Какова роль скелета человека ответ: какова роль скелета человека — Школьные Знания.com

Содержание

Опорно-двигательная система. Скелет человека — урок. Окружающий мир, 3 класс.

Внутри нашего тела находится скелет. К нему прикрепляются мышцы.

Скелет и мышцы составляют опорно-двигательную систему.

Эта система:

  • служит опорой телу;
  • защищает внутренние органы;
  • позволяет нашему организму двигаться.

Скелет

В скелете человека более \(200\) костей. У всех костей есть свои названия. Кости твёрдые и прочные. Каждая имеет определённые размеры и форму.

 

Скелет:

  • является опорой тела;
  • поддерживает форму тела;
  • защищает все внутренние органы от повреждений.

Кости в скелете соединены так, что при движении могут изменять своё положение.

Заставляют кости двигаться прикреплённые к ним мышцы.

В скелете человека выделяют череп, позвоночник, грудную клетку, таз, верхние конечности (руки) и нижние конечности (ноги).

 

Череп защищает головной мозг от повреждений. Он образован твёрдыми и прочными костями.

 

Позвоночник является главной опорой нашего тела. Без позвоночника человек не смог бы стоять и ходить. Позвоночник состоит из \(33\) позвонков. Позвонки имеют отверстия, которые образуют позвоночный канал. В нём расположен спинной мозг.

 

Грудная клетка образована рёбрами и надёжно защищает сердце и лёгкие.

 

К грудной клетке при помощи ключиц и лопаток прикреплены кости верхних конечностей — рук. Кости рук соединены подвижно. Поэтому мы можем их поднимать, опускать, сгибать в локтях и выполнять много других движений.

 

К нижней части позвоночника присоединены кости таза. Таз поддерживает и защищает внутренние органы. С тазом подвижно соединены кости нижних конечностей — ног.

Подведем итоги 2 главы. Роль мышц и костей скелета

Ответьте на вопросы и выполните задания

1. Вопрос

Охарактеризуйте роль мышц и костей скелета в организме.

Ответ:

Мышцы и скелет образуют опорно — двигательную систему тела человека.

Опорно — двигательная система обеспечивает опору и движение нашего тела, защищает внутренние органы. При любом движении все наши органы опираются на кости (скелет) и мышцы.

Скелет представляет собой единое прочное образование. В скелете человека насчитывается более 200 костей. Различают скелет головы — череп, скелет туловища, к которому прикрепляются пояса конечностей — плечевой и тазовый, и кости свободных конечностей — рук и ног.

В организме человека насчитывается около 600 скелетных мышц. Мышцы приводят в движение части скелета и перемещают тело в пространстве.

Они обеспечивают вертикальное положение тела человека и любую позу. Мышцы живота поддерживают и защищают внутренние органы, выполняя опорную функцию, все движения человека производятся рефлекторными сокращениями определенных групп скелетных мышц, обеспечивающих выполнение трудовых движений, физических упражнений и функцию речи. Сокращения мышц играют очень важную роль в осуществлении дыхания и движения крови по кровеносным сосудам, в повышении обмена веществ, осознании позы и ориентировке тела в пространстве.

2. Вопрос

Рассмотрите рис. 14 и 15, сопоставьте строение трубчатой кости с микростроением компактного вещества. Объясните назначение микроскопических канальцев, выложенных прочными стенками.

Ответ:

Компактное вещество кости пронизано мельчайшими костными канальцами, по которым проходят сосуды и нервы. Вокруг них располагаются костные клетки, которые выделяют межклеточное вещество, имеющее форму костных пластинок.

Костные пластинки в несколько слоев окружают полость канальца, образуя цилиндры, вложенные один в другой. Костные клетки располагаются позади каждого ряда. Они соединены между собой, образуя единую систему.

3. Вопрос

Просмотрите табл. 1 и выпишите морфологические признаки и функциональные особенности скелета, доказывающие родство человека с приматами, особенно с человекообразными обезьянами.

Ответ:

4. Вопрос

Назовите особенности скелета человека, связанные с прямохождением, с развитием мозга и речи, с трудовой деятельностью людей.

Ответ:

Особенности скелета связанные с прямохождением:

Прикрепление черепа к позвоночнику почти совпадает с центром тяжести головы, позвоночник s — образно изогнут, грудная клетка уплощена в передне — заднем направлении, кости таза и нижних конечностей массивны, стопа образует своды, пальцы стопы укорочены, большой палец не противопоставлен остальным.

Особенности скелета связанные с развитием мозга и речи:

Мозговой отдел черепа больше лицевого. Челюстной отдел черепа не выступает вперед. Клыки примерно равны резцам. На нижней челюсти развит подбородочный выступ, к которому прикрепляются мышцы, участвующие в речи.

Особенности скелета связанные с трудовой деятельностью:

Сочлененная с грудиной ключица удерживает плечевой пояс на некотором расстоянии от грудной клетки. Лучевая кость предплечья подвижна относительно локтевой кости. Кости ладони подвижны. Большой палец кисти противопоставлен остальным.

5. Вопрос

Какие особенности скелета говорят о том, что человек принадлежит к типу хордовых, подтипу позвоночных, к отряду млекопитающих, к роду приматов и к семейству человекообразных обезьян?

Ответ:

— носовая и ротовая полости разделены твердым и мягким нёбом. Между зубами и щеками существует щель;

— зубы входят в ячейки нижней и верхней челюстей. Меняются один раз в жизни;

— пятипалые конечности; пальцы на руках и ногах снабжены плоскими ногтями, а не когтями. Большой палец противопоставлен остальным;

— подвижная ключица и шаровидный плечевой сустав;

— характерные пропорции тела: короткое туловище и длинные конечности;

— редукция хвостовых позвонков, уменьшение числа грудных и поясничных позвонков, увеличение числа крестцовых позвонков, сросшихся в одну кость — крестец: 5 вместо 2 — 3.

6. Вопрос

Какими свойствами обладают гладкие и поперечно — полосатые мышцы и каким отделом нервной системы регулируется каждая из них?

Ответ:

1.гладкая мускулатура.

Этот тип мышц образует стенки полых органов, например, сосудов или желудка. Контролировать такие мышцы невозможно. Они обеспечивают стабильную работу внутренних органов. Сокращается и расслабляется гладкая мускулатура достаточно медленно, но при этом она обладает возможностью длительно удерживать напряжение.

Контролируется вегетативным отделом нервной системы.

2.поперечно — полосатые мышцы.

В эту категорию входят скелетные мышцы и сердечная мышца.

— скелетных мышц около 600, они достаточно крупные и имеют характерную исчерченность. Эти мышцы работают под чутким руководством человеческого сознания и контролируется соматическим отделом нервной системы. Они принимают участие в мимике, движении, а также защищают внутренние органы от внешних факторов.

— сердечная мышца цельная, ее называют миокардом. Главное предназначение — «качать» кровь в организме. Эта мышца работает самостоятельно без участия человеческого сознания.

7. Вопрос

Что происходит при гиподинамии и систематических физических нагрузках?

Ответ:

Гиподинамия — это нарушение функций организма (опорно — двигательного аппарата, кровообращения, дыхания, пищеварения) при ограничении двигательной активности, снижении силы сокращения мышц.

Особенно влияет гиподинамия на сердечно — сосудистую систему — ослабевает сила сокращений сердца, уменьшается трудоспособность, снижается тонус сосудов. Отрицательное влияние оказывается и на метаболизм (обмен веществ и энергии), уменьшается кровоснабжение тканей. Вследствие неполноценного расщепления жиров кровь становится «жирной» и медленнее течёт по сосудам — снабжение питательными веществами и кислородом уменьшается, нарушается работа сердца, легких, снижается устойчивость к болезням, развивается ожирение.

Систематические занятия физическими упражнениями способствуют росту и развитию мышц. Человек становится физически сильнее, выносливее. При физических нагрузках усиливается кровоток, кровь доставляет к мышцам кислород и необходимые питательные вещества, которые распадаются и выделяют энергию. Ответной реакцией организма человека на физическую нагрузку является влияние коры головного мозга на регулирование функций кардиореспираторной системы, газообмена. Совершенствуются работа и строение внутренних органов, совершенствуется переработка и продвижение пищи по кишечнику.

Слаженная деятельность мышц и внутренних органов находится под контролем нервной системы, деятельность которой совершенствуется под влиянием физических упражнений.

8. Вопрос

В чем заключается тренировочный эффект? При каких условиях он достигается?

Ответ:

Мышечная работа происходит за счет распада молекул атф с освобождением энергии. После ее окончания обычно значительный запас неизрасходованных молекул атф остается в мышечных волокнах. За счет этих молекул идет восстановление утраченных структур, причем их оказывается больше, чем было в начале работы. Это явление называется тренировочным эффектом. Он наступает после интенсивной мышечной работы при условии достаточного отдыха и полноценного питания. Тренировочный эффект дает лишь та нагрузка, при которой синтез белков обгоняет их распад. Другое важное правило состоит в том, что после работы необходим обязательный отдых, позволяющий восстановить утраченное и приобрести новое.

9. Вопрос

Какими способами можно выявить искривление позвоночника и плоскостопие?

Ответ:

Выявить искривление позвоночника можно следующим образом:

1. Нужно раздеться до пояса и встать спиной к наблюдающему, руки необходимо опустить вниз. Наблюдатель должен зафиксировать на одном ли уровне находятся углы лопаток. Если один угол лопатки или одно плечо выше, а другой ниже, можно предположить боковое искривление — сколиоз. Между опущенными руками и туловищем образуются треугольники, если они равны, то искривления позвоночника нет.

2. Максимально расправить плечи и стараться прижаться к стене лопатками, головой и пятками. Если между стеной и спиной спокойно проходит кулак, осанка несколько искривлена.

Определить плоскостопие можно разными методами:

1.на следе центр пятки соединяют с центром третьего пальца, если полученный отрезок не пересекает след в самой узкой его части, то плоскостопия нет.

2. На лист белой бумаги положенной на пол, встать мокрой ногой. Получится след. Нужно соединить самые крайние точки со стороны большого пальца и пятки — линия ак. Найти среднюю точку м, восстановить перпендикуляры ав и md от точек а и м. Найти точку пересечения md со следом и обозначить ее буквой с. Затем cd разделить на ав. Если получится число больше 0,33, то имеет место плоскостопие, если меньше, то все в порядке. У многих людей отрезок cd равен нулю, это в пределах нормы.

10. Вопрос

Как наиболее рационально распределять физическую нагрузку?

Ответ:

Физическая нагрузка — степень интенсивности и продолжительность мышечной работы которая определяется величиной энергетических затрат организма, развиваемой мощности или произведенной работы. Комплекс физических упражнений включает в себя статические и динамические упражнения.

Утренние нагрузки должны быть легкими, они должны «пробуждать» организм от ночного отдыха. Самые интенсивные нагрузки должны приходиться на период с 11 до 16 часов. Далее нагрузка должна снижаться, организм нуждается в отдыхе и питании. К вечеру нагрузка должна быть минимальной, иначе перевозбужденный организм не сможет полностью восстановиться в период ночного отдыха.

Дополните предложения

1. Лобная кость относится к мозговому отделу черепа, пяточная — к костям стопы, а плечевая — к костям верхней конечности.

2. Суставная головка и суставная впадина покрыты гладким суставным хрящом, сам сустав находится в суставной сумке и укреплен связками из соединительной ткани.

3. Рост кости в толщину происходит благодаря надкостнице, а рост в длину — за счет замещения хрящевой ткани в зонах роста.

4. Грудные мышцы и широчайшая мышца спины приводят плечо к туловищу. Они являются приводящими, а дельтовидная мышца отводит плечо в сторону, по отношению к первым эта мышца является их антагонистом.

5. При перемещении груза мышца совершает динамическую работу, при удержании груза статическую.

Отметьте верные утверждения

1. Процент органических веществ больше в костях детей.

4. Позвоночник человека имеет s — образный изгиб.

6. Сокращение мышцы осуществляется за счет биологического окисления органических веществ мышечного волокна.

как она устроена и как она работает

автор: PD Dr. med. Gesche Tallen, erstellt am: 2013/04/12, редактор: Dr. Natalie Kharina-Welke, Переводчик: Dr. Natalie Kharina-Welke, Последнее изменение: 2017/08/30

Тело любого человека опирается на скелет. Можно сказать, что скелет даёт нашему телу опору изнутри. А сам скелет состоит более чем из 200 костей. Разные кости отличаются друг от друга в зависимости от того, где именно в организме они находятся и какую работу они должны выполнять.

Работа, которую выполняют наши кости, разнообразна:

  • В любом движении нашего организма участвуют кости. Вместе с мышцами, суставами и связками они дают нам возможность передвигаться.
  • Кости защищают наши внутренние органы. Под защитой костей черепа, например, находится головной мозг, а рёбра защищают сердце и лёгкие.
  • Кроме того красный костный мозг‎ – это источник клеток крови, в нём вырастают лейкоциты, эритроциты и тромбоциты. То есть костный мозг – это то место, которое отвечает за наше кроветворение.
  • У костей есть ещё одна важная функция. Они накапливают кальций‎ и фосфор‎. И поэтому играют важную роль в обмене этих минеральных веществ организме человека.

Скелет взрослого человека более окостенелый. А у детей и подростков скелет состоит также из хрящевой ткани. Её количество зависит от возраста ребёнка. Большая часть взрослого костного скелета развилась из хрящей. Хрящи постепенно в процессе роста человека заменяются костями.

Замена хрящей на кости начинается уже во внутриутробном периоде развития ребёнка, то есть у эмбриона возрастом 6 недель. Этот процесс продолжается, пока человеку не исполнится 20 лет. Пока не произошло полное окостенение, клетки должны делиться много раз, чтобы наши кости росли в длину и в толщину. Поэтому на этом этапе появляется вероятность того, что может произойти какой-то сбой. Например, из клетки в клетку может передаться неправильная наследственная информация, или, наоборот, часть генетической информации может потеряться. В таком случае клетка‎ может злокачествеено измениться (то есть мутировать), и в результате появляется злокачественная опухоль кости, то есть рак кости.

Чтобы лучше понимать такую болезнь как саркома Юинга, и почему её лечат именно так, как написано в протоколе, нужно иметь представление о том, что такое наши кости, из чего они состоят и как они работают. Именно для этого мы составили этот информационный блок. Он не претендует на абсолютную полноту. Но он достаточно просто объясняет основные знания современной медицины.

Урок 11. Скелет человека.Осевой скелет

Тема: Скелет человека. Осевой скелет

Цель: продолжить формирование знаний о строении и функциях частей скелета, провести сравнительный анализ скелета человека со скелетом млекопитающих животных, выявить особенности скелета человека, связанные с прямохождением, развитием мозга, трудовой деятельностью.

Ход урока

  1. Организационный момент

  2. Проверка знаний

Слайд 2 — Ответьте на вопросы:

Что такое скелет? Какова роль скелета?

Какие типы костей вам известны? В чем их особенности?

Какова роль органических веществ, входящих в состав кости?

Какова роль органических веществ в обеспечении прочности костей?

Как происходит рост костей в ширину и толщину?

Какие функции выполняет скелет?

Какие особенности в строении скелета вы отметили бы как приспособленность к прямохождению?

  1. Изучение нового материала

— Рассмотрим особенности строения скелета человека.

Слайд 3 – Скелет – совокупность твердых тканей в организме, служащих опорой тела или отдельных его частей и защищающих его от механических повреждений. В скелете человека различают осевой и добавочный скелет.

Осевой скелет – объединяет череп и скелет туловища.

Добавочный скелет – состоит из костей поясов конечностей и скелета свободных конечностей.

Слайд 4 – Отделы скелета.

Масса скелета 11 кг. В составе скелета около 200 костей (86 парных)

Слайд 5 — Скелет головы. В черепе различают мозговой и лицевой отделы. Череп состоит из 23 костей: теменные (2), височные (2), лобная (1), затылочная (1), скуловые (2), носовые (2), слезные (2), нижняя челюсть (1), верхние челюсти (2), клиновидная (1), подьязычная (1) кости + слуховые косточки (6)

Слайд 6 — Череп определяет форму головы, защищает головной мозг, органы чувств, служит местом прикрепления мимических мышц.

В состав мозгового отдела входят парные кости — височные и теменные; непарные кости — лобная, затылочная, клиновидная и решетчатая.

Затылочная кость имеет большое затылочное отверстие. Сквозь него проходит спинной мозг. Через множество мелких отверстий в костях проходят нервы и кровеносные сосуды.

В лицевой части парные: верхнечелюстные, носовые, нижние носовые раковины, скуловые, слезные, небные. Из непарных самая крупная нижнечелюстная.

Слайд 7 – Соединение костей черепа: подвижное и неподвижное. Подвижны только 2 (нижняя челюсть и подъязычная кость). Это позволяет пережевывать пищу и членораздельно говорить. Нижняя челюсть снабжена подбородочным выступом, к которому прикрепляются мышцы, участвующие в речи.

Слайд 8 — Скелет туловища включает позвоночник и грудную клетку. Череп соединяется с позвоночником, являющимся основой скелета туловища.

Слайд 9 — Позвоночник образован 33—34 позвонками: 7 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 сросшихся между собой крестцовых и 4—5 копчиковых позвонков. Копчиковые позвонки человека наименее развиты. Они соответствуют хвостовым позвонкам позвоночных животных.

Позвоночник имеет 4 изгиба: шейный и поясничный лордозы (изгибы вперед) грудной и крестцовый кифозы (изгибы назад). Изгибы позвоночника обеспечивают ему упругость, что особенно важно при ходьбе, беге и прыжках. При резких движениях позвоночник пружинит, предохраняя мозг от сотрясения.

Слайд 10 — Отделы: шейный (7), грудной (12), поясничный (7), крестец (5), копчик (3-4)

Слайд 11 — Позвонки состоят из тела — самой массивной части позвонка, дуги и нескольких отростков, к которым прикрепляются мышцы.

Дуга и тело замкнуты в виде кольца. Располагаясь друг над другом, тела позвонков образуют позвоночный столб, а наложенные друг на друга костные кольца — позвоночный канал — костный футляр для спинного мозга. Соседние позвонки отделены друг от друга довольно толстыми дисками из эластичной хрящевой ткани, благодаря которым позвоночный столб обладает гибкостью.

позвонок = тело + 1 поперечный отросток + 2 остистых отростка

Слайд 12Грудная клетка образована грудными позвонками, 12 парами ребер и плоской грудной костью, или грудиной. Ребра представляют собой плоские изогнутые дугою кости. Их задние концы подвижно соединены с грудными позвонками. Первые семь пар ребер называются истинными, следующие три пары — ложные ребра, их реберные хрящи соединены не с грудиной, а с выше лежащим ребром; две последние пары ребер — блуждающие они оканчиваются свободно. Грудная клетка защищает сердце и легкие, а также печень и желудок.

Слайд 13 – А теперь выделим особенности скелета человека, приспособленного к прямохождению. Давайте сравним его со скелетом млекопитающего.

Вопросы: Какие черты сходства вы могли бы отметить?

В чем различия и с чем это может быть связано?

ОТЛИЧИЯ: Преобразилась вся сложная конструкция костной опоры — позвоночника и таза, уменьшились челюсти. Развился мозг, увеличился мозговой череп, сформировалась рука, как орган труда. Массивными стали кости нижних конечностей.

Слайд 14 – Скелеты передних конечностей различных позвоночных животных.

Вопросы: Какие сходства у всех конечностей?

В чем причина различий конечностей разных животных?

Слайд 15 – Сравнение формы грудной клетки и таза человека (1,3) и млекопитающего животного (2,4).

Вопрос: В чем различия в строении грудной клетки и костей таза человека и млекопитающих животных?

Слайд 16 – Сравнение скелета человека и гориллы.

Вопрос: В чем различия скелета человека и скелета гориллы?

Слайд 17 – Это интересно! Развитие скелета у зародыша человека

1 — скелет 1-4 недельного зародыша, образованный мягкой (перепончатой) соединительной тканью (а — пластинка основания черепа, б — зачаток позвоночника, в — зачаток руки, г — зачаток ноги)
2 — хрящевой скелет 8-9 недельного зародыша
3 — костный скелет двухмесячного зародыша
4 — костный скелет четырехмесячного зародыша

Слайд 18 – Сделайте вывод о причинах сходства и различия скелетов человека и животных. /Ответы обучающихся/

Слайд 19Подвести обучающихся к выводу:

В строении скелета человека и животных есть много сходства, что говорит о единстве их происхождения

Различия в их строении связаны с различием в их образе жизни и с прямохождением.

Особенности скелета, связанные с прямохождением и трудом:

  1. Изгибы позвоночника

шейный

поясничный

грудной

крестцовый

  1. Грудная клетка расширена в стороны

  2. Противопоставление большого пальца

  3. Широкий пояс нижних конечностей, таз в виде чаши

  4. Кости нижних конечностей мощнее, чем верхних

  5. Сводчатая стопа

  6. Мозговой череп преобладает над лицевым

  1. Закрепление изученного материала

Слайд 20 – Задание 1. Укажите соответствие:

1. Осевой скелет туловища. А) грудина,

2. Часть позвоночника, создающая опору тазу. Б) кость,

3. Элемент скелета. В) крестец,

4. Кости, образующие позвоночник. Г) позвонки,

5. Часть грудной клетки. Д) позвоночник,

6. Опорная структура организма. Е) скелет.

Ответ: 1 – д, 2 – в, 3 – б, 4 – г, 5 – а, 6 – е.

Слайд 21 – Задание 2. Укажите части грудной клетки.

Ответ: 1 – ребра, 2 – грудной отдел позвоночника, 3 – грудина.

Слайды 22-23 – Задание 3. Ответьте на вопросы:

1. Из скольки позвонков состоят копчик и крестец?

2. Какие особенности строения они имеют?

3. Какую функцию они выполняют?

4. Какие части позвоночника относят к кифозам и лордозам?

5. Почему позвонки различных отделов позвоночника отличаются формой и размерами?

Слайд 24 – Задание 4. Запишите основные функции скелета.

Слайд 25 – Задание 5. Запишите известные вам названия костей скелета.

  1. Подведение итога урока

Слайд 26 — Домашнее задание: § 11 прочитать, ответить устно на вопросы к параграфу.

Заболевания опорно-двигательного аппарата

Введение

Согласно перечню Международной классификации болезней, к заболеваниям опорно-двигательного аппарата относятся более 150 нозологий, поражающих скелетно-мышечную систему: мышцы, кости, суставы и соединительные ткани, такие как сухожилия и связки. Они варьируются в широком диапазоне, от острых и кратковременных явлений — переломов, растяжений и вывихов — до пожизненных нарушений, сопровождающихся хронической болью и инвалидностью.

Заболевания опорно-двигательного аппарата обычно характеризуются болевыми ощущениями (нередко постоянного характера) и снижением подвижности, моторики и функциональных возможностей, что ограничивает способность человека к трудовой деятельности и выполнению социальных функций, тем самым оказывая негативное воздействие на психическое благополучие и на благосостояние населения в целом. К наиболее распространенным инвалидизирующим заболеваниям опорно-двигательного аппарата относятся остеоартроз, люмбаго и цервикалгия, переломы, вызванные хрупкостью костной ткани, травмы и такие системные воспалительные заболевания, как ревматоидный артрит.

Заболевания опорно-двигательного аппарата включают в себя нарушения, поражающие: 

  • суставы, в частности, остеоартроз, ревматоидный артрит, псориатический артрит, подагру, анкилозирующий спондилоартрит;
  • костные ткани, в частности, остеопороз, остеопению и связанные с этим переломы в результате травм или хрупкости костей;
  • мышцы, в частности, саркопению;
  • позвоночник, в частности, люмбаго и цервикалгию;
  • различные части тела или системы организма, в частности, регионарные и распространенные болевые синдромы и воспалительные заболевания, например, заболевания соединительных тканей и васкулит, характеризующиеся симптомами со стороны костно-мышечной системы, такие как системная красная волчанка.

Заболевания опорно-двигательного аппарата распространены среди лиц всех возрастных групп и чаще всего поражают людей в период от подросткового до пожилого возраста. Ожидается, что по мере старения мирового населения и усиления факторов риска неинфекционных заболеваний, особенно в странах с низким и средним уровнем дохода, распространенность и негативное воздействие опорно-двигательных заболеваний будут расти. Нарушения опорно-двигательного аппарата нередко сопровождают другие неинфекционные заболевания при полиморбидных состояниях.

Масштабы проблемы

Согласно перечню Международной классификации болезней, к заболеваниям опорно-двигательного аппарата относятся более 150 нозологий, поражающих скелетно-мышечную систему: мышцы, кости, суставы и соединительные ткани, такие как сухожилия и связки. Они варьируются в широком диапазоне, от острых и кратковременных явлений — переломов, растяжений и вывихов — до пожизненных нарушений, сопровождающихся хронической болью и инвалидностью.

Заболевания опорно-двигательного аппарата обычно характеризуются болевыми ощущениями (нередко постоянного характера) и снижением подвижности, моторики и функциональных возможностей, что ограничивает способность человека к трудовой деятельности и выполнению социальных функций, тем самым оказывая негативное воздействие на психическое благополучие и на благосостояние населения в целом. К наиболее распространенным инвалидизирующим заболеваниям опорно-двигательного аппарата относятся остеоартроз, люмбаго и цервикалгия, переломы, вызванные хрупкостью костной ткани, травмы и такие системные воспалительные заболевания, как ревматоидный артрит.

Заболевания опорно-двигательного аппарата включают в себя нарушения, поражающие: 

  • суставы, в частности, остеоартроз, ревматоидный артрит, псориатический артрит, подагру, анкилозирующий спондилоартрит;
  • костные ткани, в частности, остеопороз, остеопению и связанные с этим переломы в результате травм или хрупкости костей;
  • мышцы, в частности, саркопению;
  • позвоночник, в частности, люмбаго и цервикалгию;
  • различные части тела или системы организма, в частности, регионарные и распространенные болевые синдромы и воспалительные заболевания, например, заболевания соединительных тканей и васкулит, характеризующиеся симптомами со стороны костно-мышечной системы, такие как системная красная волчанка.

Заболевания опорно-двигательного аппарата распространены среди лиц всех возрастных групп и чаще всего поражают людей в период от подросткового до пожилого возраста. Ожидается, что по мере старения мирового населения и усиления факторов риска неинфекционных заболеваний, особенно в странах с низким и средним уровнем дохода, распространенность и негативное воздействие опорно-двигательных заболеваний будут расти. Нарушения опорно-двигательного аппарата нередко сопровождают другие неинфекционные заболевания при полиморбидных состояниях.

Масштабы проблемы

Заболевания опорно-двигательного аппарата поражают лиц всех возрастных групп во всех регионах мира. В 2017 г. они были ведущей причиной инвалидности в четырех из шести регионов ВОЗ (занимая второе место в Регионе Восточного Средиземноморья и третье место в Африканском регионе). Хотя распространенность заболеваний опорно-двигательного аппарата увеличивается с возрастом, ими страдают и более молодые люди, нередко в годы наибольшей экономической активности.

Источником фактических данных об ущербе, вызываемом заболеваниями опорно-двигательного аппарата, служит исследование «Глобальное бремя болезней» (ГБВ), которое свидетельствует о значительном бремени вызываемой этими заболеваниями инвалидности. По данным исследования ГБВ 2017 г., заболевания опорно-двигательного аппарата занимают второе место среди факторов инвалидности в мире (на их долю пришлось 16% всех прожитых с инвалидностью лет), а люмбаго оставалось ведущей среди этих заболеваний причиной инвалидности с начала сбора данных в 1990 г. (1). Хотя распространенность заболеваний опорно-двигательного аппарата различается в зависимости от возраста и нозологии, с причиняющими боль заболеваниями костно-мышечной системы живет от 20% до 33% людей в мире. 

Согласно отчету, подготовленному недавно в Соединенных Штатах Америки, заболеваниями опорно-двигательного аппарата страдает каждый второй взрослый американец, что соответствует совокупному числу людей, страдающих сердечно-сосудистыми и хроническими респираторными заболеваниями (2).

Анализ данных исследования ВОЗ по вопросам глобального старения и здоровья взрослых (SAGE) указывает на высокую распространенность артрита среди групп населения с низким и средним уровнем дохода, особенно среди лиц с более низким социально-экономическим статусом (3).

Признаки и симптомы

Общими для целого ряда заболеваний опорно-двигательного аппарата признаками являются боль и ограниченная подвижность. При хронических заболеваниях боль, как правило, имеет персистирующий характер. Некоторые заболевания при отсутствии своевременной диагностики и лечения могут привести к деформации суставов.

Профилактика и ведение больных

Факторы риска заболеваний опорно-двигательного аппарата аналогичны факторам риска других неинфекционных заболеваний и включают в себя недостаточную физическую активность, ожирение, курение и неполноценное питание. Хотя некоторые такие заболевания нередко требуют специализированной помощи и/или хирургического вмешательства, многие из них можно лечить в учреждениях первичной помощи при помощи базовых нефармакологических методов, таких как физические упражнения, контроль массы тела и психологическая терапия, в сочетании с фармакотерапией.

Социально-экономические последствия

Заболевания опорно-двигательного аппарата создают значительную нагрузку на здравоохранение и общество в целом. Расходы, связанные с заболеваниями опорно-двигательного аппарата, с трудом поддаются оценке в силу их огромного многообразия и ограниченных возможностей систем эпиднадзора. Такие услуги ортопедической хирургии, как операция по полной замене сустава, входят в число наибольших статей расходов медицинских учреждений. Дефицит данных особенно ощутим в районах с низким и средним уровнем дохода. На долю заболеваний опорно-двигательного аппарата приходятся наибольшие потери производительности на рабочих местах. В 2011 г. такие заболевания обошлись в 213 миллиардов долларов США — 1,4% валового внутреннего продукта (2).

Деятельность ВОЗ

ВОЗ признает, что заболевания опорно-двигательного аппарата являются серьезной причиной инвалидности среди лиц всех возрастных групп во всех регионах мира. В частности, ВОЗ признает, что такие заболевания крайне негативно сказываются на функциональных возможностях людей. В этой связи ВОЗ принимает ответные меры в рамках модели оказания комплексной помощи пожилым людям (ICOPE), предполагающей выявление потребностей в улучшении функций опорно-двигательного аппарата посредством целого ряда мероприятий, одним из ключевых компонентов которых являются комбинированные физические упражнения.

Необходимость решения проблем, затрагивающих здоровье костно-мышечной системы, для улучшения функционирования указана также в глобальной программе работы ВОЗ по вопросам реабилитации. Предупреждение травм опорно-двигательного аппарата является одной из задач глобальной программы работы ВОЗ по проблеме дорожно-транспортного травматизма.


(1)James SL, Abate D, Abate KH, et al. Global, regional, and national incidence, prevalence, and years lived with disability for 354 diseases and injuries for 195 countries and territories, 1990-2017: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2017. Lancet 2018; 392: 1789-858.

(2) The Impact of Musculoskeletal Disorders on Americans — Opportunities for Action
http://www. boneandjointburden.org/docs/BMUSExecutiveSummary2016.pdf Bone and Joint Initiative USA. 2016.

(3) Prevalence of arthritis according to age, sex and socioeconomic status in six low and middle income countries: analysis of data from the World Health Organization study on global AGEing and adult health (SAGE) Wave 1.
https://bmcmusculoskeletdisord.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12891-017-1624-z
S. L. Brennan-Olsen, S. Cook, M. T. Leech, S. J. Bowe, P. Kowal, N. Naidoo, I. N. Ackerman, et al. BMC Musculoskeletal Disorders. 2017.

(4) World Health Organization. Guidelines on community-level interventions to manage declines in intrinsic capacity. Geneva: WHO; 2017. https://www.who.int/ageing/publications/guidelines-icope/en/

Влияние физических упражнений на формирование скелета и мышц — «Мәгариф» журналы

(Урок здоровья)

Элмир ВАЛЕЕВ,

учитель физической культуры I квалификационной категории Камскополянской средней школы №2 Нижнекамского района

Цели и задачи. Раскрыть значение физических упражнений на формирование системы опоры и движения. Способствовать развитию умений: анализировать, сравнивать, доказывать и опровергать, разрешать проблемы. Раскрыть роль двигательной активности в гармоничном развитии человека. Сформировать понятия: осанка, плоскостопие, сколиоз, лордоз, кифоз, гиподинамия. Познакомить с методами самоконтроля и коррекции осанки.

 Воспитывать навыки активного образа жизни, способность работать в парах, культуру поведения во время проведения лабораторной работы.

Оборудование. Гимнастические маты, ориентиры, обручи, гимнастические скамейки, диск с музыкой, магнитофон. Модель человека, таблицы «Скелетные мышцы», «Влияние физических упражнений на организм человека», «Предупреждение искривлений позвоночника», «Предупреждение плоскостопия», мультимедиа, информационный диск, экран, сантиметровая лента.

Ход занятия.

I. Организационный момент.

II. Основная часть.

Слайд 1. «Движение как таковое может по своему действию заменить любое лекарство, но все средства мира не в состоянии заменить действие движения». Тиссо

(Объявление темы и цели урока.)

1. Развитие опорно-двигательной системы человека.

Учитель. Скелет и мышцы растут и развиваются в детском и юношеском возрасте. Самый интенсивный рост и развитие мышц между 14 и 17 годами, к 18 годам мышечная масса становится такой, как у взрослого человека. По мере роста и развития ребенка его движения становятся все более совершенными и разнообразными.

Решающую роль в развитии силы, быстроты, ловкости, выносливости играют физические упражнения. Занятия спортом, физкультурой, трудом способствуют формированию скелета.

 Вопрос. Что такое рельеф кости? Можно ли по рельефу кости определить степень физического развития человека? Ответ обоснуйте.

Учитель. В местах, где прикрепляются сухожилия мышц, образуются костные шероховатости, бугры, гребни. Кость растет усиленно в тех направлениях, в которых она испытывает большее натяжение или сжатие. У физически развитых людей кости бугристые, шероховатые.

Вывод. Чем сильнее мышцы тела, тем прочнее становятся кости скелета.

Существует и прямая зависимость заболеваний суставов от слишком большой нагрузки на них. При ожирении увеличивается масса тела и соответственно возрастает давление на опорную поверхность суставов нижних конечностей. Это нарушает формирование опорного аппарата в детском возрасте и приводит к заболеванию суставов у взрослых. Избыточная масса тела способствует нарушению кровообращения конечностей, что ухудшает питание тканей суставов.

2. Значение тренировки мышц.

Учитель. Активная физическая деятельность – одно из обязательных условий гармоничного развития человека. Мыслители древности Платон, Аристотель, Сократ до глубокой старости занимались гимнастикой. Установлено, что при работе любого органа в него поступает больше крови, чем вовремя покоя. Чем большую работу совершает мышечные волокна, тем больше питательных веществ и кислорода приносит кровь. При регулярной физической работе, занятиях физкультурой и спортом мышечные волокна растут, утолщаются и человек становится сильнее. Мышцы нуждаются в систематической тренировке. Этому способствуют регулярные физические упражнения, ходьба на лыжах, катание на коньках, плавание, спортивные игры и т.д. Они делают человека закаленным, он может выдержать самые неблагоприятные воздействия внешней среды. Нагрузка должна увеличиваться последовательно, без соответствующей физической подготовки длительная игра, например, в футбол, баскетбол, а также бег на длинные дистанции могут принести вред неокрепшему организму.

3. Решение задачи открытого типа. В древности говорили: «Движение строит». Как вы понимаете этот афоризм? (Работа в парах. Учащиеся высказывают свои мысли, учитель кратко записывает их на доске. )

Вопросы.

Какова роль движений в гармоничном развитии человека?

Что же происходит в организме при физической работе?

Какие улучшения происходят в строении и деятельности организма у физически развитых людей?

Обсуждение ответов, обобщение и дополнение учителя физической культуры. Запись положений в тетради.

Костный аппарат становится прочным вследствие утолщения компактного вещества слоя кости.

Возрастает мышечная масса, повышается сила.

Уменьшается количество жировой ткани, в результате чего улучшается телосложение.

В мышцах увеличивается резерв сети кровеносных сосудов, благодаря чему активируется их кровоснабжение и использование кислорода.

Стенки кровеносных сосудов становятся эластичнее.

Жизненная емкость легких возрастает.

Тренируется сердечная мышца.

В организме быстрее протекают обменные процессы.

Улучшается координация деятельности всех органов со стороны центральной нервной системы.

Мышечная работа, особенно после нервных перегрузок, позволяет разрядить напряжение, так при этом разрушаются гормоны, и они перестают действовать на нервные центры.

Работающие мышцы сдавливают и растягивают кровеносные сосуды. Особенно это важно для вен ног. Вследствие этого увеличивается отток по ним венозной крови и вынос продуктов распада. Улучшается приток артериальной крови к мышцам и снабжение ее кислородом, т.е. кровь не застаивается, постоянно обновляется.

4. Гиподинамия и ее последствия.

Вопрос. К чему же может привести малая двигательная активность? Послушаем сообщение о гиподинамии.

5. Роль двигательной активности в профилактике заболеваний опорно-двигательной системы.

Организм человека поддерживается в вертикальном положении многими мышцами, в том числе и мышцами спины. Человека делают «прямостоячим» мышцы – разгибатели. Чтобы удержать тело в вертикальном положении, мышцам – разгибателям приходится противостоять не силе мышц – сгибателям, но и силе тяжести, действующей заодно с ними.

Прямая спина, расправленные плечи, развернутая грудь, поднятая голова – все это признаки хорошей осанки и, следовательно, красоты, здоровья и высокой работоспособности. Правильная осанка не дается человеку от рождения, а приобретается им. Она вырабатывается в детстве и юности, в этом возрасте хрящевая ткань в позвонках еще не заменилась полностью костной, а после 18 лет выправить ее недостатки очень трудно. Поэтому важно следить за своей осанкой, позой за столом. У детей, сидящих в какой-либо неправильной позе изо дня в день, может искривиться позвоночник. Искривление позвоночника бывает трех видов: лордоз, кифоз и сколиоз.

Слайд 2. Искривления позвоночника. (Сообщение учащихся о сколиозе, кифозе и лордозе.)

Слайд 3. Профилактика сколиоза.

Ходить и стоять прямо.

Высоко держать голову.

Следить за правильным положением тела за столом, ноги нужно держать под прямым углом или под столом под тупым углом.

Не горбиться.

Делать зарядку на укрепление мышц туловища.

Прогулки на свежем воздухе.

Своевременное и полноценное питание.

Закаливающие процедуры.

Массаж и гимнастика.

6. Лабораторная работа. «Выявление нарушения осанки». (Занятие в спортивном зале.)

III. Закрепление пройденного материала.

Разрешение ситуации. (Слайд 4) «На день рождения подруги школьница Л. 15-ти лет, пошла в новых туфлях на высоких каблуках, которые выпросила у мамы. Хотя идти было не близко и ноги устали, она себя чувствовала совсем взрослой и счастливой. После застолья стали танцевать, но через некоторое время, из-за боли в ногах Л. пришлось от танцев отказаться и провести остаток вечера, сидя на диване.

Вопросы. Что стало причиной боли в ногах Л.? Может ли обувь на высоких каблуках отразиться на состоянии здоровья человека? Какие меры профилактики помогут Л. сохранить правильную осанку и избежать деформации стопы?

IV. Итог урока. Домашнее задание.

Изучить § 15, выучить термины, выполнить лабораторную работу «Плоскостопие», завести дневник самонаблюдения.

Слайд 5. «Влияние физических упражнений на толщину мышц» Инструктаж учителя физической культуры по ведению дневника.

Дата Окружность плеча (мм) Окружность голени (мм)

 

Использованная литература.

  1. Колесов Д.В. Биология. Человек 8 кл.; учеб. для общеобразоват. Учреждений/ Д.В. Колесов, Р.Д. Маш, И. Н. Беляев. – 8-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2007.
  2. Кузнецов В.С., Колодницкий Г.А. Методика обучения основным видам движений на уроках физической культуры в школе. – М.:ВЛАДОС, 2002.
  3. Петров П.К. Методика преподавания гимнастики в школе. — М.: ВЛАДОС, 2000.
  4. Физическая культура: Журнал планирования уроков / Сост. В.С. Кузнецов, Г.А. Колодницкий. – М.: НЦ ЭНАС, 2002.
  5.  Физической воспитание учащихся 9 – 11 классов / Под ред. В.И. Ляха, Г.Б. Мейксона. – М.: Просвещение, 1997.

Анатомия лёгких, строение, функции на ONKO.LV

    Лёгкие – это мягкий, губчатый, конусообразный парный орган. Лёгкие обеспечивают дыхание —  обмен углекислого газа и кислорода. Так как лёгкие являются внутренней средой организма, которая постоянно соприкасается с внешней средой, они имеют хорошо приспособленное и специализированное строение не только для газообмена, но и для защиты – в дыхательных путях задерживаются и выводятся наружу различные вдыхаемые инфекционные возбудители, пыль и дым. Правое лёгкое образуют три доли, а левое — две. Воздух в лёгкие попадает  через носовую полость, горло, гортань и трахею. Трахея разделяется на два главных бронха – правый и левый. Главные бронхи разделяются на более мелкие и образуют бронхиальное дерево. Каждая веточка этого дерева отвечает за небольшую ограниченную часть лёгкого – сегмент. Более мелкие веточки бронхов, которые называются бронхиолами, переходят в альвеолы, в которых происходит обмен кислорода и углекислого газа. В лёгких нет мышц, поэтому они не могут расправляться и сокращаться самостоятельно, но их структура позволяет следовать дыхательным движениям, которые совершают межрёберные мышцы и диафрагма.

    Чтобы облегчить движения лёгких, их окружает плевра – оболочка, которая состоит из двух листков – висцеральной и париетальной плевры.

    Париетальная плевра присоединяется к стенке грудной клетки. Висцеральная плевра присоединяется к наружней поверхности каждого лёгкого. Между двумя плевральными листками образуется небольшое пространство, которое называется плевральной полостью. В плевральной полости находится небольшое количество водянистой жидкости, которая называется плевральной жидкостью. Она предотвращает трение и держит вместе плевральные поверхности во время вдоха и выдоха.

    Строение клеток глубоких дыхательных путей достаточно специализировано и хорошо приспособлено для дыхания. Все дыхательные пути выстланы эпителием, который является специально приспособленными клетками, чтобы выполнять много важных функций:

    • защитную;
    • секрецию слизи;
    • выведение раздражающих веществ;
    • начало иммунных реакций.

    Вид эпителия отличается в разных частях дыхательных путей. Большую часть слизистой дыхательных путей образует реснитчатый эпителий. Эти клетки – расположены вертикально в один слой с ресничками, направленными в сторону дыхательных путей. Реснички всегда движутся в направлении наружу. Слизистую более мелких дыхательных путей образует эпителий без ресничек.

    В эпителии дыхательных путей находятся железы – бокаловидные клетки. Это специализированные клетки, которые производят и выделяют слизь. Слизь, продуцируемая этими клетками необходима, чтобы увлажнять поверхность эпителия и механически защищать слизистую.

    Слизь является липкой, поэтому к ней прилипают вдыхаемые микроскопические инородные тела, и потом они выводятся наружу при помощи реснитчатого эпителия.

    Каковы пять основных функций скелетной системы?

    Скелетная система разделена на две части: осевой скелет и аппендикулярный скелет . Осевой скелет включает череп, позвоночник, ребра и грудину. Аппендикулярный скелет включает все верхние и нижние конечности, плечевой и тазовый пояс. Кости человеческого тела бывают четырех основных форм: длинные, короткие, плоские и неправильные, и состоят из паутины коллагеновых волокон, армированных кальцием и фосфором.

    Коллаген обеспечивает гибкость, а минералы — прочность на разрыв. В организме есть 5 функций скелетной системы, три из которых внешние и видимые невооруженным глазом, а две — внутренние. К внешним функциям относятся: конструкция, движение и защита. Внутренние функции: производство и хранение клеток крови.

    1. Конструкция

    ••• Jupiterimages / Photos.com / Getty Images

    Как и стальной каркас здания, функции скелета и костей заключаются в обеспечении жесткости, которая придает форму тела и поддерживает вес. мышц и органов.Без этой структуры тело сжалось бы само по себе, сжимая легкие, сердце и другие органы, нарушая их функции.

    У некоторых существ нет внутренних скелетов, вместо этого у них есть внешние панцири (или экзоскелеты) с прикреплениями мышц внутри. Жесткая структура скелетной системы также позволяет ему выполнять еще одну из 5 функций скелетной системы: движение.

