Умскул учебник стремится стать лучше! Если вы наткнулись на ошибку или неточность в нашем материале - просто сообщите нам, мы будем благодарны!
Биология

Опорно-двигательный аппарат. Часть 1

21.10.2022
7615

На этой странице вы узнаете:

  • Почему падать лучше в детстве, чем в старости?
  • Почему люди с возрастом перестают расти в длину?
  • Куда пропадают кости из человеческого скелета? 

Абсолютно все движения, которые мы совершаем, — стучим по клавиатуре, шевеля пальцами, пьем чай, поднося кружку ко рту, стоим в очереди, сидим перед ноутбуком, обнимаем друзей, бежим в школу или из нее, — все они возможны лишь благодаря опорно-двигательному аппарату. Поговорим о его строении и особенностях в этой статье!

Строение и функции опорно-двигательной аппарата (ОДА)

Опорно-двигательный аппарат образован:

  • пассивной частью — скелет (выполняет функцию опоры и защиты, а также служит местом прикрепления мышц);
  • активной частью — мышцы (изменяют положение тела в пространстве, а также выполняют функцию защиты). 

Скелет образован разновидностями соединительной ткани (подробнее о них можно почитать в статье «Ткани»): 

  • кости образованы костной тканью (она снабжена нервами и кровеносными сосудами);
  • хрящи образованы хрящевой тканью.
Интересный факт. Скелет гортани состоит из девяти хрящей: трех одиночных и трех парных. Дело в том, что ей надо сжиматься, когда по пищеводу проходит пищевой комок. Кроме того, гортань очень подвижна для того, чтобы вырабатывать различные звуки.

Рассмотрим функции ОДА подробнее: 

  • Локомоторная функция. Кости скелета являются рычагами, приводимыми в движение мышцами. В результате этого части тела изменяют положение по отношению друг к другу и передвигают его в пространстве. Получается, что наши кости как марионетки, только управление ими идет изнутри по ниточкам-нервам.
  • Защита органов от внешних воздействий. Скелет образует для них вместилище В полости черепа расположен головной мозг, в позвоночном канале — спинной мозг, в грудной клетке — сердце, легкие, пищевод и т.д. Это самые жизненно важные органы, поэтому они имеют такую серьезную защиту. Это как класть деньги в сейф, но, кстати, не класть все яйца в одну корзину.
  • Опорная функция. Ткани и органы крепятся к скелету. 
  • Минеральный обмен. Кости являются депо кальция, фосфора и других минеральных веществ. Это словно баночки со специями на кухонной полке.  
  • Кроветворная функция. Образование и дифференциация форменных элементов крови в красном костном мозге, который расположен в полостях костей. Как роддом, в котором рождаются клеточки крови.
  • Амортизация. Особенности скелета (изгибы и т.д.) помогают смягчать толчки при ходьбе словно пружинки.

Состав кости

В химический состав костной ткани входят:

  • органические вещества (жиры, углеводы, но в основном белки — оссеин, коллаген) — придают костям гибкость, эластичность и упругость;
  • неорганические вещества (фосфат и карбонат кальция) — придают костям твердость.
Почему падать лучше в детстве, чем в старости?

Почему дети бегают, прыгают, кувыркаются, падают на детских площадках и чаще всего ничего себе при этом не ломают, а для пожилых людей легкое падение может обернуться серьезной травмой?В детском возрасте количество органических веществ максимально, кости детей упругие, устойчивы к переломам. С возрастом количество органических веществ уменьшается, а доля минеральных солей увеличивается. Кости приобретают твердость и прочность. У пожилых людей в костях уменьшается доля как минеральных, так и органических веществ, из-за этого их кости становятся более хрупкими и подверженными переломам. 

Если взять какую-нибудь кость — желательно, не человеческую,— и пойти в лабораторию, то можно самостоятельно убедиться, что она состоит именно из тех веществ, которые мы упомянули выше. Вот спойлер, как это сделать: 

=

+ = и

А теперь все же разберемся: как опытным путем понять, из чего состоит кость?

