Тест ГИА по биологии вопрос А11 —
Опора и движение
Темы, которые нужно знать:
- Опорно-двигательная система человека
- Мышцы
Двигательная система человека
Одна из функций человеческого организма — изменение положения частей тела, передвижение в пространстве. движения происходят при участии костей, выполняющих функции рычагов, и скелетных мышц, которые вместе с костями и их соединениями образуют опорно-двигательный аппарат.
Кости скелета человека значительно легче и хрупче костей в живом организме. Опорно-двигательная система живого человека содержит органические вещества. Это как добавляет вес, так и придает костям эластичность.
Основные функции костей:
- Опорная — к костям прикрепляются мягкие ткани (мышцы и другие органы) , внутри скелета помещаются внутренние органы — они защищены костями скелета, определение положения телав пространстве;
- Функции рычагов, которые приводятся в движение за счет мышц. Именно за счет этого тело человека (довольно увесистое, кстати) способно к передвижению;
- Депо (хранилище) солей кальция, магния, фосфора и других мезоэлементов. Т.е. кости довольно активно участвуют в обменных процессах организма
- Помимо тех моментов, которые рассматриваются в этих двух лекциях, в тестах ГИА бывают вопросы по костям скелета человека и по мышцам.
Самой длинной, самой крупной и самой тяжелой костью скелета человека является бедренная кость. Посмотрите на скелет человека — сразу увидите, а вот самая маленькая кость — в ухе — это стремя.
- Мышцы тела человека
- Обратите внимание:
- руку сгибают передние мышцы, разгибают — задние;
- мышцы бедра — сзади двуглавые, спереди — четырехглавые.
Во-первых, сгибают — передние мышцы. разгибают — задние, т.е. это должна быть мышца задней стороны тела. Икроножная — самый подходящий вариант.
Поперечно-полосатые мышцы еще называют скелетными. Обычно они крепятся к костям. Из всего перечисленного нам подходит вариант 1) мышцы глотки, верхней части пищевода.
Обсуждение: “Двигательная система человека”
(Правила комментирования)
17. ОПОРА И ДВИЖЕНИЕ ОРГАНИЗМОВ
- Что выполняет опорную функцию у растений и животных?
- Каковы способы движения растений и животных?
Движение — одно из свойств живых организмов. При движении может перемещаться какая-то часть организма: лист, конечность, а может и весь организм перемещаться в пространстве.
Но для того чтобы двигаться, необходимо, чтобы в организме существовали хорошо развитые опорные структуры. Казалось бы, амёба вообще не в состоянии поддерживать постоянную форму тела. Однако это не так. Цитоплазма амёбы пронизана белками и структурами цитоскелета, которые помогают ей образовывать ложноножки.
Опора и движение растений. У растений механические ткани стали усиленно развиваться по мере выхода их на сушу в конце силурского периода палеозойской эры, т. е. более 400 млн лет тому назад. Ведь в воде механические нагрузки на организм значительно меньше, чем на суше.
У современных высших растений опорную функцию выполняет целый ряд тканей, входящих в состав коры, древесины, сердцевины: паренхима, колленхима, склеренхима. Растения не способны к активным перемещениям, т. е.
не могут переходить с одного места на другое, хотя и обладают раздражимостью — способностью реагировать на внешние раздражители.
Сигналы, вызывающие ответные реакции у растений, — это изменение освещённости, понижение или повышение температуры, перемены в химическом составе почвы, атмосферы, воды. Некоторые растения реагируют даже на прикосновения.
Венерина мухоловка, живущая на болотах и испытывающая нехватку азота, научилась добывать азот, захватывая липкими листьями насекомых, которых она затем переваривает (рис. 62). Но обычно растения реагируют на изменения окружающей среды либо движением цитоплазмы в клетках, либо изменением скорости роста.
Примером движения растений могут служить настии — движения органов растений, обусловленные особенностями самого растения, обычно в ответ на ненаправленное воздействие раздражителя: света, температуры, прикосновения.
Например, при более быстром росте верхней стороны листа он изгибается книзу, а при более быстром росте нижней стороны листа — кверху. Настии могут осуществляться и за счёт изменения тургорного давления в клетках органов растений (рис. 63).
Другой вид движения растений — тропизмы, представляющие собой направленные ростовые движения, вызванные односторонним воздействием какого-либо фактора (земного притяжения, света, химического фактора).
Тропизмы могут быть положительными — движения в сторону раздражителя и отрицательными — движения в противоположную от раздражителя сторону.
Наиболее часто встречающиеся тропизмы — это фототропизм у побегов, геотропизм у корней, хемотропизм у корней (в сторону больших концентраций питательных веществ в почве).
