Особенности связанные с прямохождением. Опорно-двигательная система

Особенности скелета человека, связанные с прямохождением: позвоночник имеет изгибы грудная клетка расширена в стороны тазовый пояс широкий, имеет вид чаши массивные кости нижних конечностей толще и прочнее костей рук стопа сводчатая

арактерной особенностью скелета человека, связанной с прямохождением, является S-образный изгиб позвоночника, смягчающий толчки при ходьбе. Амортизации способствует и сводчатая стопа. Важное значение для трудовой деятельности имеет противопоставление большого пальца руки остальным, что позволяет захватывать различные предметы.
Нарушение осанки, искривление позвоночника не только портит внешность человека, но и способствует развитию заболеваний внутренних органов, возникновению близорукости. Поэтому важно с детства следить за осанкой ребенка, чтобы он не сутулился, за столом сидел прямо, не наклоняясь слишком низко к столу. Портфель не следует носить все время в одной руке, а лучше заменить ранцем. Правильной осанке способствуют занятия физкультурой, посильная физическая работа на свежем воздухе. Недопустима длительная работа в согнутом положении, переноска больших тяжестей.
Для предотвращения плоскостопия нужно правильно подбирать обувь, чтобы она была удобная, по размеру, с невысоким каблуком. Нежелательно длительное стояние на ногах. Очень полезно хождение босиком, специальные упражнения на захват пальцами ног различных предметов: мячика и др. В детских учреждениях применяются специальные ортопедические массажные коврики.

8. Виды соединения тканей. …

Виды соединения костей : 1) непрерывная (малоподвижная или неподвижная отсутствует суставная щель) фиброзные, хрящевые, костные 2) подвижные соединения, имеющие суставную щель или суставы. Механические типы суставов: 1) Одноосные плоские, блоковидные, мыщелковый, цилиндрический 2) двуосные: эллипсоидный, седловидный 3) трехосный Отнтогенез- индивидуальное развитие организма. 1 этап формирование и активный рост, окостенение 2 этап замедленный рост и относительный покой, снижение темпа роста, увеличение массы. К 5-6 годам появляются возрастные изменения позвоночных структур и других органов. 3 этап старение и старость. Рост завершен.

Суставы в зависимости от числа костей, участвующих в их формировании, подразделяются на простые и сложные, комбинированный.
1. Простой сустав (articulatio simplex) образован суставными поверхностями двух костей. Например, в формировании плечевого сустава участвуют головка плечевой кости и суставная впадина лопатки;
2. Сложный сустав (articulatio composita) состоит из трех и более простых суставов, окруженных общей капсулой. Примером может служить локтевой сустав, который складывается из суставных поверхностей плечевой, локтевой и лучевой костей.
3. Комбинированный сустав формируется из двух или более суставов, которые анатомически разобщены, но функционируют одновременно. Примером могут служить правый и левый височно-нижнечелюстные суставы.

Можно наметить следующую единую анатомо -физиологическую классификацию суставов.

Одноосные суставы 1. Цилиндрический сустав, art. trochoidea. Цилиндрическая суставная поверхность, ось которой располагается вертикально, параллельно длинной оси сочленяющихся костей или вертикальной оси тела, обеспечивает движение вокруг одной вертикальной оси - вращение, rotatio; такой сустав называют также вращательным. 2. Блоковидный сустав, ginglymus (пример - межфаланговые сочленения пальцев).

Двухосные суставы 1. Эллипсовидный сустав, articulatio ellipsoidea (пример - лучезапястный сустав). Сочленовные поверхности представляют отрезки эллипса: одна из них выпуклая, овальной формы с неодинаковой кривизной в двух направлениях, другая соответственно вогнутая.

2. Мыщелковый сустав, articulatio condylaris (пример - коленный сустав). Мыщелковый сустав имеет выпуклую суставную головку в виде выступающего округлого отростка, близкого по форме к эллипсу, называемого мыщелком, condylus, отчего и происходит название сустава.

3. Седловидный сустав, art. sellaris (пример - запястно-пястное сочленение I пальца). Сустав этот образован 2 седловидными сочленовными поверхностями, сидящими "верхом" друг на друге, из которых одна движется вдоль и поперек другой.

Многоосные суставы 1. Шаровидные. Шаровидный сустав, art. spheroidea (пример - плечевой сустав). Одна из суставных поверхностей образует выпуклую, шаровидной формы головку, другая - соответственно вогнутую суставную впадину.

2. Плоские суставы, art. plana (пример - artt. intervertebrales), имеют почти плоские суставные поверхности. Их можно рассматривать как поверхности шара с очень большим радиусом, поэтому движения в них совершаются вокруг всех трех осей, но объем движений вследствие незначительной разности площадей суставных поверхностей небольшой. Связки в многоосных суставах располагаются со всех сторон сустава.

Тугие суставы - амфиартрозы Под этим названием выделяется группа сочленений с различной формой суставных поверхностей, но сходных по другим признакам: они имеют короткую, туго натянутую суставную капсулу и очень крепкий, нерастягивающийся вспомогательный аппарат, в частности короткие укрепляющие связки (пример - крестцово-подвздошный сустав). Вследствие этого суставные поверхности тесно соприкасаются друг с другом, что резко ограничивает движения. Такие малоподвижные сочленения и называют тугими суставами - амфиартрозами (BNA). Тугие суставы смягчают толчки и сотрясения между костями. К этим суставам можно отнести также плоские суставы, art. plana, у которых, как отмечалось, плоские суставные поверхности равны по площади. В тугих суставах движения имеют скользящий характер и крайне незначительны.

9. Строение сустава….

Суставы - подвижные соединения костей скелета с наличием щели между сочленяющимися костями. Сустав является одним из видов сочленения костей; другой вид сочленения - непрерывное соединение костей (без суставной щели) - носит название синартроза. Суставы выполняют одновременно опорную и двигательную функции.

Строение сустава : 1 - суставной хрящ; 2 - фиброзная оболочка суставной капсулы; 3 - синовиальная оболочка; 4 - полость сустава; 5 - концы сочленяющихся костей (эпифизы); 6 - надкостница.

Суставы подразделяют в зависимости от формы и числа сочленяющихся поверхностей или функций (числа осей, вокруг которых в суставе производятся движения).