    2. Движение

    ••• Изображения Юпитера / Brand X Pictures / Getty Images

    В механике движения участвуют три основные системы:

    1. Нервная система
    2. Мышечная система
    3. Скелетная система

    Нервная Система посылает электрические импульсы, которые активируют мышцы, а скелетная система обеспечивает рычаги и якоря для мышц, за которые они могут тянуть. Все скелетные мышцы имеют начало и точку прикрепления.

    Источник — якорь, кость, которая остается неподвижной, пока работает мышца. Вставка — это кость, которая движется во время работы мышцы, что является одной из основных функций скелета. Так, например, в случае бицепса верхняя часть руки и плечо являются исходными (якорь), а кости предплечья — местом прикрепления. Интересно, что количество силы, необходимой мышце, напрямую зависит от длины кости (или рычага) и места ее прикрепления.

    Это означает, что более низкие люди на самом деле используют меньше энергии для движения, чем более высокие, потому что у них более короткие кости, а точка прикрепления находится ближе к исходной точке.

    3. Защита

    ••• Stockbyte / Stockbyte / Getty Images

    Возможно, наиболее важной из 5 функций костной системы является защита. Наиболее очевидный пример функций защитных свойств скелета — человеческий череп. Позвонки и ребра также выполняют защитные функции, покрывая тонкие структуры, такие как спинной мозг, сердце и легкие. Грудная клетка не только окружает органы дыхания, но также очень гибкая и способна расширяться и сжиматься с каждым вдохом.

    Кости черепа представляют собой несколько плоских пластин, соединенных швами. Эти швы позволяют черепу проходить через родовые пути и расширяться по мере роста мозга. Швы срастаются в раннем детстве, образуя классическую форму черепа.

    Все позвонки — это кости неправильной формы человеческого тела, которые обеспечивают защиту и гибкость при движении.Между каждым позвонком есть фиброзные диски, которые обеспечивают амортизацию удара.

    4. Производство клеток крови

    ••• Томас Норткут / Digital Vision / Getty Images

    Красные и белые кровяные тельца образуются в красном костном мозге костей. При рождении и в раннем детстве весь костный мозг красный. С возрастом примерно половина костного мозга превращается в желтый костный мозг, который состоит из жировых клеток. У взрослого человека большая часть длинных костей содержит желтый костный мозг, а красный костный мозг находится только в плоских костях бедра, черепа и лопаток, позвонках и на концах длинных костей.

    Однако в случае серьезной кровопотери организм может преобразовать часть желтого костного мозга обратно в красный, чтобы увеличить производство клеток крови.

    5. Хранение

    ••• Jupiterimages / Goodshoot / Getty Images

    Организм использует кальций и фосфор для таких телесных процессов, как сокращение мышц. Некоторые из этих минералов содержатся в нашем рационе, но они также извлекаются из костей человеческого тела. Когда организму нужен кальций, если в крови нет готового запаса, эндокринная система вырабатывает гормоны, которые запускают процесс извлечения кальция из костей и его выброса в кровоток.Когда есть избыток кальция в крови, он возвращается в кости.

    Вот почему так важны диетический кальций и витамин D. Организм постоянно использует кальций, и, если в рационе его недостаточно, он будет постоянно забирать кальций из костей для компенсации, что приводит к остеопорозу. Наличие достаточного количества кальция с пищей обеспечивает его достаточное количество для функций организма и восполняет резервные запасы в костях.

    Функции скелетной системы

    Цели обучения

    • Определение костей, хрящей и скелетной системы
    • Перечислить и описать функции костной системы

    Рисунок 1.Кости поддерживают движение. Кости действуют как рычаги, когда мышцы охватывают сустав и сокращаются. (кредит: Бенджамин Дж. ДеЛонг)

    Кость , или костная ткань , представляет собой твердую плотную соединительную ткань, которая формирует большую часть скелета взрослого человека, поддерживающую структуру тела. В тех областях скелета, где движутся кости (например, грудная клетка и суставы), хрящ , полужесткая форма соединительной ткани, обеспечивает гибкость и гладкую поверхность для движения.Скелетная система — это система организма, состоящая из костей и хрящей, которая выполняет следующие важные функции для человеческого тела:

    • поддерживает корпус
    • облегчает движение
    • защищает внутренние органы
    • производит клетки крови
    • накапливает и высвобождает минералы и жиры

    Поддержка, перемещение и защита

    Наиболее очевидные функции скелетной системы — это грубые функции, видимые при наблюдении. Просто взглянув на человека, вы можете увидеть, как кости поддерживают, облегчают движение и защищают человеческое тело.

    Рис. 2. Кости защищают мозг. Череп полностью окружает и защищает мозг от нетравматических повреждений.

    Подобно тому, как стальные балки здания служат каркасом, выдерживающим его вес, кости и хрящи вашей скелетной системы составляют каркас, поддерживающий остальную часть вашего тела. Без костной системы вы были бы безжизненной массой органов, мышц и кожи.

    Кости также облегчают движение, выступая в качестве точек прикрепления ваших мышц. В то время как одни кости служат только опорой для мышц, другие также передают силы, возникающие при сокращении ваших мышц. С механической точки зрения кости действуют как рычаги, а суставы служат опорами (рис. 1).

    Если мышца не охватывает сустав и не сокращается, кость не двигается. Для получения информации о взаимодействии костно-мышечной системы, то есть, костно-мышечная система, искать дополнительный контент.

    Кости также защищают внутренние органы от повреждений, покрывая их или окружая их. Например, ребра защищают легкие и сердце, кости позвоночника (позвоночник) защищают спинной мозг, а кости черепа (черепа) защищают мозг (рис. 2).

    Карьера: ортопед

    ортопед является врачом, который специализируется на диагностике и лечении заболеваний и травм, связанных с опорно-двигательной системы. Некоторые ортопедические проблемы можно лечить с помощью лекарств, упражнений, подтяжек и других устройств, но другие лучше всего лечить хирургическим путем (рис. 3).

    Рисунок 3. Скоба руки. Ортопед иногда предписывает использование корсета, который укрепляет нижележащую костную структуру, которую он использует для поддержки. (кредит: Юхан Сонин)

    Хотя происхождение слова «ортопедия» (ortho- = «прямой»; paed- = «ребенок») буквально означает «выпрямление ребенка», у ортопедов могут быть пациенты от педиатров до гериатров. В последние годы ортопеды даже выполнили пренатальные операции по исправлению расщелины позвоночника — врожденного дефекта, при котором нервный канал в позвоночнике плода не закрывается полностью во время эмбриологического развития.

    Ортопеды обычно лечат травмы костей и суставов, но они также лечат другие заболевания костей, включая искривление позвоночника. Боковое искривление (сколиоз) может быть достаточно серьезным, чтобы проскользнуть под лопатку (лопатку), заставляя ее подниматься вверх в виде горба. Искривления позвоночника также могут быть чрезмерными дорсовентрально (кифоз), вызывая сгибание спины и сдавление грудной клетки. Эти искривления часто появляются у детей раннего возраста в результате плохой осанки, аномального роста или неопределенных причин. В основном их легко лечат ортопеды.С возрастом накопленные травмы позвоночника и такие заболевания, как остеопороз, также могут приводить к искривлению позвоночника, поэтому иногда наблюдается сутулость у пожилых людей.

    Некоторые ортопеды специализируются на спортивной медицине, которая занимается лечением как простых травм, таких как растяжение лодыжки, так и сложных травм, таких как разрыв вращательной манжеты плеча. Лечение может варьироваться от физических упражнений до операции.

    Хранение минералов, накопление энергии и гематопоэз

    Рисунок 4.Головка бедренной кости с красным и желтым костным мозгом. Головка бедренной кости содержит как желтый, так и красный костный мозг. Желтый кабачок накапливает жир. Красный костный мозг отвечает за кроветворение. (кредит: модификация работы «stevenfruitsmaak» / Wikimedia Commons)

    На метаболическом уровне костная ткань выполняет несколько важных функций. Во-первых, костный матрикс действует как резервуар для ряда минералов, важных для функционирования организма, особенно кальция и калия. Эти минералы, включенные в костную ткань, могут возвращаться в кровоток для поддержания уровней, необходимых для поддержания физиологических процессов. Ионы кальция, например, необходимы для сокращения мышц и контроля потока других ионов, участвующих в передаче нервных импульсов.

    Кость также служит местом для хранения жира и производства клеток крови. Более мягкая соединительная ткань, заполняющая большую часть кости, называется костным мозгом (рис. 4). Есть два типа костного мозга: желтый и красный. Желтый костный мозг содержит жировую ткань; Триглицериды, хранящиеся в адипоцитах ткани, могут служить источником энергии. Красный костный мозг — это место, где кроветворение — производство клеток крови. Красные кровяные тельца, белые кровяные тельца и тромбоциты производятся в красном костном мозге.

    Скелетная система — определение, функции и части

    Определение

    Скелетная система обеспечивает поддержку и защиту внутренних органов тела и дает мышцам точку прикрепления. У людей есть эндоскелет , где наши кости лежат под кожей и мышцами. У других животных, таких как насекомые, есть экзоскелет снаружи тела.

    Обзор

    У человека скелетная система состоит из костей, суставов и связанных с ними хрящей. У взрослого человека в теле 206 костей и множество различных суставов.

    Схема скелетной системы

    На изображении показан человеческий скелет с обозначенными основными костями.

    Человеческий скелет можно разделить на две составляющие: осевой скелет и аппендикулярный скелет.Осевой скелет формируется вокруг центральной оси тела и, таким образом, включает череп, позвоночник и грудную клетку. Он защищает головной, спинной мозг, сердце, легкие, пищевод и основные органы чувств, такие как глаза, уши, нос и язык. Аппендикулярный скелет связан с конечностями и состоит из костей рук и ног, а также плечевого и тазобедренного поясов.

    Скелетная система Функция

    Опора

    Первая и наиболее очевидная функция скелетной системы — обеспечивать основу для тела. Наличие прочного костного скелета позволяет организму иметь отличительную форму, адаптированную к определенному образу жизни. Например, у такого быстро движущегося животного, как гепард, скелет содержит длинные тонкие кости конечностей и чрезвычайно гибкий позвоночник. Структура каркаса также позволяет ему поглощать удар при беге на высоких скоростях.

    Кости птиц полые, легкие и образуют обтекаемое тело, приспособленное для полета. У многих животных даже есть половой диморфизм скелета.У людей, хотя этот диморфизм довольно ограничен, есть различия в угле тазовых костей, чтобы приспособиться к беременности.

    Интеграция с мышечной системой

    Скелетная система также обеспечивает важную форму прикрепления к мышечной системе. Кости и экзоскелеты твердые, не сгибаются и не двигаются при напряжении мышц. Это означает, что сокращение мышечных клеток приведет к сокращению мышц, в то время как кость сохранит свою форму. Эта базовая структура позволяет мышцам перемещать различные части тела, используя силы, возникающие при растяжении скелетной системы.

    Защита

    Следующая очевидная функция скелетной системы — это роль, которую он играет в защите хрупких внутренних органов. У людей это проявляется в черепе, который полностью окружает мозг. Это также проявляется в грудной клетке, которая окружает легкие и сердце, но все же допускает расширение. Даже у беспозвоночных, таких как улитки и креветки, часто есть твердые экзоскелеты, чтобы защитить себя от хищников.

    Жесткий эндоскелет позволяет телу подниматься над землей или стоять в вертикальном положении, выдерживает вес организма и служит опорой для движения. Мышцы создают силу, необходимую для движения костей в суставах. Мышечные волокна содержат актин и миозин, две белковые нити, которые могут скользить друг мимо друга, изменяя длину мышцы. Когда нервный импульс достигает нервно-мышечного соединения, он сигнализирует мышце о сокращении. Сила, создаваемая сокращающейся мышцей, либо стягивает две кости вместе, либо врозь, в зависимости от характера взаимодействия между мышцей и суставом.

    Производство клеток крови

    Центральная часть кости содержит костного мозга, основного места производства клеток крови у взрослых людей. У взрослых есть два типа костного мозга. Около 50% — это красный костный мозг, содержащий гемопоэтические стволовые клетки и поддерживающую ткань. Остальное — это желтый костный мозг, состоящий из жира, и его доля с возрастом увеличивается.

    Костный мозг вернется к более высокому проценту красного костного мозга, если организм получит травму и ему потребуется создать больше красных кровяных телец.Состав костного мозга также меняется во время беременности и кормления грудью у млекопитающих. В течение беременности объем крови увеличивается примерно на 1,5 литра, и даже увеличивается концентрация эритроцитов и лейкоцитов.

    Производство других типов клеток

    Помимо производства красных кровяных телец, костный мозг в скелетной системе является местом производства ряда других клеток. К ним относятся лимфоциты, которые представляют собой иммунные клетки, перемещающиеся по лимфатической системе. Помимо обеспечения иммунных функций, скелетная система также отвечает за размещение стволовых клеток, которые могут дифференцироваться в мышечные клетки, клетки, продуцирующие хрящ, и клетки, образующие кости (остеобласты).

    Остеобласты в кости также выполняют эндокринную функцию, выделяя гормон остеокальцин. Для его синтеза требуется витамин К, и он является анаболическим гормоном. Он опосредует повышение уровня инсулина и повышает чувствительность организма к инсулину. Остеокальцин способствует увеличению костной массы и минерализации костей.

    Хранение минералов

    Кости скелетной системы действуют как хранилище ионов кальция , изменяя количество минерализованных отложений в костях, чтобы поддерживать концентрацию ионов кальция в плазме в узком диапазоне. Ионы кальция могут влиять на важные каналы ионов натрия в плазматической мембране каждой клетки, тем самым влияя на общий гомеостаз.

    По этой причине изменение концентрации ионов кальция оказывает особенно неблагоприятное воздействие на возбудимые клетки нервной системы, а также на сердечные, скелетные и гладкие мышцы. Различные взаимодействующие гормоны поддерживают баланс ионов кальция в плазме и костях, особенно паращитовидный гормон, секретируемый паращитовидными железами шеи.

    Детали скелетной системы

    Анатомия скелетной системы сложна, и включает сотни костей человеческого тела . Анатомия системы сильно различается у разных организмов, поскольку эволюция выбрала различные адаптации у определенных видов, которые изменяют структуру и функцию их костей.

    Кость

    Кости выполняют множество функций, но наиболее важной является поддержка движений конечностей и тела. Две кости или хрящи скрепляются в суставе через жесткие соединительные ткани, называемые связками. Мышцы надежно прикреплены к костям с помощью гибкой, но неэластичной соединительной ткани, называемой сухожилиями. Мышцы, суставы, сухожилия и связки являются частью сложного механизма, обеспечивающего движение различных костей.

    Суставы

    Функционально суставов можно разделить на три класса в зависимости от диапазона движений, которые они допускают в связанных костях. Неподвижные суставы образуются, когда две кости скрепляются волокнистой соединительной тканью без синовиальной жидкости. Эти виды суставов скрепляют кости черепа.

