Підручник Біологія 8 клас - Т.І. Базанова - Літера 2016 рік

Тема 6 Опора та рух

Спробуйте з’ясувати, скільки різних рухів ви робите протягом дня. Виявиться, що їх сотні. Усі вони — результат роботи вашої опорно-рухової системи. Які її компоненти відповідають за рухи? Яким є механізм їх здійснення?

На ці запитання ви знайдете відповідь у розділі «Опора та рух». Ви також дізнаєтеся про будову й функції скелета і м’язів; про будову кісткової тканини й розвиток кісток; про механізм скорочення м’язів і причини їх стомлення.

Розглянемо, як діють кістки й м’язи, коли ви, наприклад, згинаєте і розгинаєте руку в лікті.

§ 24 Значення опорно-рухової системи, її будова та функції. Кістки, хрящі

Значення опорно-рухової системи. Опорно-рухова система складається з кісток та м’язів, які функціонують узгоджено. Головними завданнями цієї системи є підтримання форми тіла, забезпечення його опори, захист внутрішніх органів та, найголовніше, рух.

Функцію підтримання форми тіла опорно-рухова система здійснює завдяки взаємному розташуванню її складових, що пов’язано з прямоходінням.

Опорна функція полягає в тому, що кістки створюють каркас, який зумовлює положення внутрішніх органів і не дає їм зміщуватися.

Кістки також виконують захисну функцію. Наприклад, кістки черепа утворюють «коробку» для головного мозку, каркас грудної клітки захищає легені й серце.

Рухова функція можлива лише за умови взаємодії кісток та м’язів. Це добре видно на прикладі згинання-розгинання руки. Скелет і м’язи працюють разом, як важіль. Важіль — це стрижень, який обертається навколо точки опори під дією прикладеної до нього сили. Саме з таких елементів складається система, яка згинає й розгинає руку в лікті (мал. 24.1). Кістки передпліччя є стрижнем, у ліктьовому суглобі розміщується точка опори, передпліччя й кисть є об’єктами, які необхідно перемістити.

Сили, що діють на стрижень-передпліччя, є наслідком скорочення двох м’язів, прикріплених по різні боки від точки опори — біцепса і трицепса. Таке прикріплення цих м’язів обумовлює відмінність в ефектах, які виникають унаслідок їх скорочення. У згинанні руки бере участь біцепс, а в розгинанні — трицепс.

Кістки і хрящі в будові опорно- рухової системи. Аби спільна робота м’язів і кісток стала можливою, м’язи прикріплюються до кісток за допомогою сухожиль, а зв’язки утримують кістки разом у суглобі (мал. 24.2). Щоб унаслідок тертя кістки в суглобі не руйнувалися, їхні поверхні вкриті хрящем.

Кістки, хрящі, сухожилля і зв’язки утворені різними типами сполучної тканини, а м’язи — м’язовою тканиною.

Зі структурою м’язової тканини ми ознайомимося в наступних параграфах, а зараз розглянемо будову кісткової та хрящової тканин.

Кісткова тканина. Кісткова тканина, як і будь-яка інша, складається з двох головних компонентів — клітин і міжклітинної речовини. Твердість і пружність кісткової тканини зумовлені саме особливостями її міжклітинної речовини.

Клітини цієї тканини остеоцити складають невеличку частку її маси. Остеоцити сполучаються між собою тонкими відростками, а назовні продукують головний органічний компонент міжклітинної речовини — білок колаген. Саме колаген надає кісткам пружності. До 75 % маси кістки припадає на інші компоненти міжклітинної речовини, які надходять до кістки ззовні, а не продукуються остеоцитами,— мінеральні сполуки Кальцію та Фосфору.

image87

Мал. 24.1. Під час руху м’язи й кістки працюють, як важіль: 1 — важіль; 2 — кістки передпліччя; 3 — ліктьовий суглоб; 4 — біцепс, що скорочується; 5 — трицепс, що скорочується

image88

Мал. 24.2. Компоненти опорно-рухової системи: 1 — кістки; 2 — м’язи; 3 — сухожилля; 4 — зв’язки

image89

Мал. 24.3. Будова трубчастої кістки: 1 — епіфізи; 2 — діафіз; 3 — губчаста речовина, що містить червоний кістковий мозок; 4 — компактна речовина; 5 — жовтий кістковий мозок; 6 — окістя; 7 — хрящ; 8 — кровоносні судини;

9 — центральний канал остеона; 10 — нерв; 11 — остеон; 12 — остеоцит; 13 — міжклітинна речовина

Ці компоненти надають кісткам твердості й міцності. Якщо занурити кістку в 5%-й розчин хлоридної кислоти, з неї видаляються мінеральні речовини. Кістка втрачає твердість і стає гнучкою, як гума. Якщо кістку прожарювати на малому вогні, вода випаровується, а органічні речовини згоряють. Кістка, у якій збереглася лише неорганічна складова, залишається твердою, проте стає крихкою, як скло.

Хоч нам і здається, що кісткова тканина весь час зберігається незмінною, насправді це не так: вона зазнає перебудов протягом усього життя. Кістки пронизані кровоносними капілярами, які приносять до остеоцитів необхідні їм речовини.

Хрящова тканина менш тверда, проте пружніша за кісткову. Клітини хрящової тканини — хондроцити — теж продукують колаген. На відміну від кісткової тканини, колаген у хрящах не «інкрустується» мінеральними солями, а зв’язує вуглеводи, які, у свою чергу, зв’язують багато води. Кровоносних судин у хрящах немає. Необхідні для хондроцитів речовини переносяться за рахунок дифузії завдяки високому вмісту води в хрящах з навколишніх тканин.

Твердість і пружність хряща залежать від його розміщення в скелеті. Міцні гіалінові хрящі вкривають суглобові поверхні кісток, еластичні утворюють основу надгортанника, вушної раковини тощо, а пружні волокнисті хрящі — міжхребцеві диски.

Будова кістки. Яку будову мають кістки (мал. 24.3)? Довга трубчаста кістка — це порожнистий стрижень (діафіз), на кінцях якого розташовані потовщення — головки (епіфізи). Зовні кістка вкрита окістям — щільною оболонкою зі сполучної тканини, яка пронизана нервами і кровоносними судинами.

І стінка діафіза, й епіфізи складаються з кісткових пластинок, проте конструкції, які вони утворюють у цих частинах кістки, відрізняються. Стінка діафіза побудована з безлічі циліндрів — остеонів: у них пластинки розташовані концентрично. По центру кожного остеона проходить канал, у якому розміщені кровоносні судини й нерви. Остеони щільно прилягають один до одного, утворюючи міцну структуру, яку традиційно називають компактною речовиною.

В епіфізах кісткові пластинки формують так звану губчасту речовину — конструкцію, схожу на мереживо. Губчасту будову мають не лише епіфізи трубчастих кісток, але й короткі кістки. Губчаста речовина надає кістці легкості, не зменшуючи її міцності.

Порожнина діафіза заповнена жовтим кістковим мозком, який містить багато жиру. У губчастій речовині епіфізів розміщується червоний кістковий мозок, що бере участь в утворенні клітин крові. Жоден із цих «мозків» не стосується нервової системи, це різновиди сполучної тканини.

1. Відобразіть за допомогою схеми зміст частини тексту, де йдеться про різноманітність функцій опорно-рухової системи. Порівняйте свою роботу й роботу товариша.

2. Розгляньте мал. 24.1, знайдіть місця прикріплення до кісток м’язів біцепса і трицепса. Визначте, який з них згинає руку в передпліччі, який — розгинає. За допомогою схеми поясніть товаришу, що відбувається під час скорочення біцепса, а що — коли скорочується трицепс.

3. Складіть перелік усіх складових опорно-рухової системи. Нехай ваш товариш перевірить його за текстом і охарактеризує кожну складову.

4. Завершіть складання докладного плану частини параграфа, де йдеться про склад і будову кісток:

а) кісткова тканина: клітини й міжклітинна речовина; хімічний склад…;

б) хрящова тканина: … .

1. Назвіть функції опорно-рухової системи. 2. З яких елементів складається опорно-рухова система? 3. У чому відмінність між епіфізом і діафізом, компактною й губчастою речовиною? 4. Доведіть, що опорна функція реалізується за допомогою не лише скелета, але й м’язів. 5. Що таке червоний кістковий мозок, яку функцію він виконує? 6*. У 1889 р. в Парижі за проектом інженера Ейфеля було споруджено славнозвісну вежу. Відомо, що під час створення проекту інженер використав як основу будову губчастої речовини гомілкової кістки. Чим зумовлена ця схожість? Якої мети, на вашу думку, хотів досягти інженер? 7*. Поміркуйте, чому компактна речовина кісток складається із численних трубочок. Як це сприяє твердості кістки за найменшої витрати кісткового матеріалу?





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити