Підручник з Біології. 8 клас. Соболь - Нова програма

Кістки людини влаштовані таким чином, що будучи

надзвичайно легкими, вони мають найбільшу міцність.

П. Ф. Лесгафт

§ 29. КІСТКА ЯК ОРГАН СКЕЛЕТНОЇ СИСТЕМИ

Основні поняття й ключові терміни: КІСТКА. Суглоб.

Пригадайте! Що таке орган?

Знайомтеся!

Пирогов Микола Іванович (1810-1881) - видатний вітчизняний лікар і науковець, педагог і суспільний діяч, один із засновників хірургічної анатомії і військово-польової хірургії. У нього є такий вираз: «Зовнішній вигляд кістки є здійсненною ідеєю її призначення». Спробуйте пояснити, як позначається призначення кістки на її будові.

ЗМІСТ

Як функції кістки позначаються на її будові?

КІСТКА - орган скелетної системи, будова й властивості якого призначені для здійснення основних функцій скелетної системи. Кістки є живими утворами з такими ознаками живого, як обмін речовин, живлення, ріст, подразливість, регенерація та ін. І лише завдяки цьому скелет людини в процесі життя розвивається й змінюється відповідно до зміни середовища.

Іл. 63. Внутрішня будова кістки: 1 - окістя; 2 - компактна речовина з остеонами; 3 - губчаста речовина; 4 - артерії; 5 - вени; 6 - жовтий кістковий мозок

Кістки здатні до обміну речовин, і тому вся їхня товща пронизана системою канальців, що відкриваються на поверхні кістки у вигляді отворів. Через них до кістки підходять і відходять кровоносні судини й нерви, які забезпечують живлення, видалення продуктів обміну, сприйняття впливів тощо.

Кістки можуть постійно впродовж всього життя людини оновлюватися. Їхня регенерація здійснюється шляхом знищення старих клітин і утворення нових.

Кістки здатні до росту в довжину та товщину. Ріст у довжину забезпечується хрящовою тканиною пластинки росту, у товщину - поділом клітин окістя. Ріст кісток завершується в 20-24 роки, регулюється гормоном росту й залежить від обміну Кальцію, Фосфору та вітаміну D.

Іл. 64. Частини довгої кістки: 1 - головка кістки; 2 - пластинка росту; 3 - тіло кістки

Як не дивно, але й кісткам властива здатність пристосовуватися до впливів середовища. Якщо під час рухів на м’язи, що прикріплені до кісток, впливає навантаження, то збільшується горбкуватість кістки на цій ділянці, внутрішнє розташування кісткових пластинок.

Будову кістки розглянемо на прикладі довгої трубчастої кістки, структура якої зумовлює її міцність та легкість. Кістка має видовжену середню частину - тіло кістки і потовщені кінці - головки. Головки кістки утворені губчастою речовиною з пластинками, між якими розташований червоний кістковий мозок, що виконує кровотворну функцію. Між головкою й тілом кістки є пластинка росту з хрящовою тканиною. Стінки кістки побудовані з компактної речовини, основною одиницею якої є остеони. Усередині є кісткова порожнина, яка в дорослих заповнена жовтим кістковим мозком. Утворений цей мозок переважно жировою тканиною, у ньому проходять кровоносні судини, і він виконує допоміжну роль у кровотворенні. Поверхня тіла кістки вкрита окістям, внутрішній шар якого й здійснює ріст кістки в товщину.

Отже, кістка є живою системою із будовою та властивостями, що забезпечують виконання таких функцій, як опора, захист, рухи, кровотворення, депонування речовин.

Чим і чому кістки людини відрізняються між собою?

Кістки скелета людини різняться між собою за формою, розмірами, будовою, хімічним складом тощо. Навіть одні й ті самі кістки в скелетах різних людей можуть різнитися (наприклад, тазові кістки чоловіка й жінки різного розміру). Змінюються кістки і з віком людини. У молодому віці кістки мають значно більше осеїну. У людей похилого віку в кістках уже більше неорганічних речовин.

Розрізняють кістки парні (наприклад, ключиці) й непарні (наприклад, під’язикова кістка). Але найчастіше кістки класифікують на трубчасті, губчасті, плоскі, змішані та повітроносні.

Трубчасті кістки беруть участь у переміщенні тіла людини. Тому в них видовжене тіло, міцні головки, наявна порожнина, заповнена жовтим кістковим мозком. Довгими трубчастими є плечова, стегнова, а короткими трубчастими - фаланги пальців, кістки зап’ястка.

Губчасті кістки побудовані переважно з губчастої речовини й тонкого шару компактної речовини. Серед них розрізняють довгі губчасті (наприклад, ребра, грудина) й короткі губчасті (наприклад, кістки зап’ястка). До губчастих кісток належать і сесамоподібні кістки, що нагадують за формою зерна кунжуту (наприклад, надколінок, горохоподібна кістка). Вони розташовані навколо суглобів і сприяють їхнім рухам.

Іл. 65. Типи кісток людини: 1 - повітроносна (решітчаста кістка черепа); 2 - трубчаста (плечова кістка); 3 - плоска (лопатка); 4 - губчасті (кістки зап'ястка); 5 - змішані (хребець)

Плоскі кістки побудовані із губчастої речовини з червоним кістковим мозком, яка зверху й знизу вкрита тонкими пластинками компактної (наприклад, лопатка, тім’яна, скроневі, тазові речовини). Така будова сприяє виконанню захисної функції.

Змішані кістки можуть виконувати різні функції, тому складаються із декількох частин, що мають різну будову, форму й походження (наприклад, хребці, нижня щелепа).

Повітроносні кістки мають повітряні порожнини, що вистелені слизовою оболонкою й упродовж життя збільшуються (наприклад, лобова, решітчаста, верхньощелепні). Ці кістки виконують захисну функцію й пристосовані для вентиляції повітря.

Отже, кістки скелета людини різняться формою, розмірами, структурою, що пов'язано з виконанням певних функцій.

Яка основна причина різного з'єднання кісток у скелеті людини?

Кістки скелета людини з’єднуються між собою з утворенням цілісної опорної системи. Виділяють три основні типи з’єднань кісток: нерухомі, напіврухомі та рухомі.

Нерухомі з’єднання кісток (шви, зростання і вклинення) здійснюються кістковою тканиною й забезпечують здатність витримувати великі навантаження. Так, швами з’єднуються тільки кістки черепа, прикладом вклинення є сполучення між коренями зубів і зубними лунками щелеп.

Напіврухомі з’єднання утворені хрящовою тканиною для здійснення обмежених зміщень. Прикладами є з’єднання між хребцями, між ребрами та грудиною, між лобковими кістками тазового поясу та ін.

Рухомі з’єднання, або суглоби, - це сполучення кісток за допомогою щільної волокнистої тканини із формуванням між кістками простору. Прикладами суглобів є плечовий, кульшовий, колінний та ін. Суглоби складаються з таких трьох елементів: суглобова сумка (1), суглобові поверхні кісток (2) й суглобова порожнина з рідиною для зменшення тертя (3) (іл. 66).

Іл. 66. Будова суглоба

Суглоби поділяють на прості (з двох кісток; наприклад, кульшовий), складні (утворені декількома кістками; наприклад, колінний), одноосьові (здійснюють рухи в одному напрямку; наприклад, ліктьовий), двоосьові (рухи у двох напрямках; наприклад, колінний) та багатоосьові (рухи в трьох площинах; наприклад, плечовий).

Отже, у скелеті людини розрізняють три основні види з'єднань кісток (нерухоме, напіврухоме та рухоме), характер яких залежить від функціонального призначення.

ДІЯЛЬНІСТЬ

Навчаємося пізнавати

Самостійна робота з ілюстраціями

Розпізнайте на ілюстраціях частини скелета людини та охарактеризуйте кістки, що беруть участь в їх утворенні. Заповніть у робочому зошиті таблицю.

ХАРАКТЕРИСТИКА ОКРЕМИХ КІСТОК ЛЮДИНИ

Назва кістки

Класифікація

Тип з'єднання

Значення

Біологія + Наука

При навантаженні жива тканина змінює свою форму не миттєво, а з деяким запізненням. Коли ж навантаження зникає, тканина повертається до своєї початковою форми так, наче «пам’ятає» її. Будь-який неживий матеріал реагує на навантаження зовсім інакше, ніж живі тканини. Рано чи пізно він не витримує навантаження й руйнується. Ось чому в науці відбувається посилений пошук «розумних матеріалів», що під дією зовнішніх чинників можуть набувати необхідної форми, змінювати свої властивості й при цьому не руйнуватися. Сьогодні вже створено штучну кісткову тканину, що буде використовуватися в хірургії, косметології, стоматології. Так, при встановленні зубних імплантантів таку тканину застосовують уже майже у 100 % випадків. На основі цього матеріалу клітини кістки проростають та утворюють навколо протезу міцну й стійку основу. Цікаво, чи відрізняється хімічний склад штучної кісткової тканини від хімічного складу кістки?

РЕЗУЛЬТАТ

Оцінка

Запитання для самоконтролю

1-6

1. Що таке кістка? 2. Назвіть декілька ознак кістки як живої системи. 3. Наведіть приклади кісток людини. 4. Назвіть основні групи кісток у скелеті людини. 5. Назвіть типи з'єднань кісток в скелеті людини.

7-9

7. Як функції кістки позначаються на її будові? 8. Чим і чому кістки людини різняться між собою? 9. Що є основною причиною різного з'єднання кісток в скелеті людини?

10-12

10. Доведіть твердження науковців про те, що «кістки людини влаштовані таким чином, що при найменшій легкості вони мають найбільшу міцність».