини представлено переважно білком осеїном, який утворює волокна й забезпечує гнучкість та пружність кісток. На відміну від хрящової у кістковій тканині є кровоносні судини для забезпечення живлення клітин і росту кісток. Остеоцити мають відростки, за допомогою яких з’єднуються між собою для більшої міцності тканини.

Іл. 62. Будова остеона: 1 - центральний канал; 2 - пластинки; 3 - остеоцити

У кістках виокремлюють два види кісткової речовини - компактну й губчасту. Структурною одиницею компактної кісткової речовини є остеон, що складається із 5-20 циліндричних пластинок, вставлених одна в одну. У центрі кожного остеону проходить центральний канал з кровоносними судинами. Губчаста речовина має тонкі кісткові пластинки й перекладини (трабекули), які перехрещуються з утворенням комірок. Таке розташування пластинок забезпечує рівномірну передачу тиску на кістку й зумовлює найбільшу її міцність за невеликої затрати кісткової тканини.

Отже, особливості хрящової й кісткової тканин визначаються їхньою будовою та хімічним складом.

ДІЯЛЬНІСТЬ

Навчаємося пізнавати

Лабораторне дослідження

МІКРОСКОПІЧНА БУДОВА КІСТКОВОЇ І ХРЯЩОВОЇ ТКАНИН

Мета роботи: розвивати уміння спостерігати, виділяти істотні ознаки, описувати будову у взаємозв’язку з властивостями, виконувати малюнки.

Обладнання та матеріали: мікропрепарати, мікроскопи, ілюстрації.

Хід роботи

1. Розгляньте мікропрепарат гіалінового хряща. Зверніть увагу на особливоті хондроцитів та міжклітинної речовини.

2. Замалюйте мікробудову гіалінового хряща і підпишіть структурні компоненти: хондроцити, міжклітинна речовина, охрястя з кровоносними судинами.

3. Розгляньте мікропрепарат компактної кісткової тканини. Зверніть увагу на особливості будови.

4. Замалюйте мікробудову кісткової тканини та підпишіть структурні компоненти: остеон, канал остеону, остеоцит, відростки остеоцитів, міжклітинна речовина.

5. Підсумок роботи.

Біологія +Мистецтво

Мауріц Корнеліс Ешер (1898-1972) - нідерландський художник-графік. Як показано на його малюнку, принцип симетрії застосований і до рук людини: права рука, яка в людини є домінуючою, зображена зверху в робочому пориві, а ліва, та, що знизу, якось незручно тримає олівець. У науці існує твердження про те, що праворукість людини сприяла появі мови. Доведіть взаємозв’язок опори з мовою людини.

РЕЗУЛЬТАТ

Оцінка

Запитання для самоконтролю

1-6

1. Що таке опора людини? 2. Назвіть чинники відмінностей опори людини. 3. Що таке опорно-рухова система людини? 4. Назвіть дві частини опорно-рухової системи людини. 5. Що таке хрящова тканина? 6. Що таке кісткова тканина?

7-9

7. Назвіть особливості опори в людини. 8. Опишіть будову і функції опорно-рухової системи людини. 9. Назвіть особливості кісткової й хрящової тканин.

10-12

10. У чому виявляється взаємозв'язок хрящової й кісткової тканин з їхніми властивостями та функціями?