Помимо настий и тропизмов, которые являются примером активных движений растений, существуют ещё и пассивные движения. Они связаны с резким изменением напряжения тканей растений в результате, например, прикосновения (или порыва ветра). Зрелый бешеный огурец при прикосновении выбрасывает свои семена, так же внезапно раскрывается для раскидывания семян боб у акации.
Опорные системы животных. Животные вне меньшей степени, чем растения, нуждаются в опорных системах, тем более что большинство животных активно двигается: бегает, плавает, летает. Опорную функцию у животных выполняет скелет.
Устройство скелета может сильно различаться. У простейших тело представлено всего одной клеткой, но и в ней имеется специальный опорный элемент — цитоскелет, построенный из мельчайших белковых трубочек. Такой скелет помогает простейшим двигаться и поддерживать форму тела.
Для мягкотелых животных характерен гидростатический скелет. У таких животных, как, например, дождевой червь, давление жидкости, заполняющей полость тела, заставляет сокращаться мышечные стенки полости, которые обеспечивают и опору, и движение червя.
Внешний скелет — это особенность членистоногих, коралловых полипов, большинства моллюсков, а также некоторых иглокожих (рис. 64). Например, у ракообразных скелет состоит из соединённых между собой пластин хитина — лёгкого и прочного вещества, выделяемого кожными покровами.
Рост организма, заключённого во внешний скелет, происходит при линьках: в определённое время старый хитиновый панцирь сбрасывается и формируется новый — мягкий и растяжимый. До того как новый внешний скелет не затвердеет, животное не может нормально двигаться.
Для таких небольших животных, как членистоногие, хитиновый внешний скелет очень удобен, но для крупных животных бы он мешал росту и, будучи слишком тяжёлым и громоздким, препятствовал нормальному движению.
Внутренний скелет характерен, главным образом, для позвоночных животных (рис. 65), хотя элементы внутреннего хрящевого скелета встречаются и у головоногих моллюсков.
Внутренний скелет образован костной тканью и хрящом. Снаружи от него находятся скелетные мышцы. Внутренний скелет растёт вместе со всем организмом.
Части скелета соединены суставами, обеспечивая ему прекрасную подвижность в любой среде обитания.
Движение животных. Животные смогли освоить активные движения во всех средах: они плавают, летают, перемещаются по суше несколькими способами (рис. 66, 67).
В воде животные перемещаются при помощи различных приспособлений. Это и жгутики некоторых простейших, и реснички инфузорий, и плавники рыб, и ласты черепах, и крылья пингвинов, и лапы водоплавающих птиц.
Многие животные плавают, изгибая всё тело (большинство рыб, хвостатые земноводные). Реактивным способом плавают медузы и головоногие моллюски.
Так, глубоководные кальмары, выбрасывая струю воды из мантийной полости через специальную воронку, развивают скорость более 70 км/ч (рис. 68).
Летающих животных также очень много. Так, прекрасно летают большинство насекомых. От них не отстают и птицы, освоившие разные способы полёта. Одни из них не могут долго держаться в воздухе, а другие парят над водой многими часами. Полярные крачки, например, в год пролетают над океаном около 50 тыс. км.
Освоились в воздушной среде и представители других классов позвоночных животных: неплохо летают летучие мыши, научились планировать летучие рыбы, ящерицы, белки-летяги, некоторые лягушки. Немало способов передвижения животных по твёрдым поверхностям. К ним относят ходьбу, бег, прыжки, ползание, лазание.
Мелкие членистоногие могут скользить по водяной глади как по льду, например клоп-водомерка. Моллюски чаще ползают по поверхности (вспомните улиток!), но в сложных жизненных обстоятельствах некоторые из них способны даже прыгать.
С очень большой скоростью передвигаются по твёрдым поверхностям некоторые насекомые: жуки, тараканы.
Наибольшее число способов движения по суше имеется у позвоночных. Лягушки прыгают; жабы и змеи ползают; некоторые ящерицы даже могут бегать на задних конечностях. Безусловно, самые лучшие бегуны среди позвоночных — млекопитающие. Подавляющее большинство млекопитающих, активно перемещается по земной поверхности или по наземной растительности.
Но китообразные и ластоногие — вторичноводные животные, способны плавать не хуже рыб. Те же млекопитающие, которые живут на суше, смогли освоить даже несколько способов передвижения и могут ходить шагом, бежать рысью, скакать галопом.
Усовершенствование способов движения потребовало многих эволюционных изменений. Совершенствовались двигательный аппарат, т. е. скелет и мышцы, а также органы чувств, нервная система. Прекрасный опорно-двигательный аппарат и большое разнообразие способов передвижения способствовали успешному освоению животными всех сред обитания нашей планеты: суши, воды и атмосферы.
Запомнить: раздражимость; настии, тропизм; хитин; линька; внешний и внутренний скелет.
Выводы
Движение — одно из свойств живых организмов. Растения не могут активно перемещаться, но способны к активным движениям: медленным (ростовым) — настии и тропизмы и быстрым (сократительным). Животные освоили активные движения во всех средах: плавают, летают, бегают.