    Частично подвижные суставы также называются хрящевыми суставами и присутствуют в позвоночнике и ребрах. Третий тип суставов называется синовиальными суставами и имеет синовиальную полость, заполненную жидкостью, которая обеспечивает наибольший диапазон движений соединительным костям. В зависимости от строения синовиальных суставов их можно разделить на 6 типов, включая шарнирные суставы пальцев и суставы суставов бедра и плеч.

    Клеточный состав

    Каждая кость состоит из сложных наборов клеток, тканей и специального внеклеточного матрикса. Два основных типа клеток называются остеобластами и остеокластами, функции которых в большинстве своем противоположны. В то время как остеобласты участвуют в формировании кости, остеокласты связаны с уменьшением костной массы. Внеклеточный матрикс кости состоит из коллагена и других органических волокон, а также из неорганического компонента, содержащего соли кальция, такие как гидроксиапатит. Внутри костей мягкая ткань, называемая костным мозгом, играет важную роль в иммунитете и гемопоэзе. Кость также богата нервами и кровеносными сосудами.

    Структура скелетной системы

    В целом скелетная система устроена таким образом, чтобы обеспечивать поддержку от силы тяжести и защищать внутренние органы животного. Хотя в этой статье в основном обсуждается скелетная система человека, у большинства животных есть какой-то скелет. Некоторые животные, такие как губки, могут иметь чрезвычайно упрощенный скелет, состоящий из отложений кальция внутри животного. Другие, например черепаха, радикально изменили свой скелет, чтобы обеспечить дополнительную защиту.

    Хотя в этой статье в основном обсуждается эндоскелет , многие животные используют экзоскелет для тех же целей. Вместо костей, находящихся внутри, кости, защитные пластины или хитиновый скелет фактически окружают мышцы. Хотя это может показаться совершенно другим, структура системы все еще очень похожа. Единственная разница в том, что мышцы и сухожилия соединяются с внутренней частью системы, а не с поверхностью костей.

    Структура скелетной системы отражает эволюцию животного, а также его потребности для выживания. Например, у человека есть копчик. Это пережиток эволюции тех времен, когда у наших предков были хвосты и они качались на деревьях. Когда мы стали двуногими, нам больше не нужен был хвост, и он превратился в единственную нефункциональную кость. Точно так же все животные постоянно адаптируются и меняют свою скелетную систему в течение эволюционного времени.

    Копчик

    Заболевания скелетной системы

    Заболевания скелетной системы могут быть ограничены одним участком скелета, например, изменения кривизны позвоночника, или могут быть генетическим заболеванием, поражающим все кости и суставы, например артритом или остеопорозом.

    Позвоночник у здоровых людей имеет S-образную форму с выпуклым изгибом в грудном отделе и вогнутым наклоном в шейном и поясничном отделах. Эта форма позвоночника идеально подходит для вертикальной ходьбы. Если в грудном или поясничном отделах есть изменение кривизны или имеется изгиб позвоночника вбок, это может привести к боли в спине, затрудненному дыханию, пищеварению, подвижности и репродуктивности.

    Искривление позвоночника

    Основная масса верхней части тела передается по центральной оси в сторону ног.Когда кости или мышцы спины не функционируют оптимально, это может сначала привести к аккомодационным изменениям в позе, а затем к боли, травмам или необратимой деформации. Поскольку позвоночник окружает спинной мозг, аномалии скелетной структуры позвоночника могут влиять на нервную систему, проявляясь в виде боли, покалывания или онемения в конечностях. Кроме того, позвоночник поддерживает грудную клетку, включая сердце, легкие и диафрагму. Таким образом, деформации позвоночника также могут привести к одышке, сердцебиению или даже сердечной аритмии.

    Кифоз — это термин, обозначающий выпуклый изгиб грудной области, а чрезмерное искривление в этой области называется гиперкифозом. Крайний гиперкифоз проявляется как горбун. Это могло произойти из-за генетических факторов или плохой осанки из-за ожирения, остеопороза или артрита.

    Нормальная вогнутая структура поясничной области называется лордоз , а когда область чрезмерно изогнута, это называется поясничным гиперлордозом. При гиперлордозе плечи, кажется, отведены назад, а брюшная область — вперед.

    Лордоз

    На изображении изображен человек с гиперлордозом. В здоровом позвоночнике середина позвоночника (A) будет прямо над коленом (B).

    Гиперлордоз может возникать из-за генетических факторов, плохой осанки или даже недостаточной мышечной силы. Когда позвоночник имеет наклон вбок или боковой изгиб, это называется сколиозом и может быть связан как с гиперкифозом, так и с гиперлордозом.

    Остеопороз

    Остеопороз — это состояние, при котором происходит резорбция кости. Это уменьшает массу и плотность костной ткани, тем самым увеличивая вероятность переломов даже от незначительных факторов стресса, таких как чихание. Хотя остеопороз обычно связан со старением, курением, ожирением, диетой, некоторые лекарства и употребление алкоголя могут способствовать прогрессированию заболевания.

    Силовые тренировки, упражнения и диета, содержащая достаточное количество кальция, железа, фосфора, а также витамина D, помогают увеличить плотность костей и костную массу. Есть некоторые свидетельства того, что pH крови играет роль в высвобождении запасов кальция из костей и степени минерализации костей, поскольку соли кальция часто используются в качестве буферов в кислой среде организма. Было доказано, что цельное питание на растительной основе значительно снижает подкисление крови. В результате это также снижает количество случаев остеопороза.

    Артрит

    Артрит включает ряд заболеваний суставов, которые характеризуются ригидностью, воспалением и болью. Хотя существует ряд возможных причин, артрит обычно ухудшается с возрастом, при этом поражают наиболее часто используемые суставы, особенно суставы пальцев, бедер и коленей. Таким образом, артрит вызывает инвалидность, ограничивает движения и снижает мелкую моторику.

    Интересные факты

    • Три кости во внутреннем ухе, называемые молоточка, наковальня и стремени, являются наименьшими костями человеческого тела. Бедренная кость или бедренная кость — самая большая кость.
    • Подъязычная кость, расположенная за нижней челюстью, также называется «плавающей» костью , потому что она не является частью какого-либо сустава и не прикрепляется напрямую к какой-либо другой кости.
    • Положение подъязычной кости делает ее чрезвычайно устойчивой к переломам. Однако вскрытие, обнаружившее сломанной подъязычной кости , указывает на смерть от удушения.
    • У новорожденных около 300 костей. Многие из этих костей сливаются вместе , образуя 206 костей взрослого человека.
    • Зубы являются частью скелетной системы. Однако это не костей.

    Викторина

    19. 1 Типы скелетных систем — Концепции биологии — 1-е канадское издание

    Кости черепа поддерживают структуры лица и защищают мозг. Череп состоит из 22 костей, которые делятся на две категории: кости черепа и кости лица.Кости черепа — это восемь костей, которые образуют полость черепа, которая окружает мозг и служит местом прикрепления мышц головы и шеи. Восемь черепных костей — это лобная кость, две теменные кости, две височные кости, затылочная кость, клиновидная кость и решетчатая кость. Хотя у эмбриона и плода кости развивались отдельно, у взрослого они плотно срослись с соединительной тканью, и прилегающие кости не двигались (рис. 19.6).

    Слуховые косточки среднего уха передают звуки из воздуха в виде колебаний в заполненную жидкостью улитку.Слуховые косточки состоят из шести костей: двух костей молоточка, двух костей наковальни и двух стремени с каждой стороны. Это самые маленькие кости в организме, характерные только для млекопитающих.

    Четырнадцать лицевых костей образуют лицо, обеспечивают полости для органов чувств (глаза, рот и нос), защищают входы в пищеварительный и дыхательный тракты и служат точками крепления лицевых мышц. 14 лицевых костей — это носовые кости, верхнечелюстные кости, скуловые кости, небные кости, сошник, слезные кости, нижние носовые раковины и нижняя челюсть.Все эти кости расположены парами, за исключением нижней челюсти и сошника (рис. 19.7).

    Рисунок 19.7.
    Кости черепа, включая лобную, теменную и клиновидную кости, покрывают макушку головы. Лицевые кости черепа образуют лицо и обеспечивают полости для глаз, носа и рта.

    Подъязычная кость, хотя и не обнаруживается в черепе, считается составной частью осевого скелета. подъязычная кость лежит ниже нижней челюсти в передней части шеи.Он действует как подвижная основа для языка и соединяется с мышцами челюсти, гортани и языка. Нижняя челюсть сочленяется с основанием черепа. Нижняя челюсть контролирует прохождение дыхательных путей и кишечника. У животных с зубами нижняя челюсть приводит поверхность зубов в контакт с зубами верхней челюсти.

    Позвоночный столб , или позвоночник, окружает и защищает спинной мозг, поддерживает голову и действует как точка прикрепления ребер и мышц спины и шеи.Позвоночный столб взрослого человека состоит из 26 костей: 24 позвонка, крестца и копчика. У взрослого человека крестец обычно состоит из пяти позвонков, которые сливаются в один. Копчик обычно состоит из 3–4 позвонков, которые сливаются в один. Примерно к 70 годам крестец и копчик могут срастаться. Мы начинаем жизнь примерно с 33 позвонками, но по мере роста несколько позвонков срастаются. Взрослые позвонки далее делятся на 7 шейных позвонков, 12 грудных позвонков и 5 поясничных позвонков (Рисунок 19.8).

    Рисунок 19.8. (a) Позвоночный столб состоит из семи шейных позвонков (C1–7), двенадцати грудных позвонков (Th2–12), пяти поясничных позвонков (L1–5), костного отдела крестца и копчика. (б) Изгибы позвоночника увеличивают силу и гибкость позвоночника. (Фото a: модификация работы Уве Гилле на основе оригинальной работы Gray’s Anatomy; кредит b: модификация работы NCI, NIH)

    В каждом теле позвонка есть большое отверстие в центре, через которое проходят нервы спинного мозга. На каждой стороне есть выемки, через которые спинномозговые нервы, обслуживающие тело на этом уровне, могут выходить из спинного мозга.Позвоночный столб составляет около 71 см (28 дюймов) у взрослых мужчин и имеет изогнутую форму, что можно увидеть сбоку. Названия изгибов позвоночника соответствуют той области позвоночника, в которой они возникают. Грудной и крестцовый изгибы вогнутые (изгиб внутрь относительно передней части тела), а шейный и поясничный изгибы выпуклые (изгибы наружу относительно передней части тела). Изогнутая кривизна позвоночного столба увеличивает его силу и гибкость, позволяя ему поглощать удары, как пружина (Рисунок 19.8).

    Межпозвоночные диски , состоящие из волокнистого хряща, лежат между соседними телами позвонков от второго шейного позвонка до крестца. Каждый диск является частью сустава, который позволяет некоторые движения позвоночника и действует как амортизатор, поглощающий удары от движений, таких как ходьба и бег. Межпозвоночные диски также действуют как связки, связывающие позвонки вместе. Внутренняя часть дисков, пульпозное ядро, с возрастом твердеет и становится менее эластичной. Эта потеря эластичности снижает его способность поглощать удары.

    Грудная клетка , также известная как грудная клетка, является скелетом грудной клетки и состоит из ребер, грудины, грудных позвонков и реберных хрящей (рис. 19.9). Грудная клетка охватывает и защищает органы грудной полости, включая сердце и легкие. Он также обеспечивает поддержку плечевых поясов и верхних конечностей и служит точкой крепления диафрагмы, мышц спины, груди, шеи и плеч. Изменения объема грудной клетки позволяют дышать.

    Грудина , или грудина, представляет собой длинную плоскую кость, расположенную в передней части грудной клетки. Он образован из трех костей, которые срастаются у взрослого человека. Ребра — это 12 пар длинных изогнутых костей, которые прикрепляются к грудным позвонкам и изгибаются к передней части тела, образуя грудную клетку. Реберные хрящи соединяют передние концы ребер с грудиной, за исключением пар ребер 11 и 12, которые являются свободно плавающими ребрами.

    Рисунок 19.9.
    Грудная клетка, или грудная клетка, защищает сердце и легкие.(кредит: модификация работы NCI, NIH)

    Аппендикулярный скелет человека

    Аппендикулярный скелет состоит из костей верхних конечностей (которые служат для захвата предметов и манипулирования ими) и нижних конечностей (которые позволяют передвижение). Он также включает грудной или плечевой пояс, который прикрепляет верхние конечности к телу, и тазовый пояс, который прикрепляет нижние конечности к телу (рис. 19.10).

    Рисунок 19.10. Аппендикулярный скелет состоит из костей грудных конечностей (рука, предплечье, кисть), тазовых конечностей (бедро, нога, ступня), грудного и тазового пояса. (кредит: модификация работы Марианы Руис Вильярреаль)

    Грудной пояс кости служат точками крепления верхних конечностей к осевому скелету. Грудной пояс человека состоит из ключицы (или ключицы) спереди и лопатки (или лопаток) сзади (рисунок 19.11).

    Рисунок 19.11.
    (a) Грудной пояс приматов состоит из ключиц и лопаток. (b) Вид сзади показывает ость лопатки, к которой прикрепляется мышца.

    Ключицы — это S-образные кости, которые позиционируют руки на теле. Ключицы лежат горизонтально через переднюю часть грудной клетки (грудной клетки) чуть выше первого ребра. Эти кости довольно хрупкие и подвержены переломам. Например, при падении с вытянутыми руками сила передается на ключицы, которые могут сломаться, если сила чрезмерная. Ключица сочленяется с грудиной и лопаткой.

    лопатки — это плоские треугольные кости, расположенные в задней части грудного пояса.Они поддерживают мышцы, пересекающие плечевой сустав. Гребень, называемый позвоночником, проходит через заднюю часть лопатки и легко прощупывается через кожу (рис. 19.11). Позвоночник лопатки — хороший пример костного выступа, который облегчает широкое прикрепление мышц к кости.

    Верхняя конечность состоит из 30 костей в трех областях: руке (от плеча до локтя), предплечье (локтевая и лучевая кость), а также запястье и кисти (рис. 19.12).

    Рисунок 19.12.
    Верхняя конечность состоит из плечевой кости плеча, лучевой кости и локтевой кости предплечья, восьми костей запястья, пяти костей пястной кости и 14 костей фаланг.

    Артикуляция — это любое место, в котором две кости соединяются. плечевая кость — самая большая и длинная кость верхней конечности и единственная кость руки. Он соединяется с лопаткой в ​​плече и с предплечьем в локте. Предплечье простирается от локтя до запястья и состоит из двух костей: локтевой кости и лучевой кости. Радиус расположен вдоль боковой (большой палец) стороны предплечья и сочленяется с плечевой костью в локтевом суставе.Локтевая кость расположена на медиальной стороне (со стороны мизинца) предплечья. Он длиннее радиуса. Локтевая кость сочленяется с плечевой костью в локтевом суставе. Лучевая и локтевая кости также сочленяются с костями запястья и друг с другом, что у позвоночных обеспечивает переменную степень вращения запястья по отношению к длинной оси конечности. Рука включает восемь костей запястья (запястье), пять костей пястной кости (ладонь) и 14 костей фаланг (пальцы).Каждый палец состоит из трех фаланг, за исключением большого пальца, если он есть, которого всего две.