Различают следующие формы движений в суставах:

Движение вокруг фронтальной оси: уменьшение угла между сочленяющимися костями - сгибание (flexio), увеличение угла между ними - разгибание (extensio);

Движение вокруг сагиттальной оси: приближение к срединной плоскости - приведение (adductio), отдаление от нее - отведение (abductio);

Движение вокруг вертикальной оси: вращение кнаружи (supinatio); вращение кнутри (pronatio); круговое вращение (circumductio), при котором вращающийся сегмент конечности описывает конус.

Объем движений в суставах обусловлен особенностями формы сочленяющихся костных поверхностей. Если одна поверхность маленькая, а вторая большая, то объем движений в таком суставе большой.

Классификация суставов в вопросе №8

10. Скелет плечевого пояса и свободной верхней конечности….

Скелет верхней конечности делится на кости пояса верхней конечности, в состав которых входят парные кости ключицы и лопатка, и на кости, образующие скелет свободной верхней конечности, к которым относятся плечевая кость, кости предплечья и кости кисти.

Ключица представляет собой небольшую трубчатую кость S-образной формы. Грудинный конец кости, обращенный к грудной клетке, имеет грудинную суставную поверхность. Акромиальный конец соединяется с костями лопатки. Лопатка - плоская кость, которая располагается на уровне от второго до восьмого ребра между мышцами спины.

Плечевая кость - трубчатая, имеющая тело, верхний и нижний конец. Верхний отдел тела плечевой кости округлен, а нижний представляет собой трехгранную поверхность. Верхний конец кости утолщен и имеет головку полушаровидной формы. Нижний конец немного сдавлен и также имеет полушаровидную головку для соединения с лучевой костью. Кости предплечья образуют собой локтевую и лучевую кости, которые располагаются примерно на одном уровне. Кости запястья размещаются в 2 ряда: верхний ряд прилегает к группе костей предплечья, а второй - складывается из костей самого запястья.

Кисть (лат. manus ) - это дистальная часть верхней конечности, скелет которой составляют кости запястья, пястья и фаланги. Запястье состоит из восьми коротких губчатых костей, расположенных в два ряда, по четыре в каждом ряду:

· верхний: ладьевидная, полулунная, трёхгранная, гороховидная;

· нижний: трапеция, трапециевидная, головчатая, крючковидная кости.

Нижние концы лучевой и локтевой костей соединяются с костями запястья, образуя сложный лучезапястный сустав, в котором возможно вращение по всем трём осям.

Кости нижнего ряда соединяются вверху с костями верхнего ряда, внизу - с костями пястья, а также между собой, образуя малоподвижные суставы.

Следующий ряд костей кисти образуют пястные кости. Костей пять, по числу пальцев. Основания их соединяются запястными костями. Фаланги пальцев также, как и пястные кости, являются короткими трубчатыми костями. В каждом пальце имеется по три фаланги: основная (проксимальная), средняя и концевая или ногтевая (дистальная). Исключение составляет большой палец, который образован только двумя фалангами - основной и ногтевой. Между пястной костью и фалангами каждого пальца образуются подвижные сочленения.

11. Плечевой сустав: строение, объем движений ….

Суставы пояса верхних конечностей (плечевого пояса) соединяют ключицу с грудиной и с лопаткой, образуя грудино-ключичный и акромиально-ключичный суставы.

Строение плечевого сустава человека шаровидное, многоосное, образовано головкой плечевой кости и суставной впадиной лопатки. Суставная поверхность головки плечевой кости шаровидная, а суставная впадина лопатки представляет собой уплощенную ямку. Поверхность головки плечевой кости приблизительно в 3 раза больше поверхности суставной впадины лопатки, которая дополняется суставной губой. Суставная: губа, прикрепляясь по краям суставной впадины, увеличивает ее поверхность, кривизну и глубину, а также конгруэнтность суставных поверхностей плечевого сустава.

В плечевом суставе осуществляются следующие движения: 1) вокруг фрон тальной оси - сгибание и разгибание; 2) вокруг сагиттальной оси - отведение до горизонтального уровня (далее движению препятствует свод плеча, fornix humeri, образуемый посредством двух отростков лопатки с перекинутой между ними ligamentum coracoacromiale) и приведение; 3) вокруг вертикальной оси - вращение плеча внутрь и наружу; 4) при переходе с одной оси на другую - круговое движение.

Часть мышц, прикрепляющихся к костям пояса и к плечевой кости, берет начало от скелета туловища, располагается в области спины и груди и уже описана в соответствующих главах. Здесь рассматриваются шесть собственных мышц плечевого пояса, которые начинаются от лопатки и прикрепляются на верхнем конце плечевой кости. Они покрывают почти со всех сторон плечевой сустав и распределяются в два слоя.

Классификация мышц плечевого пояса по расположению:

1 - поверхностный слой - m. deltoideus;

2 - глубокий слой, расположенный на дорсальной поверхности лопатки, - mm. supraspinatus, infraspinatus, teres minor, teres major;

3 - глубокий слой, расположенный на реберной поверхности лопатки, - m. subscapularis.

Дельтовидная мышца, m. deltoideus, имеет треугольную форму, крупнопучковое строение, лежит поверхностно, покрывая плечевой сустав спереди, сзади, сверху и латерально. Функция: могут сокращаться отдельные части мышцы, так как она имеет крупнопучковое строение. Ключичная часть мышцы осуществляет сгибание в плечевом суставе и вращение внутрь; лопаточная часть - разгибание и одновременное вращение наружу; средняя - акромиальная часть - отведение. При сокращении всей мышцы происходит отведение руки до 70 градусов.

Надостная мышца, m. supraspinatus, занимает одноименную ямку лопатки; начинается от поверхности fossa supraspinata и фасции того же названия, проходит под acromion и ligamentum coracoacromiale; прикрепляется к верхней площадке tuberculum majus humeri и к капсуле плечевого сустава.

Функция: вместе с m. deltoideus отводит плечо; оттягивает капсулу сустава, предохраняя ее от ущемлений.

Подостная мышца, m. infraspinatus, начинается на лопатке от fossa infraspinata и одноименной фасции. Пучки мышцы, конвергируя, проходят в латеральном направлении (позади плечевого сустава), прикрепляются к средней площадке tuberculum majus humeri и к капсуле сустава.

Малая круглая мышца, m. teres minor , примыкает снизу к m. infraspinatus (часто неотделима от нее). Мышца начинается от дорсальной поверхности лопатки ниже подостной мышцы, идет латерально, прикрепляется к нижней площадке tuberculum majus humeri и к капсуле плечевого сустава.

Функция: вращает плечо кнаружи, оттягивает капсулу сустава.

Большая круглая мышца, m. teres major , начинается от дорсальной поверхности лопатки у нижнего ее угла, идет латерально и вверх, тесно прилегая к сухожилию m. latissimus dorsi, пересекает спереди хирургическую шейку плечевой кости и прикрепляется к crista tuberculiminoris humeri. Функция: приводит плечо, заводит руку за спину, вращает ее внутрь.

Подлопаточная мышца, m. subscapularis , широкая, заполняет одноименную ямку лопатки, прилегает к передней зубчатой мышце. Она начинается от fossa subscapularis и одноименной фасции, прикрепляется к tuberculum minus humeri и к капсуле плечевого сустава спереди. Функция: приводит плечо, вращает его внутрь.

12. Локтевой сустав: строение, объем движений …

Локтевой сустав, articulatio cubiti. В локтевом суставе сочленяются три кости: дистальный конец плечевой кости и проксимальные концы локтевой и лучевой костей. Сочленяющиеся кости образуют три сустава, заключенные в одну капсулу (сложный сустав): плечелоктевой, art. humeroulnaris, плечелучевой, art. humeroradialis, и проксимальный лучелоктевой, art. radioulnaris proximalis. Последний функционирует вместе с соименным дистальным сочленением, образуя комбинированный сустав.

Движения в локтевом суставе двоякого рода. Во-первых, в нем совершаются сгибание и разгибание предплечья вокруг фронтальной оси; эти движения происходят в сочленении локтевой кости с блоком плечевой кости, причем движется и лучевая кость, скользя по capitulum. Объем движения вокруг фронтальной оси равен 140°. Второе движение состоит во вращении лучевой кости вокруг вертикальной оси и происходит в плечелучевом суставе, а также в проксимальном и дистальном лучелоктевых суставах, которые, таким образом, представляют собой одно комбинированное вращательное сочленение. Так как с нижним концом луча связана кисть, то последняя следует при движении за лучевой костью.

Движение, при котором вращающаяся лучевая кость перекрещивает под углом локтевую, а кисть поворачивается тыльной стороной кпереди (при опущенной руке), называется пронацией, pronatio. Противоположное движение, при котором обе кости предплечья располагаются параллельно друг другу, а кисть повернута ладонью кпереди, называется супинацией, supinatio.

13. Лучезапястный сустав: строение, объем движений …

Лу́чезапя́стный суста́в (лат. articulátio radiocárpea ) - подвижное соединение костей предплечья и кисти человека. Образован расширенной и вогнутой запястной суставной поверхностью лучевой кости и дистальной (расположенной дальше от туловища) поверхностью треугольного хрящевого диска, представляющих вогнутую суставную поверхность, сочленяющуюся с выпуклой проксимальной (расположенной ближе к туловищу) суставной поверхностью костей первого ряда запястья: ладьевидной, полулунной и трёхгранной.

По числу участвующих костей сустав является сложным, а по форме суставных поверхностей относится к эллипсовидным (лат. articulacio ellipsoidea ) с двумя осями вращения (сагиттальной и фронтальной).

В суставе возможны движения:

· сагиттальная ось - отведение и приведение кисти;

· фронтальная ось - сгибание и разгибание;

· эллипсовидность сустава позволяет осуществлять круговое вращение кисти (лат. circumductio ).

Суставные поверхности: суставная впадина образована лучевой костью и треугольным хрящевым диском, закреплённым между лучевой костью и шиловидным отростком локтевой кости, а суставная головка - проксимальной поверхностью первого ряда костей запястья (ладьевидной, полулунной и трёхгранной), связанных межкостными связками (лат. ligaméntum intercárpea ) .

Суставная сумка тонкая, прикрепляется к краям суставных поверхностей костей, образующих сустав .

Сустав удерживают связки :

· Боковая лучевая связка запястья (лат. ligaméntum collaterále cárpi radiále ) - между шиловидным отростком лучевой кости и ладьевидной костью - ограничивает приведение кисти;

· Боковая локтевая связка запястья (лат. ligaméntum collaterále cárpi ulnáre ) - между шиловидным отростком локтевой кости и трёхгранной костью (часть волокон достигает гороховидной) - ограничивает отведение кисти;

· Тыльная лучезапястная связка (лат. ligaméntum radiocarpéum dorsále ) - между тыльной поверхностью дистального эпифиза лучевой кости и тыльными поверхностями костей запястья (ладьевидной, полулунной и трёхгранной) - ограничивает сгибание кисти;

· Ладонная лучезапястная связка (лат. ligaméntum radiocarpéum palmáre ) - между основанием шиловидного отростка лучевой кости и костями первого (ладьевидная, полулунная и трёхгранная) и второго (головчатая кость) ряда запястья - ограничивает разгибание кисти;

· Межзапястные межкостные связки (лат. ligaménta intercárpea interóssea ) - соединяющие кости первого ряда запястья.

Разработка медиаурока по биологии для 8 класса.

Тема : Скелет человека. Особенности скелета, связанные с прямохождением

учитель биологии МОУ «Гимназии 1»

г. Печоры, Республики Коми.

Аннотация

В основе данной методической разработки лежит принцип интегративности. Он предполагает наличие межпредметных связей, а также связей между предметным обучением и общей информационной подготовкой учащихся. Учитель использует компьютерную технику не только для наглядной демонстрации учебной информации, но и для организации работы учащихся малыми группами. Поэтому целесообразнее проводить этот урок в компьютерном классе.

Содержание урока дополнено электронными ресурсами, составленными автором. Это мультимедийные презентации и опорный конспект, распечатанный на бумажном носителе. Данные средства обучения позволяют организовать смену видов деятельности на уроке и повышают самостоятельную познавательную активность школьников. Учитель же большую часть времени урока выступает в качестве консультанта.

В структуре занятия отражены все компоненты процесса обучения, а также чередование форм работы за компьютером и без него.

Разработка медиаурока

Предмет биология

Класс 8

Тема урока , Скелет человека. Особенности скелета, связанные с прямохождением и трудовой деятельностью .

№ урока Урок №3 в теме Опорно-двигтельная система.

Актуальность использования средств ИКТ : повышение эффективности образовательного процесса за счет одновременного изложения теоретических сведений и показа демонстрационного материала с высокой степенью наглядности, формирование навыков работы с информацией, повышение мотивации к учению.

Цели урока :

повторить строение скелета человека, раскрыть особенности скелета, связанные с прямохождением и трудовой деятельностью;

создать условия для развития информационно-коммуникативных компетенций учащихся.

Задачи :

Образовательные сравнить скелеты человека и млекопитающих животных. Выявить черты сходства и отличий. Обосновать причины отличий;

Развивающие развитие умений работать с разными видами информации, устанавливать причинно-следственные связи, размышлять над проблемными вопросами;

Воспитательные формирование умения обсуждать, высказывать свое мнение.

Тип урока: урок изучения нового материала с использованием средств ИКТ.

Формы работы учащихся : фронтальная, малыми группами, индивидуальная.

Техническое обеспечение урока: мультимедийные компьютеры,колонки, мультимедийный проектор и экран, принтер.

Программное обеспечение урока : Microsof Power Point, Microsoft Word, программы сканирования и обработки изображений, звуков.

Человека характеризует вертикальное положение тела, опирающегося только на нижние конечности. Позвоночник взрослого человека имеет изгибы. Во время быстрых, резких движений изгибы пружинят и смягчают толчки. У млекопитающих животных, которые опираются на четыре конечности, позвоночник таких изгибов не имеет.

Грудная клетка человека в связи с прямохождением расширена в стороны. У млекопитающих животных она сжата с боков.

Одна из самых характерных черт скелета человека – это строение руки, ставшей органом труда. Кости пальцев подвижны. Самый подвижный, большой палец, хорошо развитый у человека, располагается напротив всех остальных, что важно для различных видов работы – от колки дров, требующей сильных размашистых движений, до сборки ручных часов, которая связана с тонкими и точными движениями пальцев.

Массивные кости нижних конечностей человека толще и прочнее костей рук, так как ноги несут на себе всю тяжесть тела. Сводчатая стопа человека при ходьбе, беге, прыжках пружинит, смягчает толчки.

В скелете головы человека мозговой отдел черепа преобладает над лицевым. Это связано с большим развитием головного мозга человека.

2.4. Первая помощь при повреждении скелета

Первая помощь при растяжении и вывихах. В результате неловких движений или ушибов могут повреждаться связки, соединяющие кости в суставе. Вокруг сустава появляется отёчность, иногда кровоизлияние, возникает сильная боль. Такое повреждение сустава называется растяжением.

При оказании помощи к повреждённому месту нужно приложить пузырь со льдом или смоченное холодной водой полотенце. Охлаждение облегчает боль, предупреждает развитие отека, уменьшает объём внутреннего кровообращения. При растяжении связок нужна еще и тугая фиксирующая повязка. Вытягивать, дергать и нагревать повреждённую конечность нельзя. После оказания первой помощи нужно обратиться к врачу.

Неловкие движения в суставе может вызвать сильное смещение костей – вывих. При вывихе суставная головка выходит из суставной впадины. Происходит растяжение, а иногда и разрыв связок, что сопровождается сильной болью. Попытка вправить вывих без врача может повлечь за собой ещё более серьёзные повреждения.

Первая помощь при вывихе заключается в том, чтобы прежде обеспечить полный покой суставу. Руку следует подвесить на косынке или бинте, а на ногу наложить шину, используя подручные средства (дощечки, полосы плотного картона). Для уменьшения боли к травмированному суставу следует приложить пузырь со льдом или холодной водой. Затем пострадавшего необходимо доставить к врачу.

Первая помощь при переломах костей. Несмотря на прочность, при ранениях, сильных ушибах, падениях кости иногда ломаются. Чаще происходят переломы костей конечностей.

При подозрении на перелом только полная неподвижность повреждённой части тела облегчит боль и предупредит смещение обломков кости, которые могут повредить острыми краями окружающие ткани.

Сломанную конечность обездвиживают шинной повязкой. Специальные шины есть в лечебных учреждениях и аптеках. На месте происхождения их можно изготовить из досок, веток, картона. Чтобы шина не давила на перелом, под неё подкладывают мягкую подстилку. Шина должна находиться не только на повреждённом участке, но и на соседних. Так, при переломе костей предплечья шина должна заходить и на плечо, и на кисть. В этом случае части сломанной кости не смещаются. Шину плотно прибинтовывают к конечности широкими бинтами, полотенцем и т.д. Если нет шины, сломанную руку прибинтовывают к туловищу, а повреждённую ногу – к здоровой.

При открытых переломах острые концы сломанной кости разрывают мышцы, кровеносные сосуды, нервы и кожу. Тогда надо обработать рану, наложить чистую повязку, а затем шину.

Не при всяком переломе можно наложить шину. При подозрении на перелом ребра пострадавшему предлагают выдохнуть из лёгких как можно больше воздуха и после этого дышать неглубоко. При таком дыхании грудную клетку туго забинтовывают. Стянутые в положении выдоха ребра совершают очень ограниченные движения.

При переломах позвоночника необходимо уложить пострадавшего на ровную твёрдую поверхность лицом вниз и вызвать скорую помощь. Ни в коем случае нельзя перевозить пострадавшего в сидячем положении, так как под тяжестью тела позвоночник может сдвинуться и повредить спинной мозг.

При травмах черепа пострадавшего надо уложить на спину, голову слегка приподнять во избежание внутричерепных кровоизлияний и немедленно вызвать врача.

В процессе эволюции животные осваивали всё новые и новые территории, виды пищи, приспосабливались к изменившимся условиям жизни. Эволюция постепенно меняла облик животных. Для того чтобы выжить, необходимо было активнее искать пищу, лучше прятаться или защищаться от врагов, перемещаться быстрее. Изменяясь вместе с организмом, опорно-двигательная система должна была обеспечивать все эти эволюционные изменения. Самые примитивные простейшие не имеют опорных структур, медленно передвигаются, перетекая с помощью ложноножек и постоянно меняя форму.

Первая появившаяся опорная структура - оболочка клетки . Она не только отграничила организм от внешней среды, но и позволила повысить скорость перемещения за счёт жгутиков и ресничек. Многоклеточные животные имеют большое разнообразие опорных структур и приспособлений для движения. Появление наружного скелета повысило скорость передвижения за счёт развития специализированных групп мышц. Внутренний скелет растёт вместе с животным и позволяет достигать рекордных скоростей. У всех хордовых внутренний скелет. Несмотря на значительные различия в строении опорно-двигательных структур у разных животных, их скелеты выполняют сходные функции: опоры, защиты внутренних органов, перемещения тела в пространстве. Движения позвоночных осуществляется за счёт мышц конечностей, которые осуществляют такие виды движения, как бег, прыжки, плавание, полёт, лазание и т.д.

Скелет и мышцы

Опорно-двигательная система представлена костями, мышцами, сухожилиями, связками и другими соединительнотканными элементами. Скелет определяет форму тела и вместе с мускулатурой защищает внутренние органы от всевозможных повреждений. Благодаря соединениям кости могут перемещаться друг относительно друга. Движение костей происходит в результате сокращения мышц, которые к ним прикрепляются. В этом случае скелет представляет собой пассивную часть двигательного аппарата, выполняющую механическую функцию. Скелет состоит из плотных тканей и защищает внутренние органы и мозг, образуя для них естественные костные вместилища.

Кроме механических функций, костная система выполняет ряд биологических функций. В костях содержится основной запас минеральных веществ, которые используются организмом по мере надобности. В костях находится красный костный мозг, вырабатывающий форменные элементы крови.

В состав скелета человека входят в общей сложности 206 костей - 85 парных и 36 непарных.

Строение костей

Химический состав костей

Все кости состоят из органических и неорганических (минеральных) веществ и воды, масса которой достигает 20% массы костей. Органическое вещество костей - оссеин - обладает эластичными свойствами и придаёт костям упругость. Минеральные вещества - соли углекислого, фосфорнокислого кальция - придают костям твёрдость. Высокая прочность костей обеспечивается сочетанием упругости оссеина и твёрдости минерального вещества костной ткани.

Макроскопическое строение кости

Снаружи все кости покрыты тонкой и плотной плёнкой из соединительной ткани - надкостницей . Только головки длинных костей не имеют надкостницы, но они покрыты хрящом. В надкостнице имеется много кровеносных сосудов и нервов. Она обеспечивает питание костной ткани и принимает участие в росте кости в толщину. Благодаря надкостнице срастаются переломленные кости.

Разные кости имеют неодинаковое строение. Длинная кость имеет вид трубки, стенки которой состоят из плотного вещества. Такое трубчатое строение длинных костей придаёт им прочность и лёгкость. В полостях трубчатых костей находится жёлтый костный мозг - богатая жиром рыхлая соединительная ткань.

Концы длинных костей содержат губчатое костное вещество . Оно также состоит из костных пластинок, образующих множество перекрещенных перегородок. В местах, где кость подвержена наибольшей механической нагрузке, количество этих перегородок самое высокое. В губчатом веществе находится красный костный мозг , клетки которого дают начало клеткам крови. Короткие и плоские кости тоже имеют губчатое строение, только с наружи они покрыты слоем плотинного вещества. Губчатое строение придаёт костям прочность и лёгкость.

Микроскопическое строение кости

Костная ткань относится к соединительной ткани и имеет много межклеточного вещества, состоящего из оссеина и минеральных солей.

Это вещество образует костные пластинки, расположенные концентрически вокруг микроскопических канальцев, идущих вдоль кости и содержащих кровеносные сосуды и нервы. Костные клетки, а следовательно, и кость - это живая ткань; она получает питательные вещества с кровью, в ней протекает обмен веществ и могут происходить структурные изменения.

Типы костей

Строение костей определено процессом длительного исторического развития, в течение которого организм наших предков изменялся под влиянием окружающей среды и приспосабливался путём естественного отбора к условиям существования.

В зависимости от формы различают трубчатые, губчатые, плоские и смешанные кости.

Трубчатые кости находятся в органах, которые совершают быстрые и обширные движения. Среди трубчатых костей есть длинные кости (плечевая, бедренная) и короткие (фаланги пальцев).

В трубчатых костях различают среднюю часть - тело и два конца - головки. Внутри длинных трубчатых костей имеется полость, заполненная жёлтым костным мозгом. Трубчатое строение обуславливает нужную для организма крепость костей при затрате на них наименьшего количества материала. В период роста кости между телом и головкой трубчатых костей находится хрящ, благодаря которому осуществляется рост кости в длину.

Плоские кости ограничивают полости, внутри которых помещаются органы (кости черепа), или служат поверхностями для прикрепления мышц (лопатка). Плоские кости, подобно коротким трубчатым костям, преимущественно состоят их губчатого вещества. Концы длинных трубчатых костей, а также короткие трубчатые и плоские кости полостей не имеют.

Губчатые кости построены преимущественно из губчатого вещества, покрытого тонким слоем компактного. Среди них различают длинные губчатые кости (грудина, рёбра) и короткие (позвонки, запястье, предплюсна).

К смешанным костям относятся кости, слагающиеся из нескольких частей, имеющих разное строение и функцию (височная кость).

Выступы, гребни, шероховатости на кости - это места прикрепления к костям мышцы. Чем лучше они выражены, тем сильнее развиты прикрепляющиеся к костям мышцы.

Скелет человека.

Скелет человека и большинства млекопитающих имеет одинаковый тип строения, состоит из тех же отделов и костей. Но человек отличается от всех животных способностью к труду и разумом. Это наложило существенный отпечаток и на строение скелета. В частности, объём полости черепа у человека намного больше, чем у любого животного, которое имеет тело такого же размера. Размер лицевого отдела черепа человека меньше, чем мозгового, а у животных, наоборот, он значительно больше. Это связано с тем, что у животных челюсти являются органом защиты и добывания пищи и поэтому хорошо развиты, а объём головного мозга меньше, чем у человека.