1) Сжиганием: при длительном воздействии огня на кость органические вещества в ее составе сгорают. Она становится хрупкой, может рассыпаться на множество мелких частиц. Остатки состоят из неорганических соединений. Получается, при отсутствии органических веществ кость теряет такие свойства, как гибкость и упругость. 

2) Погружением в раствор соляной кислоты (HCl) на несколько дней: неорганические соединения растворяются в соляной кислоте, и происходит их вымывание из кости. Кость теряет твердость и становится гибкой: её можно завязать в узел. Значит, за такое свойство, как твердость кости, отвечают именно неорганические соли.

Строение кости

У кости различают диафиз (тело кости) и эпифизы (утолщенные концы): 

1. Диафиз образован компактным костным веществом и заполнен желтым костным мозгом, сверху покрыт надкостницей (ткань, которая обеспечивает рост в толщину).

  • Компактное вещество — твердое вещество кости, в котором костные перепонки расположены вплотную друг к другу, что обеспечивает прочность кости. 
  • Желтый костный мозг — это жировая ткань, которая накапливает питательные вещества и при необходимости может выполнять и кроветворную функцию (обычно при больших кровопотерях).

2. Эпифизы образованы губчатым веществом и заполнены красным костным мозгом (является кроветворным органом), сверху покрыты суставным хрящом.

  • Губчатое вещество — твердое вещество кости, в котором костные перепонки расположены не так близко и плотно, из-за чего кость более пориста и менее прочна. 
  • Красный костный мозг — орган, выполняющий кроветворную функцию (здесь образуются различные элементы крови).
Интересный факт. Сегодня врачи умеют пересаживать костный мозг.

Пересадка костного мозга — это  введение в организм здоровых кроветворных клеток с целью заменить поврежденные или больные. Эта операция нужна при лечении онкологических заболеваний и болезней крови. Трансплантация костного мозга необходима в случаях, когда кровь не справляется со своими функциями. 
Почему люди с возрастом перестают расти в длину?

Между диафизом и эпифизом находится гиалиновый хрящ, за счет которого в детском и юношеском возрасте происходит рост костей в длину. Эпифизарная пластинка, или по-другому зона роста — часть гиалинового хряща, которая со временем заменяется костной тканью, из-за чего кости человека перестают расти в длину. 

Классификация костей

НазваниеВидыПримерыХарактеристика
Трубчатые Длинные
Бедренная, большеберцовая, малоберцовая, плечевая, лучевая, локтевая
Кости в форме цилиндра, их длина превышает ширину, выполняют роль рычагов, образуют конечности. Состоят из диафиза и эпифизов. 
КороткиеКости плюсны, пясти, фаланги пальцев 
ГубчатыеДлинныеРебра, грудина Длина примерно равна ширине, кости состоят из губчатого вещества, покрытого сверху слоем компактного. 
КороткиеКости запястья и предплюсны, тела позвонков
ПлоскиеТеменная, лобная, височная, затылочная, лопатка, тазовая костьПлощадь кости превышает ширину, сама кость состоит из губчатого вещества, покрытого сверху слоем компактного. 
Смешанные Крестец, подъязычная костьОбычно эти кости образуются из разных частей и имеют сложное строение. 
Обратите внимание, что с некоторыми костями иногда возникает путаница. Проверяйте информацию в надежных источниках и докапывайтесь до сути! 

Например, многие относят ключицу в трубчатым костям, потому что она имеет такую же удлиненную форму цилиндра, как и другие кости. Но при этом по строению и происхождению это губчатая кость: у нее внутри нет такой полости, как, например, у фаланг пальцев. 

Соединения костей

Понимать, где и какая кость необходимо, но для чего? Какой толк в этих костях самих по себе? Лишь особым образом соединяясь, они образуют тот замечательный механизм, благодаря которому мы с вами двигаемся — скелет. Именно он и интересует нас в практическом смысле.

Соединения костей бывают:

  • неподвижные (швы), кости соединяет просто прослойка соединительной ткани: кости черепа, позвонки копчика и крестца; 
  • полуподвижные (полусуставы), кости соединяются с помощью хрящей: позвонки в позвоночнике, соединение ребер с грудиной; 
  • подвижные (суставы): локтевой сустав, коленный сустав, плечевой сустав, тазобедренный сустав, голеностопный сустав, позвонки с ребрами.
Возможно, вы не понаслышке знаете, как больно ударяться локтем. В этом виноват локтевой нерв, большая часть которого спрятана глубоко под кожей. Но в области локтя этот нерв очень близко подходит к поверхности. Именно поэтому при ударе локтем вы испытываете необычную боль, ведь вы травмируете непосредственно локтевой нерв. 

Наибольшую подвижность костей обеспечивает именно сустав, он же и имеет более сложное строение. Давайте-ка мы с ним разберемся!

Каждый сустав — это шарнир, а самый простой пример шарнира — дверная петля. Если она исправна и хорошо смазана, то она не скрипит и работает плавно. Также и с суставом. Сустав образован суставными поверхностями эпифизов костей, покрытыми гиалиновым хрящом, суставной полостью, содержащей небольшое количество синовиальной жидкости, суставной сумкой (фиброзной капсулой) и синовиальной оболочкой. Да, звучит замудренно, но что поделать. Всё-таки наши кости сложнее двери. 

Итак, что мы запоминаем: 

  • Суставные хрящи, выстилающие суставные поверхности костей, уменьшают силу трения.
  • Суставная сумка — соединительнотканная оболочка, защищающая сустав.
  • Синовиальная жидкость — жидкость, заполняющая полость сустава и уменьшающая силу трения.
  • Связки суставов — прочные, плотные образования, которые укрепляют соединения между костями и ограничивают амплитуду движения в суставах.

И напоследок — небольшая загадка в иллюстрациях ниже. Сможете догадаться, о каком факте идет речь?

=

Куда пропадают кости из человеческого скелета? 

Когда ребенок рождается, в его скелете около 270 костей, а в скелете взрослого человека их 205-208.
Дело в том, что во время взросления многие кости срастаются и формируют одну целостную структуру, например, тазовая кость изначально состоит из целых трех костей, которые потом срастаются: из подвздошной, седалищной и лобковой. 

Фактчек

  • Опорно-двигательный аппарат образован пассивной (скелет) и активной частью (мышцы).
  • В составе скелета взрослого человека более 200 костей, которые состоят из органических (оссеин) и неорганических веществ (различные соли).
  • У кости различают диафиз (тело кости, состоящее из компактного вещества и заполненное желтым костным мозгом) и эпифизы (утолщенные концы, состоящие из губчатого вещества и заполненные красным костным мозгом).
  • Кости подразделяются на трубчатые, губчатые, плоские и смешанные
  • Кости соединяются различным образом: неподвижно (швы), полуподвижно (полусуставы) и подвижно (суставы).

Проверь себя

Задание 1.

Какое вещество придает костям гибкость?

  1. Оссеин
  2. Фосфат кальция
  3. Карбонат кальция
  4. Вода 

Задание 2.

Как соединены ребра с грудиной?

  1. Неподвижно
  2. Полуподвижно
  3. Подвижно
  4. Не соединены  

Задание 3.

Какой костью является лобная кость?

  1. Трубчатая 
  2. Губчатая
  3. Плоская
  4. Смешанная

Задание 4.

Выберите все структуры, входящие в состав сустава:

  1. Суставные хрящи
  2. Суставная сумка
  3. Синовиальная жидкость
  4. Межпозвоночный диск 
  5. Все вышеперечисленное

Ответы: 1. — 1; 2. — 2; 3. — 3; 4. — 123.

Понравилась статья? Оцени:
Читайте также:

Читать статьи — хорошо, а готовиться к экзаменам
в самой крупной онлайн-школе — еще эффективнее.

50 000
Количество
учеников
1510
Количество
стобальников
>15000
Сдали на 90+
баллов