    Тазовый пояс прикрепляется к нижним конечностям осевого скелета. Поскольку тазовый пояс отвечает за вес тела и передвижение, он надежно прикреплен к осевому скелету прочными связками. Он также имеет глубокие впадины с прочными связками для надежного прикрепления бедренной кости к телу. Тазовый пояс дополнительно укреплен двумя большими тазобедренными костями.У взрослых тазовые кости или тазовых костей образованы слиянием трех пар костей: подвздошной, седалищной и лобковой. Таз соединяется в передней части тела в суставе, называемом лобковым симфизом, и с костями крестца в задней части тела.

    Женский таз немного отличается от мужского таза. На протяжении поколений эволюции самки с более широким лобковым углом и большим диаметром тазового канала воспроизводились более успешно. Следовательно, у их потомства также была анатомия таза, которая способствовала успешным родам (Рисунок 19.13).

    Рисунок 19.13.
    Для адаптации к репродуктивной способности (а) женский таз легче, шире, неглубокий и имеет больший угол между лобковыми костями, чем (б) мужской таз.

    Нижняя конечность состоит из бедра, голени и стопы. Кости нижней конечности: бедренная кость (бедренная кость), надколенник (коленная чашечка), большеберцовая и малоберцовая кости (кости голени), предплюсны (кости голеностопного сустава), плюсневые кости и фаланги (кости стопы) (рис. 19.14). ). Кости нижних конечностей толще и прочнее, чем кости верхних конечностей, из-за необходимости выдерживать весь вес тела и возникающие в результате силы движения. Помимо эволюционной приспособленности, кости человека будут реагировать на действующие на них силы.

    Рисунок 19.14.
    Нижняя конечность состоит из бедренной кости (бедра), коленной чашечки (надколенника), голени (большеберцовой и малоберцовой костей), голеностопного сустава (предплюсны) и стопы (плюсневые кости и фаланги).

    Бедренная кость или бедренная кость — самая длинная, тяжелая и крепкая кость в организме. Бедренная кость и таз на проксимальном конце образуют тазобедренный сустав. На дистальном конце бедро, большеберцовая кость и надколенник образуют коленный сустав. надколенник , или коленная чашечка, представляет собой треугольную кость, которая расположена впереди коленного сустава. Надколенник врастает в сухожилие разгибателей бедра (четырехглавой мышцы). Улучшает разгибание колена за счет уменьшения трения. большеберцовая кость , или большеберцовая кость, представляет собой большую кость ноги, которая расположена непосредственно под коленом. Большеберцовая кость сочленяется с бедренной костью на ее проксимальном конце, с малоберцовой костью и костями предплюсны на ее дистальном конце. Это вторая по величине кость в человеческом теле, которая отвечает за передачу веса тела от бедренной кости к стопе. Малоберцовая кость , или кость теленка, параллельна и сочленяется с большеберцовой костью. Он не сочленяется с бедренной костью и не выдерживает нагрузки. Малоберцовая кость действует как место прикрепления мышц и образует боковую часть голеностопного сустава.

    лапок — это семь костей лодыжки. Лодыжка передает вес тела от большеберцовой и малоберцовой костей стопе. плюсневые кости — это пять костей стопы. Фаланги — это 14 костей пальцев ног.Каждый палец состоит из трех фаланг, за исключением большого пальца, у которого их всего две (рис. 19.15). Вариации существуют и у других видов; например, пястные кости и плюсны лошади ориентированы вертикально и не соприкасаются с субстратом.

    Рисунок 19.15.
    На этом рисунке показаны кости стопы и лодыжки человека, включая плюсневые кости и фаланги.

    Эволюция конструкции тела для передвижения по суше

    Переход позвоночных на сушу потребовал ряда изменений в конструкции тела, поскольку передвижение по суше представляет ряд проблем для животных, которые приспособлены к перемещению в воде.Плавучесть воды обеспечивает определенную подъемную силу, и обычная форма движения рыб — это боковые колебания всего тела. Это движение вперед и назад толкает тело к воде, создавая движение вперед. У большинства рыб мышцы парных плавников прикрепляются к поясам внутри тела, что позволяет в некоторой степени контролировать передвижение. Когда некоторые рыбы начали перемещаться на сушу, они сохранили свою боковую волнообразную форму передвижения (anguilliform). Однако вместо того, чтобы упираться в воду, их плавники или ласты стали точками контакта с землей, вокруг которых они вращались.

    Эффект силы тяжести и отсутствие плавучести на суше означало, что вес тела был подвешен на конечностях, что привело к усилению и оссификации конечностей. Влияние силы тяжести также потребовало изменений осевого скелета. Боковые волны позвоночника наземных животных вызывают деформацию скручивания. Более твердый и окостеневший позвоночный столб стал обычным явлением у наземных четвероногих, потому что он снижает напряжение, обеспечивая при этом силу, необходимую для поддержания веса тела.У более поздних четвероногих позвонки стали допускать вертикальное движение, а не боковое сгибание. Еще одним изменением осевого скелета была потеря прямого соединения грудного пояса с головой. Это уменьшило сотрясение головы, вызванное ударами конечностей о землю. Позвонки шеи также эволюционировали, чтобы позволить голове двигаться независимо от тела.

    Аппендикулярный скелет наземных животных также отличается от водных животных. Плечи прикрепляются к грудному поясу через мышцы и соединительную ткань, уменьшая тем самым сотрясение черепа.Из-за бокового волнистого позвоночника у ранних четвероногих конечности были растопырены в стороны, и движение происходило за счет отжиманий. Позвонки этих животных должны были двигаться из стороны в сторону, как у рыб и рептилий. Этот тип движения требует больших мышц, чтобы двигать конечности к средней линии; это было почти как ходьба во время отжимания, и это неэффективное использование энергии. У более поздних четвероногих конечности помещают под туловище, так что каждый шаг требует меньшего усилия для продвижения вперед.Это привело к уменьшению размера приводящей мышцы и увеличению диапазона движений лопаток. Это также ограничивает движение в первую очередь одной плоскостью, создавая движение вперед, а не движение конечностей вверх и вперед. Бедренная кость и плечевая кость также были повернуты, так что концы конечностей и пальцев были направлены вперед, в направлении движения, а не в стороны. При размещении под телом конечности могут качаться вперед, как маятник, для достижения более эффективного шага при движении по земле.

    Сводка

    Три типа конструкций скелетов — это гидростатические скелеты, экзоскелеты и эндоскелеты. Гидростатический каркас состоит из заполненного жидкостью отсека, находящегося под гидростатическим давлением; движение создается мышцами, оказывающими давление на жидкость. Экзоскелет — это твердый внешний скелет, который защищает внешнюю поверхность организма и позволяет перемещаться через мышцы, прикрепленные к внутренней части. Эндоскелет — это внутренний скелет, состоящий из твердой минерализованной ткани, который также обеспечивает движение путем прикрепления к мышцам.Скелет человека — это эндоскелет, состоящий из осевого и аппендикулярного скелета. Осевой скелет состоит из костей черепа, косточек уха, подъязычной кости, позвоночника и грудной клетки. Череп состоит из восьми черепных костей и 14 лицевых костей. Шесть костей составляют косточки среднего уха, а подъязычная кость расположена на шее под нижней челюстью. Позвоночный столб содержит 26 костей, он окружает и защищает спинной мозг. Грудная клетка состоит из грудины, ребер, грудных позвонков и реберных хрящей.Аппендикулярный скелет состоит из конечностей верхних и нижних конечностей. Грудной пояс состоит из ключиц и лопаток. Верхняя конечность состоит из 30 костей руки, предплечья и кисти. Тазовый пояс прикрепляет нижние конечности к осевому каркасу. Нижняя конечность включает кости бедра, голени и стопы.

    Упражнения

    1. Какое из следующих утверждений о костной ткани неверно?
      1. Компактная костная ткань состоит из цилиндрических остеонов, которые выровнены так, что они проходят по длине кости.
      2. Гаверсовские каналы содержат только кровеносные сосуды.
      3. Гаверсовы каналы содержат кровеносные сосуды и нервные волокна.
      4. Губчатая ткань находится внутри кости, а плотная костная ткань — снаружи.
    2. Предплечье состоит из:
      1. лучевая и локтевая
      2. Лучевая и плечевая кость
      3. локтевая и плечевая кости
      4. плечевая и запястье
    3. Грудной пояс состоит из:
      1. ключица и грудина
      2. Грудина и лопатка
      3. ключица и лопатка
      4. ключица и копчик
    4. Все следующие группы позвонков, кроме ________, который является искривлением.
      1. грудной
      2. шейный
      3. поясничный
      4. таз
    5. Что из этого является лицевой костью?
      1. передний
      2. затылочная
      3. слезное
      4. височная
    6. Каковы основные различия между мужским тазом и женским тазом, позволяющие рожать у женщин?
    7. Каковы основные различия между тазовым поясом и грудным поясом, которые позволяют тазовому поясу выдерживать вес тела?

    Ответы

    1. B
    2. А
    3. С
    4. D
    5. С
    6. Женский таз наклонен вперед и шире, легче и мельче, чем мужской таз.У него также лобковый угол шире, чем у мужского таза.
    7. Тазовый пояс надежно прикреплен к телу с помощью сильных связок, в отличие от грудного пояса, который редко прикрепляется к грудной клетке. Гнезда тазового пояса глубокие, что позволяет бедренной кости быть более устойчивой, чем грудной пояс, у которого есть неглубокие гнезда для лопатки. У большинства четвероногих 75 процентов веса приходится на передние ноги, потому что голова и шея очень тяжелые; Преимущество плечевого сустава — больше степеней свободы движений.

    Глоссарий

    похищение
    , когда кость отходит от средней линии тела
    актин
    глобулярный сократительный белок, который взаимодействует с миозином для сокращения мышц
    аппендикулярный скелет
    состоит из костей верхних конечностей, которые служат для захвата предметов и манипулирования ими, и нижних конечностей, которые обеспечивают передвижение.
    шарнирное соединение
    любое место, где соединяются две кости
    слуховая косточка
    (также среднее ухо) преобразует звуки из воздуха в вибрации в заполненной жидкостью улитке
    осевой каркас
    образует центральную ось тела и включает кости черепа, косточки среднего уха, подъязычную кость горла, позвоночник и грудную клетку (грудную клетку)
    ремоделирование кости
    Замена старой костной ткани новой костной тканью
    кость
    (также костная ткань) соединительная ткань, составляющая эндоскелет
    запястье
    восемь костей, составляющих запястье
    ключица
    S-образная кость для бокового позиционирования рук
    компактная кость
    образует твердый внешний слой всех костей
    коксальная кость
    бедренная кость
    черепная кость
    одна из восьми костей, образующих полость черепа, которая охватывает головной мозг и служит местом прикрепления мышц головы и шеи
    диафиз
    центральный стержень кости, содержащий костный мозг в полости костного мозга
    эндоскелет
    скелет живых клеток, образующих твердую минерализованную ткань, расположенную в мягких тканях организмов
    эпифизарная пластина
    Область между диафизом и эпифизом, отвечающая за продольный рост длинных костей
    эпифиз
    закругленный конец кости, покрытый суставным хрящом и заполненный красным костным мозгом, который производит клетки крови
    экзоскелет
    Внешний скелет секретируемого клеточного продукта, который состоит из твердой оболочки на поверхности организма
    добавочный
    движение, при котором угол между костями сустава увеличивается; противоположно сгибанию
    лицевая кость
    одна из 14 костей, образующих лицо; обеспечивает полости для органов чувств (глаза, рот и нос) и точки крепления лицевых мышц
    бедренная кость
    (также бедренная кость) самая длинная, самая тяжелая и самая крепкая кость в теле
    малоберцовая кость
    (также кость теленка) параллельна и сочленяется с большеберцовой костью
    плоская кость
    тонкая и относительно широкая кость, обнаруженная там, где требуется обширная защита органов или где требуются широкие поверхности прикрепления мышц
    сгибание
    движение, при котором угол между костями уменьшается; напротив добавочного номера
    предплечье
    проходит от локтя до запястья и состоит из двух костей: локтевой кости и лучевой кости
    Гаверсский канал
    содержит кровеносные сосуды и нервные волокна кости
    плечевая
    только кость руки
    гидростатический каркас
    скелет, состоящий из водной жидкости, находящейся под давлением в закрытом отсеке тела
    подъязычная кость
    лежит ниже нижней челюсти в передней части шеи
    шарнир
    точка, в которой две или более костей встречаются
    пластина
    Слой плотной ткани, который окружает центральный канал, называемый гаверсовским каналом
    длинная кость
    кость, длина которой превышает ширину, имеет стержень и два конца
    нижняя конечность
    состоит из бедра, голени и стопы
    пясть
    пять костей, составляющих ладонь
    плюсневой кость
    одна из пяти костей стопы
    миофибрилла
    длинные цилиндрические структуры, расположенные параллельно мышечным волокнам
    миозин
    сократительный белок, который взаимодействует с актином для сокращения мышц
    костная ткань
    Соединительная ткань, составляющая эндоскелет
    окостенение
    (также остеогенез) процесс образования кости остеобластами
    остеобласт
    Костная клетка, отвечающая за формирование кости
    остеокласт
    крупных костных клеток с числом ядер до 50, отвечающих за ремоделирование кости
    остеон
    цилиндрическая структура, выровненная параллельно длинной оси кости
    надколенник
    (также коленная чашечка) треугольная кость, расположенная впереди коленного сустава
    грудной пояс
    костей, передающих силу, создаваемую верхними конечностями, на осевой скелет
    тазовый пояс
    кости, передающие силу, создаваемую нижними конечностями, на осевой скелет
    фаланга
    одна из костей пальцев рук или ног
    удлинение
    переднее движение кости в горизонтальной плоскости
    радиус
    кость, расположенная вдоль боковой (большой) стороны предплечья; сочленяется с плечевой костью в локте
    ребро
    Одна из 12 пар длинных изогнутых костей, которые прикрепляются к грудным позвонкам и изгибаются к передней части тела, образуя грудную клетку
    лопатка
    плоская треугольная кость, расположенная в области заднего грудного пояса
    череп
    кость, которая поддерживает структуры лица и защищает мозг
    грудина
    (также грудина) длинная плоская кость, расположенная в передней части грудной клетки
    шовный материал
    короткое волокно соединительной ткани, которое плотно удерживает кости черепа на месте; найдено только в черепе
    симфиз
    гиалиновый хрящ покрывает конец кости, но соединение между костями происходит через волокнистый хрящ; симфизы находятся в суставах между позвонками
    лапка
    одна из семи костей лодыжки
    грудная клетка
    (также грудная клетка) скелет грудной клетки, состоящий из ребер, грудных позвонков, грудины и реберных хрящей
    большеберцовая кость
    (также берцовая кость) большая кость голени, расположенная непосредственно под коленом
    тропомиозин
    блокирует сайты связывания миозина на молекулах актина, предотвращая образование поперечных мостиков и предотвращая сокращение до тех пор, пока мышца не получит сигнал нейрона
    локтевая кость
    Кость, расположенная на медиальной стороне (со стороны мизинца) предплечья
    позвоночник
    (также позвоночник) окружает и защищает спинной мозг, поддерживает голову и действует как точка крепления для ребер и мышц спины и шеи

    Скелет человека | Системы поддержки животных

    6. 3 Скелет человека (ESG87)

    У человека есть живой эндоскелет (внутренний скелет), состоящий из кости, хряща и соединительной ткани. При рождении человеческий скелет состоит из более чем \ (\ text {270} \) костей. Однако у взрослых это количество уменьшилось до \ (\ text {206} \) костей из-за слияния более мелких костей с более крупными структурами. Скелет взрослого человека (рисунок 6.10) состоит из осевого скелета и аппендикулярного скелета (рисунок 6.11).