Думай, делай выводы, действуй
Проверь свои знания
- Что выполняет опорную функцию у простейших?
- Какие ткани растений выполняют опорную функцию?
- Какие виды движений способны осуществлять растения?
- Чем внешний скелет животных отличается от внутреннего?
- Какова роль движений в жизни животных?
- Почему китообразных и ластоногих называют вторичноводными животными?
Выполни задания
Перечислите способы движения животных, приведите примеры.
Обсуди с товарищами
- Развитие и усовершенствование способов движения животных потребовало многих эволюционных изменений. Каких именно?
- Что, по вашему мнению, позволило животным освоить все среды обитания нашей планеты?
Урок биологии "Значение физических упражнений для формирования системы опоры и движения"; 8 класс
Задачи:
- выявить значение физических упражнений для формирования системы опоры и движения; познакомить учащихся с мерами профилактики гиподинамии, нарушения осанки и плоскостопия;
- развивать способности учащихся: думать, наблюдать, сравнивать, делать выводы, применять полученные знания на практике;
- воспитывать ответственное отношение к своему здоровью, стремление к физическому совершенствованию тела с целью сохранения и укрепления здоровья.
Оборудование: таблицы скелета человека, мускулатуры человека; творческие работы учащихся: стенные газеты, памятки, комплексы упражнений; сантиметровая лента для проведения практической работы; чертёжные принадлежности: линейка и карандаш; диски с презентациями учащихся.
Ход урока:
- Организационный момент. Постановка задач, место урока в теме: «Опорно-двигательная система» и в цикле уроков, посвящённых здоровому образу жизни.
- Изучение новой темы.
- Тренировка и развитие мышц. Теория физического воспитания П.Ф. Лесгафта
- Гиподинамия и её профилактика:
- А) понятие о гиподинамии;
- Б) причины объективные и субъективные для развития гиподинамии;
- В) последствия для здоровья;
- Г) профилактика гиподинамии;
- Д) роль спорта в жизни человека
- 3) Нарушение осанки:
- А) беседа о причинах нарушения осанки;
- Б) влияние на здоровье, сколиоз;
- В) формирование осанки;
- Г) профилактика нарушения осанки;
- Д) малоподвижный образ жизни
- 4) Плоскостопие:
- А) причины плоскостопия;
- Б) влияние на здоровье и деятельность;
- В) профилактика плоскостопия
- Физкультпауза для снятия утомления с плечевого пояса и рук:
- Исходное положение – стоя или сидя, руки на поясе. 1-2. Правую руку вперёд, левую вверх 3-4. Переменить положение рук. Повторить 3-4 раза, затем расслабленно опустить вниз и потрясти кистями, голову наклонить вперёд. Темп средний.
- Исходное положение – стоя или сидя, кисти тыльной стороной на поясе. 1-2. Свести локти вперёд, голову наклонить вперёд. 3-4. Локти отвести назад, прогнуться. Повторить 6-8 раз, затем опустить руки вниз и потрясти расслабленно. Темп медленный.
- Исходное положение – сидя 1-2. Поднять руки через стороны вверх. 3-4. Сжать кисти рук в кулак. Разжать кисти рук. Повторить 6-8 раз, затем руки расслабленно опустить вниз и потрясти кистями. Темп средний.
Полный текст материала Урок биологии “Значение физических упражнений для формирования системы опоры и движения”; 8 класс смотрите в скачиваемом файле.На странице приведен фрагмент.
Спасибо за Вашу оценку. Если хотите, чтобы Ваше имя стало известно автору, войдите на сайт как пользователь
и нажмите Спасибо еще раз. Ваше имя появится на этой стрнице.
Есть мнение?Оставьте комментарий
Интегрированный урок (биология + физическая культура) в 8-м классе по теме "Значение физических упражнений для формирования аппарата опоры и движения
- Задачи урока
- Образовательные Раскрыть условия формирования аппарата опоры и движения, влияние физических упражнений на его развитие, выявить причины нарушения осанки и плоскостопия, меры предупреждения и исправления.
- Воспитательные Формировать бережное отношение к своему здоровью, культуру общения, аккуратность при выполнении работ, чувство ответственности за результаты своего труда, интерес к предмету.
- Развивающие Развивать логическое мышление, монологическую речь, внимание, наблюдательность, умение применять свой жизненный опыт на уроке, умение обобщать и делать выводы.
Цель урока. Раскрыть значение физических упражнений для формирования аппарата опоры и движения.
Структура урока
1. Организационный момент. 2. Актуализация полученных на предыдущем уроке знаний. 3. Изучение нового материала. 4. Закрепление изученного материала.
5. Домашнее задание.
Ход урока
- Первый этап
- Учащиеся рассаживаются группами (4 группы) по 6-7 человек.
- Второй этап
- Учащиеся работают с индивидуальными карточками-заданиями и проводят затем самопроверку.
(Приложение 1)
- Третий этап
- На этом этапе формулируется цель урока и рассматриваются основные вопросы:
1. Как влияют физические упражнения на опорно-двигательную систему? 2.
Оказывает ли физическая нагрузка влияние на другие системы внутренних органов организма человека? 3. Что происходит, если физической нагрузки нет?
4. Какие нарушения могут появиться при неправильном развитии опорно-двигательной системы?
- Работа с первым вопросом
- Учитель биологии: Подумайте и скажите, какие изменения возникают в организме под влиянием физической нагрузки?
Учитель физической культуры предлагает учащимся выполнить несколько упражнений на развитие двигательной системы. Выполняют упражнения учащиеся 1 и 3 группы.
Учитель биологии: Может ли физическая (не спортивная) нагрузка оказать отрицательное влияние на опорно-двигательную систему? Кроме уроков физической культуры, вы выполняете физическую нагрузку, находясь в школе?
- Группа из трех человек выполнила небольшое исследование, ребята подсчитали, сколько шагов вы проходите в течение дня, находясь в школе.
- Сформулируйте четкий ответ на первый вопрос.
- Работа со вторым вопросом
Учитель биологии: Выполните несложное упражнение, потрите ладонью правую щеку и сравните ее с левой.
Что вы наблюдаете и чувствуете? На какую систему внутренних органов оказало влияние это упражнение? Двое желающих помогут выполнить следующие упражнения: необходимо выполнить 10 приседаний. Понаблюдайте за состоянием испытуемых.
На какую систему внутренних органов оказало влияние это упражнение? Сформулируйте четкий ответ на второй вопрос.
Учитель физической культуры: Я покажу несколько упражнений, которые оказывают влияние на разные системы внутренних органов. Выполняют упражнения вместе со мной 2 и 4 группа.
Работа с третьим вопросом
Учитель биологии: Представьте, что наши мышцы не получают никакой физической нагрузки. Что произойдет? Посмотрите видеофильм. Гиподинамия – снижение двигательной активности. Запишите это понятие в тетради. Сформулируйте четкий ответ на третий вопрос.
Работа с четвертым вопросом
Рассмотрите таблицы. Что на них изображено, что вы об этом знаете? (Таблицы: «Предупреждение плоскостопия», «Предупреждение искривления позвоночника».)
Еще одна ученица вашего класса провела исследование, состояние осанки и свода стопы в 8-х классах в период с 1-го по 7-й класс. Результаты исследования демонстрируются на доске в виде графиков.
Учитель физической культуры: Я посоветую и покажу упражнения для сохранения правильной осанки и исправления плоскостопия. Каждый ученик получит от меня памятку с правилами выполнения упражнений для профилактики плоскостопия и осанки. (Приложение 2)
Учитель биологии: Сформулируйте четкий ответ на четвертый вопрос.
Давайте вместе сформулируем вывод по проделанной работе на уроке и запишем его в тетрадь: физические упражнения оказывают положительное влияние на развитие опорно-двигательной системы, и на весь организм в целом.
При неправильном развитии опорно-двигательной системы развиваются различные заболевания: искривление позвоночника и плоскостопие, которые ведут к нарушению работы всего организма.
Четвертый этап
Подводя итоги нашей работы на уроке, выполним следующее интересное задание: решим головоломку. (Приложение 3.) На столах каждой группы лежит листок с набором букв, необходимо найти начало и по непрерывной линии прочитать и записать зашифрованные предложения.
Пятый этап
Домашнее задание: напишите благодарственное письмо своей опорно-двигательной системе.
19.03.2008
Интегрированный урок по биологии на тему: «Значение опорно-двигательной системы. Строение, состав и свойства костей». Сидоренко Елена Григорьевна, 210-735-864. – презентация
1 Интегрированный урок по биологии на тему: «Значение опорно-двигательной системы. Строение, состав и свойства костей». Сидоренко Елена Григорьевна, Константинопольский Александр Михайлович, «Движение – это жизнь» Ф. Вольтер
2 Цель урока: изучить функции опорно-двигательной системы, химический состав, свойства, строение, рост и типы соединения костей. Задачи урока: 1.
Образовательная: – сформировать у учащихся знания об особенностях химического состава, строения и свойств кости, обеспечивающих выполнение функций опорно- двигательной системы; 2. Развивающая: – развивать умения анализировать, сравнивать, делать выводы, развивать логическое мышление; 3.
Воспитательная: – воспитывать чувство ответственности за сохранение своего здоровья. Проблема урока: «Чем обеспечивается универсальное свойство кости – прочность?»
3 Функции опорно-двигательного аппарата: -опорная; -двигательная; -защитная; -метаболическая; -кроветворная.
4 Задание. Изучите данные и сделайте вывод о прочности костной ткани «как строительного материала» скелета человека. МатериалПрочность на сжатиеПрочность на растяжение Сталь Фарфор25055 Кость Гранит1455 Дуб59117 Бетон212 Вывод: Кость по прочности уступает только твёрдым сортам стали и оказывается гораздо прочнее гранита и бетона. Прочность одно из самых важных свойств кости.
5 Таблица: Вид и свойства костей. Вид кости Свойства кости ПрокаленнаяДекальцинированнаяНормальная Твердость Хрупкость Упругость Гибкость Прочность Из каких веществ состоит
6 Таблица: Вид и свойства костей.
Вид кости Свойства кости ПрокаленнаяДекальцинированнаяНормальная Твердость + Хрупкость + Упругость ++ Гибкость ++ Прочность + Из каких веществ состоит НеорганическиеОрганические Неорганические и органические Вывод: органические вещества придают кости упругость, а неорганические придают кости твердость. Сочетание твердости и гибкости определяет прочность кости.
7 Химический состав костей Неорганические вещества (60%): минеральные соли кальция, фосфора, магния. Органические вещества (30%): белки (оссеин), жиры и углеводы. Придают твёрдость Вода (10%) Придают гибкость и упругость Свойство Прочность
8 Изменение содержания органических и неорганических веществ с возрастом. – органические вещества – неорганические вещества; – вода
9 Опыт П.Ф. Лесгафта 1:1 1:2 Молочная Мясная СмешаннаяРастительная
10 Трубчатые костиШирокие (плоские) костиСмешанные кости длинныекороткие плечеваяплюсневая теменная грудина кости тазапозвонки основания черепа Типы костей
11 Микроскопическое строение кости.
12 Компактное вещество костной ткани. Губчатое вещество костной ткани. Имеет пластинчатое строение, напоминающее систему вставленных друг в друга цилиндров Образовано очень тонкими костными перекладинами, ориентированными параллельно линиям основных напряжений
13 Лабораторная работа: «Микроскопическое строение кости». Ход работы: 1. Рассмотрите при малом увеличении микроскопа костную ткань. 2. Найдите канальцы, по которым проходили сосуды и нервы. На поперечном срезе они имеют вид прозрачного кружка или овала. 3.
Найдите костные клетки, которые находятся между кольцами и имеют вид черных паучков. Они выделяют пластинки костного вещества, которые потом пропитываются минеральными солями. 4. Результаты наблюдений оформите в тетради в виде рисунка, подписав его части.
14 Макроскопическое строение кости. Снаружи кость покрыта надкостницей – тонкой, но весьма прочной оболочкой, а места, где кости сочленяются друг с другом – суставным хрящом. Ее толщина у разных костей колеблется от 0,1 до 0,8 мм. В надкостнице можно выделить 2 слоя: внешний – более грубый, волокнистый и внутренний – тонкий, нежный.
Внешний слой выполняет функцию связи кости с сухожилиями, связками, мышцами, а внутренний – образует собственно кость. Именно этот слой восстанавливает ее при повреждениях и переломах, участвует в питании и росте кости. Надкостница и кость пронизаны кровеносными сосудами, по которым идёт снабжение ткани питательными веществами и кислородом.
В надкостнице много нервных окончаний, поэтому её повреждение очень болезненны.
15 Рост костей. Кости могут расти: а) в длину – за счет деления клеток хряща, расположенных на её концах. б) в толщину – за счет деления клеток надкостницы; таким образом кости зарастают при переломах.
16 Особенности строения были использованы Эйфелем при создании всемирно известной Эйфелевой башни. Вопрос: зависят ли свойства кости от её строения? Вывод: свойства кости определяются физико-химическим единством её состава и строения.
17 Типы соединения костей. НеподвижныеПолуподвижныеПодвижные Неподвижное соединение костей происходит путем их срастания. Движения при этом крайне ограничены или вовсе отсутствуют. Такое соединение костей получило название шов.
Небольшая подвижность достигается упругими хрящевыми прокладками между костями. При сокращении мышц эти прокладки сжимаются и позвонки сближаются. Подвижные соединения костей – это суставы, которые облегчают скольжение костей друг относительно друга и плотно скрепляют их между собой.
Скольжение достигается благодаря тому, что соединяющиеся концы костей имеют соответствующую форму.
18 Выполните тест. Вопрос 1. К какому виду тканей относится костная ткань? 1.Эпителиальная. 2.Соединительная. 3.Мышечная. 4.Нервная. Вопрос 2. Кость человека можно завязать узлом, если: 1.Подержать в соляной кислоте 2.Подержать в воде 3.Обжечь Вопрос 3. Где располагаются клетки, обеспечивающие рост кости в длину? 1.В хрящевых прослойках головок длинных костей. 2.
В теле кости. 3.Под хрящом. 4.Под надкостницей. Вопрос 4. Где располагаются клетки, обеспечивающие рост кости в толщину? 1.В костномозговой полости. 2.В теле кости. 3.Под хрящом. 4.В надкостнице. Вопрос 5. К трубчатым костям не относятся: 1.Плечевая кость. 2.Ребра. 3.Кости пясти и фаланги пальцев. 4.Бедренная кость. Вопрос 6. К плоским костям не относятся: 1.Теменные кости. 2.
Тазовые кости. 3.Лопатки. 4.Малая берцовая кость. Вопрос 7. Как называются неподвижные соединения костей? 1.Суставы. 2.Швы. 3.Срастание костей. 4.Соединение с помощью хряща. Вопрос 8. Какие кости соединены полуподвижно? 1.Ребра с грудиной. 2.Кости копчика. 3.Кости запястья. 4.Позвонки в шейном, грудном, поясничном отделах позвоночника.
Ответы: 1 – 2; 2 – 1; 3 – 1; 4- 4; 5 – 2; 6 – 4; 7 – 2;
19 Домашнее задание. 1. Выучить § 6, 2. Выполнить 21 и 23 в тетради на печатной основе.
Опора и движение
Опора и движение
Скелет и мышцы – опорные структуры и органы движения человека. Они выполняют защитную функцию, ограничивая полости, в которых расположены внутренние органы.
Так, сердце и легкие защищены грудной клеткой и мышцами груди и спины; органы брюшной полости (желудок, кишечник, почки) – нижним отделом позвоночника, костями таза, мышцами спины и живота; головной мозг расположен в полости черепа, а спинной мозг – в позвоночном канале.
Значение опорно-двигательной системы. Строение и рост костей. Скелет человека
Функции опорно-двигательной системы.
Скелет и мышцы – опорные структуры и органы движения человека. Они выполняют защитную функцию, ограничивая полости, в которых расположены внутренние органы.
Так, сердце и легкие защищены грудной клеткой и мышцами груди и спины; органы брюшной полости (желудок, кишечник, почки) – нижним отделом позвоночника, костями таза, мышцами спины и живота; головной мозг расположен в полости черепа, а спинной мозг – в позвоночном канале.
Костная ткань.
Кости скелета человека образованы костной тканью – разновидностью соединительной ткани. Костная ткань снабжена нервами и кровеносными сосудами. Клетки ее имеют отростки. Межклеточное вещество составляет 2/3 костной ткани. Оно твердое и плотное, по своим свойствам напоминает камень.
Костные клетки и их отростки окружены мельчайшими “канальцами”, заполненными межклеточной жидкостью. Через межклеточную жидкость канальцев происходит питание и дыхание костных клеток.
Строение костей.
Величина и форма костей скелета человека различны. Кости могут быть длинными и коркткими.
Длинные кости называют также трубчатыми. Они полые. Такое строение длинных костей обеспечивает одновременно их прочность и легкость.
Известно, что металлическая или пластмассовая трубка почти так же прочна, как равный ей по длине и диаметру сплошной стержень из того же материала.
В полостях трубчатых костей находится соединительная ткань, богатая жиром, – желтый костный мозг.
Головки трубчатых костей образованы губчатым веществом. Пластинки костной ткани перекрещиваются в направлениях, по которым кости испытывают наибольшее растяжение или сжатие. Такое строение губчатого вещества также обеспечивает прочность и легкость костей. Промежутки между костными пластинками заполнены красным костным мозгом, который является кроветворным органом.
Короткие кости образованы в основном губчатым веществом. Такое же строение имеют плоские кости, например лопатки, ребра.
Поверхность костей покрыта надкостницей. Это тонкий, но плотный слой соединительной ткани, сросшийся с костью. В надкостнице проходят кровеносные сосуды и нервы. Концы костей, покрытые хрящом, не имеют надкостницы.
Рост костей.
В детстве и юности кости людей растут в длину и толщину. Формирование скелета заканчивается к 22-25 годам. Рост кости в толщину связан с тем, что клетки внутренней поверхности надкостницы делятся. При этом на поверхности кости образуются новые слои клеток, а вокруг этих клеток – межклеточное вещество.
В длину кости растут за счет деления клеток хрящевой ткани, покрывающей концы костей.
Рост костей регулируют биологически активные вещества, например гормон роста, выделяемый гипофизом. При недостаточном количестве этого гормона ребенок растет очень медленно. Такие люди вырастают не выше детей 5-6-летнего возраста. Это карлики.
- Если в детстве гипофиз вырабатывает слишком много гормона роста, вырастает великан – человек ростом до 2 м и выше.
- При усилении функции гипофиза у взрослого человека непропорционально разрастаются некоторые части тела, например пальцы рук, ног, нос.
У взрослых кости не удлиняются и не утолщаются, но замена старого костного вещества новым продолжается всю жизнь. Костное вещество способно перестраиваться под влиянием нагрузки, действующей на скелет. Например, кости больших пальцев стопы, на которые опирается балерина, утолщены, их масса облегчена благодаря расширению внутренней полости.
Чем больше нагрузка на скелет, тем активнее идут процессы обновления и тем прочнее костное вещество. Правильно организованный физический труд, занятия физкультурой в то время, когда скелет еще только формируется, способствуют его развитию и укреплению.
Состав кости.
Кости образованы органическими и неорганическими веществами. Значение минеральных и органических веществ легко выяснить, проделав простой опыт. Если долго
jpg” width=”206″>прокаливать кость, то из нее удаляется вода, а органические соединения сгорают. Когда это делают осторожно, кость не теряет своей формы, но становится настолько хрупкой, что при прикосновении рассыпается на мелкие, твердые частицы, состоящие из неорганических веществ.
Неорганические вещества придают костям твердость.
Можно удалить из кости и неорганические соединения – карбонат и фосфат кальция. Для этого кость выдерживают в течение суток в 10-процентном растворе НС1. Соли кальция постепенно растворяются, и кость становится настолько гибкой, что ее можно завязать в узел. Органические соединения придают кости гибкость и упругость.
Сочетание твердости неорганических соединений с упругостью органических обеспечивает прочность костей. Наиболее прочные кости взрослого, но не старого человека.
Скелет человека
Соединение костей. Скелет взрослого человека состоит примерно из 220 костей, которые соединены между собой. Некоторые соединения костей совершенно неподвижны, например соединения костей черепа (швы), другие – подвижны или полуподвижны.
Подвижные соединения костей называют суставами, например бедренный, коленный, локтевой суставы. На одной из костей, сочленяющихся в суставе, обычно находится ямка – суставная впадина. В нее входит соответствующая ей по форме головка другой из сочленяющихся костей. Впадина и головка покрыты слоем блестящего гладкого хряща. Это облегчает скольжение головки во впадине при движениях в суставе.
Кости, образующие суставы, соединяются очень прочными связками. Сверху сустав покрыт суставной сумкой. В ней находится суставная жидкость. Она уменьшает трение и способствует скольжению головки кости в суставной впадине. Хрящи, связки, суставная сумка относятся к соединительной ткани. Полуподвижные соединения костей с хрящевыми прокладками называют полусуставами.
Скелет головы.
Череп состоит из мозгового и лицевого отделов.
Мозговой отдел черепа образован прочно и неподвижно соединенными между собой костями. Это парные теменные и височные, непарные лобная и затылочная кости. В височной кости имеется отверстие наружного слухового прохода.
На нижней поверхности затылочной кости есть большое затылочное отверстие, через которое полость черепа соединяется с позвоночным каналом. Кости основания черепа пронизаны мелкими отверстиями.
Через них проходят черепно-мозговые нервы и кровеносные сосуды.
В лицевом отделе черепа 15 костей. Самые крупные из них челюстные. Нижнечелюстная кость – единственная подвижная кость черепа. На обеих челюстях имеются ячейки, в которых расположены корни зубов.
Скелет туловища.
Позвоночник, или позвоночный столб, состоит из 33-34 коротких костей – позвонков. Каждый позвонок имеет тело и несколько отростков. Позвонки расположены друг над другом. Между позвонками находятся прослойки упругой хрящевой ткани, обеспечивающие гибкость позвоночника. Внутри позвоночника в позвоночном канале расположен спинной мозг.
В позвоночнике человека различают шейный, грудной, поясничный, крестцовый и копчиковый отделы.
Грудная клетка, образована 12 парами ребер и грудиной. С каждым грудным позвонком сочленена одна из 12 пар ребер.
Сочленение ребер с позвонками позволяет изменять их положение: приподниматься во время вдоха и опускаться во время выдоха.
Скелет верхних конечностей.
Ключицы и лопатки образуют скелет плечевого пояса. К нему подвижно прикрепляется скелет свободной верхней конечности. Он состоит из костей плеча, предплечья и кисти.
Кости конечностей соединены подвижно. Конечности обеспечивают передвижение человека в пространстве и действуют как сложные системы рычагов.
Скелет нижних конечностей.
Две массивные плоские тазовые кости сзади прочно сращены с крестцом, а спереди соединены между собой. Они составляют пояс нижней конечности. В впадину каждой из тазовых костей входит шаровидная головка бедренной кости. Скелет свободной нижней конечности состоит из массивной бедренной кости, костей голени и стопы.
Особенности скелета человека, связанные с прямохождением и трудовой деятельностью. 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.
В связи с вертикальным положением тела человека пояс его нижних конечностей очень широк и имеет вид чаши. Он служит опорой для внутренних органов брюшной полости. У млекопитающих животных таз значительно уже, чем у человека.
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.
Мышцы и их функция. Работа мышц
Мышцы и их функция
Мышечная ткань. Для осуществления различных движений в организме человека, как и у всех позвоночных животных, имеются 3 вида мышечной ткани: скелетная, сердечная и гладкая. Каждому виду ткани свойствен свой тип видоизмененных клеток – мышечных волокон.
Скелетные мышцы образованы поперечнополосатой мышечной тканью, мышечные волокна которой собраны в пучки. Внутри волокон проходят белковые нити, благодаря которым мышцы способны укорачиваться – сокращаться.
Сердечная мышца, как и скелетная, состоит из поперечнополосатых мышечных волокон. Эти волокна в определенных участках как бы сливаются (переплетаются). Благодаря этой особенности сердечная мышца способна быстро сокращаться.
Стенки внутренних органов (сосудов, кишечника, мочевого пузыря) образованы гладкой мышечной тканью. Сокращение волокон этой ткани происходит медленно.
Строение мышцы.
Скелетные мышцы состоят из пучков по перечнополосатых мышечных волокон. К каждой мышце подходят кровеносные сосуды и нервы. Мышцы покрыты соединительнотканной оболочкой и прикрепляются к кости при помощи сухожилий.
Роль нервной системы в регуляции деятельности мышц. К скелетным мышцам подходят нервы, содержащие чувствительные и двигательные нейроны. По чувствительным нейронам передаются импульсы от рецепторов кожи, мышц, сухожилий, суставов в центральную нервную систему.
По двигательным нейронам проводятся импульсы от спинного мозга к мышце, в результате чего мышца сокращается. Таким образом, сокращения мышц в организме совершаются рефлекторно.
В то же время на двигательные нейроны спинного мозга влияют импульсы из головного мозга, в частности из коры больших полушарий. Это делает движения произвольными.
Сокращаясь, мышцы приводят в движение части тела, обусловливают перемещение организма или поддержание определенной позы.
Работа мышц
Согласованная работа мышц сгибателей и разгибателей. В выполнении человеком любого движения принимают участие две группы противоположно действующих мышц: сгибатели и разгибатели суставов.
Сгибание в суставе осуществляется при сокращении мышц-сгибателей и одновременном расслаблении мышц-разгибателей.
Согласованная деятельность мышц-сгибателей и мышц-разгибателей возможна благодаря чередованию процессов возбуждения и торможения в спинном мозге. Например, сокращение мышц-сгибателей руки вызвано возбуждением двигательных нейронов спинного мозга. Одновременно расслабляются мышцы-разгибатели. Это связано с торможением двигательных нейронов.
Мышцы-сгибатели и разгибатели сустава могут одновременно находиться в расслабленном состоянии. Так, мышцы свободно висящей вдоль тела руки находятся в состоянии расслабления. При удержании гири или гантели в горизонтально вытянутой руке наблюдается одновременное сокращение мышц-сгибателей и разгибателей сустава.
Работа мышц.
Сокращаясь, мышца действует на кость как на рычаг и производит механическую работу. Любое мышечное сокращение связано с расходом энергии.
Источниками этой энергии служат распад и окисление органических веществ (углеводов, жиров, нуклеиновых кислот). Органические вещества в мышечных волокнах подвергаются химическим превращениям, в которых участвует кислород.
В результате образуются продукты расщепления, главным образом углекислый газ и вода, и освобождается энергия.
Протекающая через мышцы кровь постоянно снабжает их питательными веществами и кислородом и уносит из них углекислый газ и другие продукты распада.
Утомление при мышечной работе. При длительной физической работе без отдыха постепенно уменьшается работоспособность мышц. Временное снижение работоспособности, наступающее по мере выполнения работы, называют утомлением. После отдыха работоспособность мышц восстанавливается.
При выполнении ритмических физических упражнений утомление наступает позднее, так как в промежутках между сокращениями работоспособность мышц частично восстанавливается.
В то же время при большом ритме сокращений скорее развивается утомление. Работоспособность мышц зависит и от величины нагрузки: чем больше нагрузка, тем скорее развивается утомление.
Утомление мышц и влияние на их работоспособность ритма сокращений и величины нагрузки изучал русский физиолог И.М. Сеченов. Он выяснил, что при выполнении физической работы очень важно подобрать средние величины ритма и нагрузки. При этом производительность будет высокой, а утомление наступает позже.
Распространено мнение, что лучший способ восстановления работоспособности – это полный покой. И.М. Сеченов доказал ошибочность такого представления.
Он сравнивал, как восстанавливается работоспособность в условиях полного пассивного отдыха и при смене одного вида деятельности другим, т.е. в условиях активного отдыха.
Оказалось, что утомление проходит скорее и работоспособность восстанавливается раньше при активном отдыхе.
Загрузка...