Изгибы позвоночника, связанные с перемещение центра тяжести вследствие вертикального положения тела, способствуют сохранению человеком равновесия и смягчают толчки. У животных таких изгибов нет.

Грудная клетка человека сжата спереди назад и приближена к позвоночнику. У животных она сжата с боков и вытянута к низу.

Широкий и массивный тазовый пояс человека имеет вид чаши, поддерживает органы брюшной полости и переносит массу тела на нижние конечности. У животных масса тела равномерно распределена между четырьмя конечностями и тазовый пояс длинный и узкий.

Кости нижних конечностей человека заметно толще, чем верхние. У животных нет значительной разницы в строении костей передних и задних конечностей. Большая подвижность передних конечностей, особенно пальцев рук, даёт возможность человеку выполнять руками разнообразные движения и виды работ.

Скелет туловища осевой скелет

Скелет туловища включает позвоночник, состоящий из пяти отделов, а грудные позвонки, рёбра и грудина образуют грудную клетку (см. таблицу).

Череп

В черепе различают мозговой и лицевой отделы. В мозговом отделе черепа - черепной коробке - находится головной мозг, она защищает головной мозг от ударов и т.п. Черепная коробка состоит из неподвижно соединённых плоских костей: лобной, двух теменных, двух височных, затылочной и основной. Затылочная кость соединяется с первым позвонком позвоночника с помощью эллипсовидного сустава, который обеспечивает наклон головы вперёд и в сторону. Вращается голова вместе с первым шейным позвонком благодаря соединению между первым и вторым шейными позвонками. В затылочной кости есть отверстие, через которое головной мозг соединяется со спинным. Дно черепной коробки образовано основной костью с многочисленными отверстиями для нервов и кровеносных сосудов.

Лицевой отдел черепа образует шесть парных костей - верхняя челюсть, скуловая, носовая, нёбная, нижняя носовая раковина, а также три непарные кости - нижняя челюсть, сошник и подъязычная кость. Нижнечелюстная кость - единственная кость черепа, подвижно соединённая с височными костями. Все кости черепа (за исключением нижней челюсти), соединены неподвижно, что обусловлено защитной функцией.

Строение лицевого черепа у человека определено процессом «очеловечивания» обезьяны, т.е. ведущей ролью труда, частичным перенесением хватательной функции с челюстей на руки, ставшими органами труда, развитием членораздельной речи, употреблением искусственно приготавливаемой пищи, облегчающей работу жевательного аппарата. Мозговой череп развивается параллельно с развитием головного мозга и органов чувств. В связи с увеличением объёма мозга увеличился объём черепной коробки: у человека он составляет около 1500 см 2 .

Скелет туловища

Скелет туловища состоит из позвоночника и грудной клетки. Позвоночник - основа скелета. Он состоит из 33–34 позвонков, между которыми находятся хрящевые прокладки - диски, что придает позвоночнику гибкость.

Позвоночный столб человека образует четыре изгиба. В шейном и поясничном отделах позвоночника они обращены выпуклостью вперёд, в грудном и крестцовом - назад. В индивидуальном развитии человека изгибы появляются постепенно, у новорождённого позвоночник почти прямой. Сначала образуется шейный изгиб (когда ребёнок начинает держать голову прямо), затем грудной (когда ребёнок начинает сидеть). Появление поясничного и крестцового изгибов связано с поддержанием равновесия при вертикальном положении тела (когда ребёнок начинает стоять и ходить). Эти изгибы имеют важное физиологическое значение - увеличивают размеры грудной и тазовой полостей; облегчают сохранение телом равновесия; смягчают толчки при ходьбе, прыжках, беге.

При помощи межпозвоночных хрящей и связок позвоночник образует гибкий и эластичный столб, обладающий подвижностью. Она не одинакова в разных отделах позвоночника. Большей подвижностью обладают шейные и поясничные отделы позвоночника, менее подвижен грудной отдел, так как соединён с рёбрами. Крестец совершенно неподвижен.

В позвоночнике выделяют пять отделов (см. схему «Отделы позвоночника»). Размеры тел позвонков увеличиваются от шейных к поясничным в связи с большей нагрузкой на нижележащие позвонки. Каждый из позвонков состоит из тела, костной дуги и нескольких отростков, к которым прикреплены мышцы. Между телом позвонка и дугой есть отверстие. Отверстия всех позвонков образуют позвоночный канал , в котором расположен спинной мозг.

Грудная клетка образована грудиной, двенадцатью парами рёбер и грудными позвонками. Она служит вместилищем для важных внутренних органов: сердца, лёгких, трахеи, пищевода, крупных сосудов и нервов. Принимает участие в дыхательных движениях благодаря ритмичному поднятию и опусканию рёбер.

У человека в связи с переходом к прямохождению и рука освобождается от функции передвижения и становится органом труда, вследствие этого грудная клетка испытывает тягу прикрепляющихся мышц верхних конечностей; внутренности давят не на переднюю стенку, а на нижнюю, образованную диафрагмой. Это приводит к тому, что грудная клетка становится плоской и широкой.

Скелет верхней конечности

Скелет верхних конечностей состоит из плечевого пояса (лопатка и ключица) и свободной верхней конечности. Лопатка представляет собой плоскую треугольную кость, прилегающую к задней поверхности грудной клетки. Ключица имеет изогнутую форму, напоминающую латинскую букву S. Её значение в организме человека заключается в том, что она отставляет плечевой сустав на некоторое расстояние от грудной клетки, обеспечивая большую свободу движений конечности.

К костям свободной верхней конечности принадлежат плечевая кость, кости предплечья (лучевая и локтевая) и кости кисти (кости запястья, кости пястья и фаланги пальцев).

Предплечье представлено двумя костями - локтевой и лучевой. За счет этого оно способно не только к сгибанию и разгибанию, но и пронации - поворотам вовнутрь и наружу. Локтевая кость в верхней части предплечья имеет вырезку, соединяющуюся с блоком плечевой кости. Лучевая кость соединяется с головкой плечевой кости. В нижней части наиболее массивный конец имеет лучевая кость. Именно она при помощи суставной поверхности вместе с костями запястья принимает участие в формировании лучезапястного сустава. Напротив, конец локтевой кости здесь тонкий, он имеет боковую суставную поверхность, при помощи которой соединяется с лучевой костью и может вращаться вокруг нее.

Кисть - это дистальная часть верхней конечности, скелет которой составляют кости запястья, пястья и фаланги. Запястье состоит из восьми коротких губчатых костей, расположенных в два ряда, по четыре в каждом ряду.

Скелет руки

Анатомическое строение руки достаточно простое. Рука прикрепляется к туловищу посредством костей плечевого пояса, суставов и мышц. Состоит из 3-х частей: плеча, предплечья и кисти. Плечевой пояс является самым мощным. Сгибание рук в локте дает рукам большую подвижность, увеличивая их амплитуду и функциональность. Кисть состоит из множества подвижных суставов, именно благодаря им человек может щелкать по клавиатуре компьютера или мобильного телефона, показывать пальцем в нужном направлении, нести сумку, рисовать и т.д.

Плечи и кисти соединяются посредством плечевых костей, локтевой и лучевой костей. Все три кости между собой соединяются с помощью суставов. В локтевом суставе руку можно сгибать и разгибать. Обе кости предплечья соединяются подвижно, поэтому во время движения в суставах лучевая кость вращается вокруг локтевой кости. Кисть можно повернуть на 180 градусов.

Скелет нижних конечностей

Скелет нижней конечности состоит из тазового пояса и свободной нижней конечности. В состав тазового пояса входят две тазовые кости, сочленённые сзади с крестцом. Тазовая кость образована слиянием трёх костей: подвздошной, седалищной и лобковой. Сложное строение этой кости обусловлено рядом выполняемых ею функций. Соединяясь с бедром и крестцом, перенося тяжесть тела на нижние конечности, она выполняет функцию движения и опоры, а также защитную функцию. В связи с вертикальным положением тела человека скелет таза у него относительно шире и массивнее, чем у животных, так как поддерживает лежащие над ним органы.

К костям свободной нижней конечности относятся бедро, голень (большая и малая берцовые кости) и стопа.

Скелет стопы образован костями предплюсны, плюсны и фалангами пальцев. Стопа человека отличается от стопы животного сводчатой формой. Свод смягчает толчки, получаемые телом при ходьбе. В стопе слабо развиты пальцы, за исключением большого, так как она утратила свою хватательную функцию. Предплюсна, наоборот, развита сильно, особенно велика в ней пяточная кость. Эти все особенности стопы тесно связаны с вертикальным положением человеческого тела.

Прямохождение человека привело к тому, что различие в строении верхних и нижних конечностей стало значительно большим. Ноги человека гораздо длиннее рук, а кости их массивнее.

Соединения костей

В скелете человека имеется три типа соединения костей: неподвижное, полуподвижное и подвижное. Неподвижный тип соединения - это соединение вследствие сращения костей (тазовые кости) или образования швов (кости черепа). Это сращение является приспособлением к несению большой нагрузки, испытываемой крестцом человека в виду вертикального положения туловища.

Полуподвижное соединение осуществляется при помощи хрящей. Так соединены между собой тела позвонков, что способствует наклону позвоночника в разные стороны; рёбра с грудной костью, что обеспечивает движение грудной клетки при дыхании.

Подвижное соединение, или сустав , - это наиболее распространённая и вместе с тем сложная форма соединения костей. Конец одной из костей, образующих сустав, выпуклый (головка сустава), а конец другой - вогнутый (суставная впадина). Форма головки и впадины соответствуют друг другу и движениям, осуществляемыми в суставе.

Суставная поверхность сочленяющихся костей покрыты белым блестящим суставным хрящом. Гладкая поверхность суставных хрящей облегчает движение, а их эластичность смягчает толчки и сотрясения, испытываемые суставом. Обычно суставная поверхность у одной кости, образующей сустав, выпуклая и называется головкой, у другой - вогнутая и называется впадиной. Благодаря этому соединяющиеся кости плотно прилегают друг к другу.

Суставная сумка натянута между сочленяющимися костями, образуя герметически замкнутую полость сустава. Суставная сумка состоит из двух слоёв. Наружный слой переходит в надкостницу, внутренний выделяет в полость сустава жидкость, которая играет роль смазки, обеспечивая свободное скольжение суставных поверхностей.

Особенности скелета человека, связанные с трудовой деятельностью и прямохождением

Трудовая деятельность

Тело современного человека хорошо приспособлено к трудовой деятельности и прямохождению. Прямохождение является приспособлением к важнейшей черте человеческой жизнедеятельности - труду. Именно он проводит резкую грань между человеком и высшими животными. Труд оказал прямое воздействие на строение и функции руки, которая стала влиять на остальной организм. Первоначальное развитие прямохождения и возникновение трудовой деятельности повлекло за собой дальнейшее изменение всего человеческого организма. Ведущая роль труда способствовала, частичное перенесение хватательной функции с челюстей на руки (в дальнейшем ставшие органами труда), развитием человеческой речи, употреблением искусственно приготовленной пищи (облегчает работу жевательного аппарата). Мозговой отдел черепа развивается параллельно с развитием головного мозга и органов чувств. В связи с этим увеличивается объём черепной коробки (у человека - 1 500 см 3 , у человекообразных обезьян - 400–500 см 3).

Прямохождение

С развитием двуногой походки связана значительная часть признаков присущих для скелета человека:

• опорная стопа с сильно развитым, мощным большим пальцем;
• кисть с очень развитым большим пальцем;
• форма позвоночника с его четырьмя изгибами.

Форма позвоночника выработалась благодаря пружинистого приспособления к ходьбе на двух ногах, что обеспечивает плавность движений туловища, оберегает его от повреждений при резких движениях и прыжках. Туловище в грудном отделе уплощенное, что приводит к сжатости грудной клетки спереди назад. Нижние конечности тоже претерпели изменения в связи с прямохождением - широко расставленные тазобедренные суставы придают устойчивость телу. В ходе эволюции произошло перераспределение тяжести тела: центр тяжести переместился вниз и занял положение на уровне 2–3 крестцового позвонка. У человека очень широк таз, а ноги сильно расставлены, это даёт возможность телу быть устойчивым при передвижении и стоянии.

Кроме позвоночника с изогнутой формой, пяти позвонков в составе крестца, сжатой грудной клетки можно отметить удлинение лопатки и расширенный таз. Всё это повлекло за собой:

• сильное развитие таза в ширину;
• скрепление таза с крестцом;
• мощное развитие и особый способ укрепления мышц и связок в тазобедренной области.

Переход предков человека к прямохождению повлёк за собой развитие пропорций тела человека, отличающих его от обезьян. Так для человека характерны более короткие верхние конечности.

Прямохождение и труд привели к образованию асимметрии тела человека. Правая и левая половины человеческого тела не симметричны по форме и строению. Ярким примером этому является рука человека. Большинство людей являются правшами, а левшей около 2–5%.

Развитие прямохождения, сопровождающее переход наших предков к проживанию на открытой местности, привело к значительным изменениям скелета и всего организма в целом.

Опорно-двигательная система выполняет в организме важнейшие функции. Это перемещение тела в пространстве и поддержание его формы, защита внутренних органов от механических повреждений, а также их поддержание в определенном положении. Значение скелета для человека также велико. Это основа, без которой опора и движение невозможно.

Биология: скелет и особенности его строения

Основу опорно-двигательной системы составляет совокупность костей - скелет. У человека он состоит из нескольких частей: череп, туловище, пояса и их свободные конечности. Строение их составных частей обусловлено вертикальным расположением организма в пространстве. Рассмотрим их подробнее.

Способы соединения костей

В зависимости от выполняемых функций кости соединяются по-разному. Неподвижное соединение называется швом. Таким способом соединяются все кости черепа. У новорожденного ребенка черепа состоит из хрящевой ткани, которая со временем заменяется на костную. Это необходимо для того, чтобы во время рождения плод мог пройти через достаточно узкие женские половые пути. Благодаря такому строению череп способен изменять свой объем.

При помощи полуподвижного соединения объединяются кости позвоночника человека. Между ними находятся хрящевые прослойки, способные к сжатию и растяжению. Поэтому подвижность позвоночника ограничена. Такое строение имеет свои преимущества: смягчает толчки во время резких движений.

Подвижные соединения костей называется суставами. Основное значение скелета для человека заключается в обеспечении двигательной активности. Эту функцию обеспечивают именно они. Каждый сустав состоит из двух головок, покрытых хрящом. Снаружи эта структура дополнительно защищена суставной сумкой, к которой прикрепляются связки и мышцы. Она также выделяет в полость особую жидкость, уменьшающую процесс трения.

Локтевой сустав способен двигаться только в одном направлении, коленный - в двух. Это признак, положенный в основу их классификации. В зависимости от количества направлений движения различают одно -, двух -, трехосевые суставы. Примером последнего является тазобедренный.

Череп

Скелет головы представлен неподвижно соединенными костями. И только нижняя челюсть способна к движению, благодаря чему мы поглощаем пищу и разговариваем.

Еще одно значение скелета для человека - защита. Кости черепа оберегают головной мозг от механических повреждений.

Эта часть скелета человека состоит из двух частей: лицевой и мозговой. Они, в свою очередь, состоят из парных и одиночных костей. Например, самыми крупными составными частями лицевого отдела являются скуловые и верхнечелюстные. Всего же их общее количество насчитывает 15 костей. Мозговой отдел черепа через отверстие в затылочной части соединяется с каналом позвоночника. В результате становится возможной анатомическая взаимосвязь головного и спинного мозга, которая является необходимым условием для нормального функционирования нервной регуляции организма человека.

Скелет туловища

Он представлен позвоночником и грудной клеткой. Скелет туловища служит основой, к которой прикрепляются пояса и свободные конечности.

Каждый позвонок состоит из тела и отростков, кроме первого из них. Он называется "атлант" и состоит просто из двух дуг. К нему своим зубовидным отростком крепится эпистрофей - второй по счету. Такое строение обеспечивает повороты головы человека. В целом эта часть скелета состоит из 33-34 позвонков, образуя канал, в полости которого находится спинной мозг.

Строение грудной клетки вполне оправдывает свое название. Она защищает внутренние органы от ударов и деформации. Она состоит из плоской кости грудины, 12 пар ребер, которые крепятся к грудному отделу позвоночника.

Скелет поясов

Для чего носят пояс? Чтобы удерживать одежду. Так ответит каждый. Точно так же и пояс конечностей, который обеспечивает важное значение скелета. Человека невозможно представить без движения. К костям поясов крепятся кости свободных конечностей.

Верхние - ключицы и лопатки. К относят тазовые и крестцовую кости. Первые образуют полусустав, называемый Крестец состоит из 5-ти костей, сросшихся в одну.

Верхние свободные конечности

Состоят из 3-х частей: плечо, предплечье и кисть. Они соединены подвижно, образуя суставы. К лопатке крепится плечевая кость. Предплечье образовано сразу двумя костями: локтевой и лучевой. В кисти, в свою очередь, различают запястье, пястье и фаланги пальцев.

Нижние свободные конечности

В этой части выделяют бедро, голень и стопу. Строение их аналогично верхним конечностям. К прикрепляется бедренная кость - самая длинная в организме человека. Голень состоит из большой и А стопа - из предплюсны, плюсны и фалангов пальцев.

Скелет и прямохождение

Какое значение скелета для человека и его жизнедеятельности, мы выяснили. Но существует еще один важный аспект. Все особенности скелета человека связаны с его горизонтальным положением в пространстве.

Таблица "Скелет человека и черты его строения в связи с прямохождением" наглядно это демонстрирует.

Уменьшение лицевой части черепа связано с увеличением объема головного мозга человека. На его развитие повлияло развитие речи и абстрактного мышления.

Антропология - наука о происхождении человека, утверждает, что он является результатом эволюционных процессов. Один из их движущих факторов - естественный отбор. Его суть заключается в том, что в результате выживали особи, способные изготовить простейшие орудия труда и работать ими. Это возможно только при условии особого строения кисти. Грудная клетка у животных вытянута книзу. Передвигаться на двух ногах таким организмам достаточно сложно.

Таким образом, скелет человека имеет все черты, необходимые для пряхождения, обеспечивая способность к изменению положения отдельных частей и всего тела в пространстве.