    Рисунок 6.10: Схема, показывающая обзор основных скелетных особенностей человеческого скелета.

    Рис. 6.11. В скелете взрослого человека 206 костей, которые можно «сгруппировать» в разные категории.

    Осевой каркас (ESG88)

    РЕСУРСЫ УЧИТЕЛЯ:

    Анимация осевого скелета

    Осевой скелет образует центральную ось тела и состоит из черепа, позвоночника, грудной клетки и грудины.

    Череп

    Череп состоит из черепа и лицевых костей .

    Череп состоит из восьми плоских костей, соединенных неподвижными суставами, называемыми швами. Череп окружает и защищает мозг. В основании черепа имеется большое отверстие foramen magnum , через которое проходит спинной мозг. По обе стороны от большого затылочного отверстия есть выступ, который соединяется с первым позвонком (так называемый атлас ), чтобы голова могла кивать.

    Рисунок 6.12: Череп.

    Имеется \ (\ text {15} \) лицевых костей . Это кости неправильной формы, которые включают скулы, носовые кости, виски, кость верхней челюсти (верхняя челюсть) и кости нижней челюсти (нижняя челюсть). Единственная подвижная кость — нижняя челюсть. Верхняя и нижняя челюсти имеют гнезда для постоянных зубов \ (\ text {32} \).

    Число, тип и расположение зубов у животного указывается зубной формулой . Стоматологическая формула человека: 2.1.2.3/2.1.2.3. Эта формула представляет количество зубов каждого типа в половине верхней и половине нижней челюсти. Эта формула говорит нам, что и в верхней, и в нижней половине есть 2 резца, 1 клык, 2 премоляра и 3 моляра.

    Рисунок 6.13: Стоматологическая смесь у взрослого человека.

    Позвоночник человека

    Позвоночный столб обычно состоит из 24 суставных позвонков и 9 сросшихся позвонков в крестце и копчике. Между позвонками дисков из фиброхрящевой ткани , которые предотвращают трение между позвонками и действуют как амортизаторы во время ходьбы, бега и прыжков. Спинные нервы могут входить в спинной мозг и выходить из него через промежутки между соседними позвонками. Крепкие связки и мышцы вокруг позвоночника стабилизируют позвонки и помогают контролировать движения. Позвонки соединяются друг с другом таким образом, что образуется непрерывный позвоночный канал , который проходит от основания черепа до тазового пояса. Этот канал содержит спинного мозга . Весь позвоночный канал можно разделить на пять областей.

    • Шейный отдел
    • Грудной отдел
    • Поясничная область
    • Крестцовая область
    • Копчик

    Несколько интересных фактов о человеческом скелете:

    • У людей семь шейных костей — таких же, как у жирафов.
    • Самая прочная и длинная кость — это бедренная кость (бедренная кость).
    • У одного человека из 20 есть лишнее ребро.

    Рисунок 6.14: Позвоночный столб человека.

    шейный отдел (шея) состоит из семи позвонков.Первый шейный позвонок, называемый атласом , поддерживает череп и позволяет кивнуть головой. Второй позвонок, называемый осью , имеет выступ, на котором поворачивается атлас, обеспечивая движение головы из стороны в сторону.

    Рисунок 6.15: Шейный отдел скелета выделен красным цветом.

    Грудной отдел (грудная клетка) состоит из 12 позвонков, на каждом из которых имеется пара ребер.

    Рисунок 6.16: Грудные позвонки дают начало 12 парам ребер.

    поясничный отдел (поясница) состоит из пяти позвонков. В этой области самые большие позвонки, так как на нее приходится вес тела.

    Рисунок 6.17: Поясничная область выделена красным кружком.

    Крестцовый отдел состоит из пяти сросшихся позвонков, образующих кость, которая называется крестец . крестец образует часть тазового пояса, который обеспечивает поверхности для прикрепления мышц и ног.

    Копчик состоит из четырех сросшихся костей. Эти кости образуют хвост у тех млекопитающих, у которых есть хвосты.

    У новорожденного весь позвоночный столб искривлен назад, вероятно, из-за ограниченности матки. Первоначально ребенок не может выдержать вес своей головы. Когда примерно через 3 месяца он сможет поддерживать голову, кривая шейного отдела вперед становится полной . Поясничный изгиб вперед считается завершенным, когда ребенок может самостоятельно стоять и готов учиться ходить.

    Функции позвоночника

    • Поддерживает череп
    • Окружает и защищает спинной мозг
    • Обеспечивает прикрепление ребер, пояса и мышц спины
    • Отдельные позвонки и S-образная кривизна обеспечивают гибкость, позволяя людям сгибаться назад, вперед и вбок
    • Фиброхрящевые диски между позвонками действуют как амортизаторы

    Грудная клетка и грудина

    Грудная клетка представляет собой костно-хрящевую структуру.Типичная грудная клетка состоит из 24 ребер (12 пар), грудины (перевернутая Т-образная структура, соединяющая реберные кости), реберных хрящей и 12 грудных позвонков, показанных на схеме ниже. Первые семь пар ребер соединяются непосредственно с грудиной и называются истинными ребрами . Остальные пять пар ребер не соединяются напрямую с грудиной и называются ложными ребрами . Грудная клетка помогает защитить сердце и легкие. С помощью диафрагмы и межреберных мышц они увеличивают и уменьшают объем грудной полости, позволяя совершать вдох и выдох.

    Рисунок 6.18: Грудная клетка человека.

    Аппендикулярный скелет (ESG89)

    Аппендикулярный скелет состоит из грудного пояса с руками и тазового пояса с ногами . Грудной пояс, руки, тазовый пояс и ноги будут рассмотрены более подробно в следующем разделе.

    Рисунок 6.19: Аппендикулярный скелет заштрихован.

    Грудной пояс и руки

    Грудной пояс состоит из двух ключиц (ключицы) и двух лопаток (лопаток).Каждая ключица прикрепляется к грудины спереди и к лопаткам по бокам и помогает поддерживать плечи. Ключица — это наиболее часто сломанная кость в организме, поскольку она часто принимает на себя полный удар при падении с вытянутыми руками или ударах в плечо. Грудной пояс соединен мышцами с задней частью грудной клетки, что позволяет ему иметь поддерживающую структуру, а также дает плечам большую свободу движений, что, в свою очередь, обеспечивает большую подвижность рук. Ограничение движений обеспечивается ключицей.

    Каждая верхняя часть руки имеет единственную кость, называемую плечевой кости , которая входит в полость гленоида на лопатке , образуя шарнирное соединение. Эта полость очень мелкая, что позволяет рукам двигаться практически в любом направлении. Предплечье состоит из двух костей, а именно локтевой кости на уровне мизинца и лучевой кости на уровне большого пальца.Сустав в локтевом суставе — шарнирный. Запястье состоит из восьми маленьких костей запястья, расположенных в два ряда по четыре. Ладонь кисти состоит из пяти пястных костей. В каждой руке 14 пальцев (короткие кости) или фаланг, по , по два на каждом большом пальце и по три в каждом пальце.

    Рис. 6.20: Каркас скелета руки и плечевого пояса.

    Функции грудного пояса

    • Образует прочную опорную конструкцию для креплений рук.
    • Обеспечивает большую площадь кости для прикрепления мышц.
    • Образует шарнирные соединения с рычагами, что позволяет рычагам свободно перемещаться.

    Тазовый пояс и ноги

    Тазовый пояс состоит из тазовых костей, соединенных спереди хрящом, называемым лобковым симфизом , и они прикреплены к крестцу сзади . Каждая бедренная кость состоит из трех сросшихся костей (подвздошной, седалищной и лобковой). Части всех трех костей участвуют в формировании вертлужной впадины , — глубокого гнезда, в которое входит головка бедренной кости (бедренная кость), образуя тазобедренный сустав.

    Рис. 6.21: Скелетный каркас тазового пояса.

    Женский тазовый пояс шире и светлее мужского. Это приспособление, позволяющее беременность и роды.

    Бедренная кость в ножке — самая большая и самая прочная кость в организме. Верхний конец образует шарнирное соединение с тазовой костью, а нижний конец соединяется с большой берцовой костью , образуя шарнирное соединение колена. надколенник или коленная чашечка — это плоская треугольная кость, которая встроена в сухожилие бедренной мышцы и прикреплена связкой к большеберцовой кости.

    В голени две кости: большеберцовая (большеберцовая кость), которая является большей из двух и поддерживает большую часть массы. Верхний конец сочленяется с бедренной костью, а нижний конец сочленяется с одной из костей предплюсны, образуя голеностопный сустав. малоберцовая кость (икроножная кость) тоньше большеберцовой кости и служит в основном для прикрепления мышц. Он прикреплен к бедренной кости и соединяется с верхней и нижней частью большеберцовой кости.

    Рисунок 6.22: Скелетный каркас тазового пояса и ног.

    Строение стопы похоже на структуру кисти. Однако ступня поддерживает вес тела, поэтому она сильнее и менее подвижна, чем рука. Есть семь тарзалов или лодыжек, только одна из которых, таранная кость, сочленяется с большеберцовой костью. Таранная кость нам также известна как голеностопная кость . Пяточная кость (пяточная кость) — самая большая из костей предплюсны и кость, к которой прикрепляется икроножная мышца. Пяточная кость плотно прижимается к земле, когда человек стоит, идет или бежит.

    Имеется 5 плюсневых костей , которые образуют подушечку и свод стопы. 14 фаланг пальцев стопы аналогичны фалангам пальцев стопы, при этом большой палец ноги имеет две фаланги, а другие 4 — по 3 фаланги каждая. Вместе эти структуры состоят из костей нижней конечности , показанной на Рисунке 6.23.

    Рисунок 6.23: Кости нижней конечности.

    Функции скелета (ESG8B)

    Человеческий скелет является живым и выполняет множество функций в организме.Ниже приведены некоторые важные функции:

    1. Движение: мускулов прикрепляются к костям скелета, обеспечивая движение.
    2. Защита: череп защищает мозг, грудная клетка защищает сердце и легкие, а кости таза защищают пищеварительный тракт и репродуктивные органы.
    3. Опора: обеспечивает форму и поддержку тела.
    4. Хранение минералов: кости хранят минералы, такие как ионы кальция и фосфата.
    5. Слух: кости в среднем ухе, называемые молотком, наковальней и стременем, усиливают звуковые волны и способствуют процессу слуха.
    6. Производство красных кровяных телец: длинных и плоских костей содержат красный костный мозг для производства красных кровяных телец.

    Структура длинной кости (ESG8C)

    Хотя в скелете есть много разных типов костей, мы обсудим различные части определенного типа кости: длинная кость .Бедренная, большеберцовая и малоберцовая костей голени, а также плечевая, лучевая и локтевая кости руки являются примерами длинных костей.

    Рисунок 6.24: Части длинной кости.

    Эпифиз: Головка каждого конца длинной кости состоит в основном из губчатой ​​кости и покрыта гиалиновым хрящом.

    Губчатая кость : Обнаруживается в эпифизе длинных костей и содержит красный костный мозг.

    Красный костный мозг: Найден в промежутках между трабекулами губчатой ​​кости.Здесь производятся красные кровяные тельца со скоростью 2–3 миллиона в секунду. Здесь также производятся белые кровяные тельца.

    Trabeculae: Распорки в сети костных пластинок неправильной формы в эпифизе костей, которые передают напряжение от эпифиза к диафизу, который имеет гораздо более толстый слой компактной кости и лучше сопротивляется нагрузкам.

    Диафиз: Цилиндрический стержень длинной кости, состоящий снаружи из твердой компактной кости.

    Надкостница: Мембрана из плотной волокнистой соединительной ткани, которая окружает внешнюю поверхность диафиза длинной кости. У него есть кровеносные сосуды, которые позволяют ему питать кости и восстанавливать травмы. Он также обеспечивает поверхность для прикрепления мышц с помощью сухожилий и связок.

    Эндост: Тонкий слой соединительной ткани, выстилающий внутреннюю поверхность компактной кости.

    Костная полость: Она заполнена желтым костным мозгом, который в основном состоит из жира.

    Нарисуйте и пометьте продольный разрез длинной кости

    В этом упражнении вам нужно нарисовать и пометить части длинной кости.

    Инструкции

    Убедитесь, что вы соблюдаете все инструкции для биологических чертежей:

    1. Дайте диаграмме подпись или заголовок
    2. Ваша диаграмма должна занимать не менее половины страницы
    3. Ваш рисунок должен быть карандашом
    4. Линии надписей должны быть начерчены линейкой
    5. Линии этикетки не должны пересекать

    Нарисуйте и обозначьте продольный разрез длинной кости

    Ученики должны аккуратно нарисовать длинную кость, как на рисунке 6.24

    Убедитесь, что учащиеся соблюдают все критерии биологического рисунка. Отметки следует снимать за штриховку или окраску.

    Дополнительное исследование: исследование органических и неорганических компонентов костей

    Цель

    Эксперимент A : Удалите неорганический компонент кости, чтобы исследовать органический компонент

    Эксперимент B : Удалите органический компонент кости, чтобы увидеть свойства неорганического компонента

    Горелка Бунзена и метилированные спирты: Носите защитные очки и не носите свободную одежду.Не носите синтетическую одежду, которая легко воспламеняется (предпочтительнее одежда из хлопка и шерсти).

    Соляная кислота: носите закрытую обувь, защитные очки, лабораторный халат и перчатки.

    Аппарат

    Эксперимент A

    • две маленькие куриные кости
    • две пробирки
    • разбавленная соляная кислота / белый уксус

    Эксперимент B

    • полотенце
    • одна маленькая куриная косточка
    • трубчатый глиняный треугольник или проволочная сетка на штативе
    • Горелка Бунзена или Горелка для метилированного спирта

    Метод

    Эксперимент A

    1. Пометьте две пробирки своими инициалами и буквами A и B.Поместите кость в каждую пробирку.
    2. Покройте кость A водой, а кость B — разбавленной соляной кислотой. Оставьте на несколько дней. Кислота растворяет минеральный компонент кости, оставляя органическую часть.
    3. Выньте кость А и высушите.
    4. Используйте пинцет, чтобы удалить Bone B из кислоты. Промойте под краном и просушите.
    5. Сравните две кости и запишите, как они выглядят и являются ли они мягкими или твердыми, гибкими или хрупкими.

    Эксперимент A: наблюдения

    Кость, которая была в соляной кислоте, была намного мягче и гибче, чем кость в воде.Это связано с тем, что кислота реагирует с фосфатом кальция в кости и удаляет кальций из костной ткани. Именно соли кальция в костной ткани делают кости крепкими и твердыми. Соли кальция выпадают в осадок из кости, и этот осадок можно увидеть на дне пробирки.

    ПРИМЕЧАНИЕ: Если вы оставите куриную кость в соляной кислоте слишком долго, вы также удалите коллаген.

    Эксперимент B

    1. Поместите куриную кость (Кость C) на треугольник из трубы или проволочную сетку на штативе.
    2. Обжарьте кость в течение 10 минут. При обжаривании органический компонент кости (в основном белок коллаген) сжигается, а минеральная часть остается.
    3. Дайте кость полностью остыть, прежде чем дотронуться до нее.
    4. Опишите внешний вид кости C, указав, является ли она мягкой или твердой, гибкой или хрупкой.

    Эксперимент B: наблюдения

    Куриная кость превратилась в костную золу. Он очень хрупкий.

    ПРИМЕЧАНИЕ: Эта костная зола может содержать оксид кальция, который является щелочью, поэтому важно избегать вдыхания пыли или порошка от кости.

    Наблюдения

    Запишите свои наблюдения в лабораторный блокнот.

    Выводы

    Какой вы можете сделать вывод о различных органических и неорганических компонентах костей?

    Выводы

    Неорганический компонент кости (кальций) помогает сделать кости твердыми и жесткими. Органический компонент кости (коллаген) помогает придать кости гибкость и прочность, чтобы она не была слишком хрупкой и не ломалась, не крошилась и не ломалась.

    Вопросы

    1. Каковы основные неорганические компоненты кости?
    2. Какие изменения произошли в кости А?
    3. Какие свойства были потеряны у кости B с потерей ее неорганических компонентов?
    4. Какая болезнь дефицита может иметь аналогичные эффекты на кости у детей?
    5. Какова роль Bone B в этом эксперименте?
    6. Какой белок составляет основной органический компонент кости?
    7. Какие изменения произошли в Bone C в процессе обжарки?
    8. Какие свойства были утрачены у кости C с потерей ее органического компонента?

    Вопросы

    1. Каковы основные неорганические компоненты кости?
    2. Какие изменения произошли в кости А?
    3. Какие свойства были потеряны у кости B с потерей ее неорганических компонентов?
    4. Какая болезнь дефицита может иметь аналогичные эффекты на кости у детей?
    5. Какова роль Bone B в этом эксперименте?
    6. Какой белок составляет основной органический компонент кости?
    7. Какие изменения произошли в Bone C в процессе обжарки?
    8. Какие свойства были утрачены у кости C с потерей ее органического компонента?

    Ответы

    1. Кальций и фосфат (фосфат кальция).
    2. Нет. Кость А держали в воде.
    3. Кальций был удален из костной ткани, и кость стала гибкой и мягкой.
    4. Рахит.
    5. Bone B был экспериментом, так как он был покрыт соляной кислотой, и необходимо было провести наблюдение.
    6. Коллаген, эластичный белок, улучшающий сопротивление переломам.
    7. Органические компоненты были сожжены, а кость превратилась в пепел.
    8. Костная зола содержит оксид кальция, а коллаген разрушен, поэтому кость теряет гибкость и становится хрупкой.

    Какие четыре функции скелетной системы?

    Алана А.

    задано • 24.03.20

    Франк Р. ответил • 25.03.20

    Ветеринар / физический специалист армии США помогает на занятиях по медицине во время COVID! 50% скидка!

    Отличный вопрос!

    Просто скелетная система играет важную роль для человеческого тела.Эта система имеет четыре функции:

    1. Поддержка: придает телу структуру, позволяющую прикреплять ткани и органы.
    2. Защита: Обеспечивает защиту внутренних органов, включая мозг, сердце, легкие и структуры брюшной полости.
    3. Движение: Позволяет прикреплять различные мышцы тела к движению.
    4. Снабжение: Создает красные и белые кровяные тельца через костный мозг, находящийся в различных костях скелета.

    Надеюсь, это поможет! Ура!

    Франк, PA-C

    Все еще ищете помощь? Получите правильный ответ быстро.

    ИЛИ
    Найдите онлайн-репетитора сейчас

    Выберите специалиста и познакомьтесь онлайн. Никаких пакетов или подписок, платите только за необходимое время.


    ¢ € £ ¥ ‰ µ · • § ¶ ß ‹ › « » < > ≤ ≥ — — ¯ ‾ ¤ ¦ ¨ ¡ ¿ ˆ ˜ ° — ± ÷ ⁄ × ƒ ∫ ∑ ∞ √ ∼ ≅ ≈ ≠ ≡ ∈ ∉ ∋ ∏ ∧ ∨ ¬ ∩ ∪ ∂ ∀ ∃ ∅ ∇ * ∝ ∠ ´ ¸ ª º † ‡ А Á Â Ã Ä Å Æ Ç È É Ê Ë Я Я Я Я Ð Ñ Ò Ó Ô Õ Ö Ø Œ Š Ù Ú Û Ü Ý Ÿ Þ à á â ã ä å æ ç è é ê ë я я я я ð ñ ò ó ô х ö ø œ š ù ú û ü ý þ ÿ Α Β Γ Δ Ε Ζ Η Θ Ι Κ Λ Μ Ν Ξ Ο Π Ρ Σ Τ Υ Φ Χ Ψ Ω α β γ δ ε ζ η θ ι κ λ μ ν ξ ο π ρ ς σ τ υ φ χ ψ ω ℵ ϖ ℜ ϒ ℘ ℑ ← ↑ → ↓ ↔ ↵ ⇐ ⇑ ⇒ ⇓ ⇔ ∴ ⊂ ⊃ ⊄ ⊆ ⊇ ⊕ ⊗ ⊥ ⋅ ⌈ ⌉ ⌊ ⌋ 〈 〉 ◊

    Функции и компоненты скелетной системы

    Скелетная система поддерживает и защищает тело, придавая ему форму и форму.Эта система состоит из соединительных тканей, включая кости, хрящи, сухожилия и связки. Питательные вещества поступают в эту систему через кровеносные сосуды, которые находятся в костных каналах. Скелетная система накапливает минералы и жиры и производит клетки крови. Это также обеспечивает мобильность. Сухожилия, кости, суставы, связки и мышцы работают согласованно, производя различные движения.

    Ключевые выводы: скелетная система

    • Скелетная система придает форму и форму телу, а также защищает и поддерживает весь организм.
    • Кости, хрящи, сухожилия, суставы, связки и другие соединительные ткани составляют скелетную систему.
    • Двумя основными типами костной ткани являются плотная (твердая и плотная) и губчатая (губчатая и гибкая) ткань.
    • В разрушении и восстановлении кости участвуют три основных типа костных клеток: остеокласты, остеобласты и остеоциты.

    Компоненты скелета

    Скелет состоит из волокнистых и минерализованных соединительных тканей, которые придают ему прочность и гибкость.Он состоит из костей, хрящей, сухожилий, суставов и связок.

    • Кость : тип минерализованной соединительной ткани, содержащей коллаген и фосфат кальция, минеральные кристаллы. Фосфат кальция придает костям прочность. Костная ткань может быть плотной или губчатой. Кости обеспечивают поддержку и защиту органов тела.
    • Хрящ : форма волокнистой соединительной ткани, которая состоит из плотно упакованных коллагеновых волокон в резиноподобном гелеобразном веществе, называемом хондрином.Хрящ обеспечивает гибкую опору для определенных структур у взрослых людей, включая нос, трахею и уши.
    • Сухожилие : волокнистая полоса соединительной ткани, которая прикрепляется к кости и соединяет мышцу с костью.
    • Связка : волокнистая связка соединительной ткани, которая соединяет кости и другие соединительные ткани в суставах.
    • Сустав : место соединения двух или более костей или других компонентов скелета.

    Подразделения скелетов

    Кости — главный компонент скелетной системы.Кости, из которых состоит человеческий скелет, делятся на две группы. Это осевые кости скелета и аппендикулярные кости скелета. Скелет взрослого человека состоит из 206 костей, 80 из которых относятся к осевому скелету и 126 костей от аппендикулярного скелета.

    Осевой скелет

    Осевой скелет включает кости, которые проходят по медиальной сагиттальной плоскости тела. Представьте себе вертикальную плоскость, которая проходит через ваше тело спереди назад и делит его на равные правую и левую части.Это медиальная сагиттальная плоскость. Осевой скелет образует центральную ось, которая включает кости черепа, подъязычной кости, позвоночника и грудной клетки. Осевой скелет защищает многочисленные жизненно важные органы и мягкие ткани тела. Череп обеспечивает защиту головного мозга, позвоночник защищает спинной мозг, а грудная клетка защищает сердце и легкие.

    Компоненты осевого каркаса

    • Череп: включает кости черепа, лица и ушей (слуховые косточки).
    • Подъязычная кость: U-образная кость или комплекс костей, расположенный на шее между подбородком и гортани.
    • Позвоночный столб: включает позвонки.
    • Грудная клетка: включает ребра и грудину (грудину).

    Аппендикулярного скелета

    Аппендикулярный скелет состоит из конечностей тела и структур, которые прикрепляют конечности к осевому скелету. Составляющими этого скелета являются кости верхних и нижних конечностей, грудные и тазовые пояса.Хотя основная функция аппендикулярного скелета заключается в движении тела, он также обеспечивает защиту органов пищеварительной системы, выделительной системы и репродуктивной системы.

    Аппендикулярные компоненты скелета

    • Грудной пояс: включает плечевые кости (ключицу и лопатку).
    • Верхние конечности: включая кости рук и кистей.
    • Тазовый пояс: включает бедренные кости.
    • Нижние конечности: включая кости ног и ступней.

    Скелетные кости

    На этой цветной сканирующей электронной микрофотографии (СЭМ) показана внутренняя структура сломанной кости пальца. Здесь видны надкостница (внешняя костная оболочка, розовая), компактная кость (желтая) и костный мозг (красный) в медуллярной полости. СТИВ ГШМЕЙССНЕР / Библиотека научных фотографий / Getty Images

    Кости — это тип минерализованной соединительной ткани, содержащей коллаген и фосфат кальция. Основная функция кости как компонента скелетной системы — помогать двигаться.Кости работают вместе с сухожилиями, суставами, связками и скелетными мышцами, чтобы производить различные движения. Питательные вещества поступают в кости через кровеносные сосуды, которые находятся в костных каналах.

    Костная функция

    Кости выполняют несколько важных функций в организме. Некоторые основные функции включают:

    • Структура : Кости составляют скелет, который обеспечивает структуру и поддержку тела.
    • Защита : Кости обеспечивают защиту многих жизненно важных органов и мягких тканей тела.Например, позвоночник защищает спинной мозг, а грудная (грудная) клетка защищает сердце и легкие.
    • Подвижность : Кости работают вместе со скелетными мышцами и другими компонентами скелетной системы, чтобы способствовать движению тела.
    • Производство клеток крови : Клетки крови производятся костным мозгом. Стволовые клетки костного мозга превращаются в эритроциты, лейкоциты и тромбоциты.
    • Хранение : В костях хранятся важные минералы и минеральные соли, включая кальций, фосфор и фосфат кальция.Фосфат кальция придает костям прочность. Кость также хранит жир в желтом костном мозге.

    Костные клетки

    Цветная сканирующая электронная микрофотография (СЭМ) остеоцита с замороженным переломом (фиолетовый), окруженного костью (серый). Стив Гшмайсснер / Научная фотобиблиотека / Getty Images

    Кость состоит в основном из матрицы, состоящей из минералов коллагена и фосфата кальция. Кости постоянно разрушаются и восстанавливаются, чтобы заменить старую ткань новой тканью в процессе, называемом ремоделированием.В этом процессе участвуют три основных типа костных клеток.

    Остеокласты

    Эти большие клетки имеют несколько ядер и действуют при резорбции и ассимиляции костных компонентов. Остеокласты прикрепляются к поверхности кости и используют кислоты и ферменты для разложения кости.

    Остеобласты

    Остеобласты — это незрелые костные клетки, образующие кость. Они помогают контролировать минерализацию костей и производить белки, необходимые для образования костей. Остеобласты производят остеоид (органическое вещество костного матрикса), который минерализуется, образуя кость.Остеобласты могут развиваться в остеоциты или выстилающие клетки, покрывающие костные поверхности.

    Остеоциты

    Остеоциты — это зрелые костные клетки. У них есть длинные выступы, которые удерживают их в контакте друг с другом и с клетками выстилки на поверхности кости. Остеоциты способствуют формированию костей и матрикса. Они также помогают поддерживать правильный баланс кальция в крови.

    Костная ткань

    На этой микрофотографии показана губчатая кость позвонка. Ракообразная кость имеет ячеистую структуру, состоящую из сети трабекул (палочковидной ткани).Эти структуры обеспечивают поддержку и прочность костей.

    Susumu Nishinaga / Библиотека научных фотографий / Getty Images

    Существует два основных типа костной ткани: компактная кость и губчатая кость. Компактная кость ткань — это плотный твердый внешний слой кости. Он содержит остеоны или гаверсовы системы, которые плотно прилегают друг к другу. Остеон представляет собой цилиндрическую структуру, состоящую из центрального канала, гаверсова канала, который окружен концентрическими кольцами (ламелями) компактной кости.Гаверсов канал обеспечивает проход кровеносных сосудов и нервов.

    Губчатая кость находится внутри компактной кости. Она губчатая, более гибкая и менее плотная, чем компактная кость. Ракообразная кость обычно содержит красный костный мозг, который является местом производства клеток крови.

    Классификация костей

    Кости скелетной системы можно разделить на четыре основных типа, классифицированных по форме и размеру. Четыре основных класса костей: длинные, короткие, плоские и неправильные кости.Длинные кости — это кости, длина которых больше, чем ширина. Примеры включают кости рук, ног, пальцев и бедра.

    Короткие кости почти одинаковой длины и ширины, близки к кубовидной форме. Примеры коротких костей — запястья и лодыжки.

    Плоские кости тонкие, плоские и обычно изогнутые. Примеры включают кости черепа, ребра и грудину.

    Кости неправильной формы имеют нетипичную форму и не могут быть классифицированы как длинные, короткие или плоские. Примеры включают бедренные кости, лицевые кости и позвонки.

    Источник

    • «Введение в скелетную систему». Введение в скелетную систему | SEER Training, training.seer.cancer.gov/anatomy/skeletal/.

    Смотри: Что такое скелетная система?

    .

Комментировать

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *