§ 28. Значення опорно-рухової системи

Пригадайте, що таке зовнішній і внутрішній скелет у тварин. Які особливості будови опорно-рухової системи у ссавців? Які є різновиди м’язової тканини?

Яке значення опорно-рухової системи людини? Опорно-рухова система людини складається з пасивної та активної частин. Її пасивна частина -це внутрішній скелет (як і у всіх хребетних тварин), активна - скелетна мускулатура. Вони функціонують як єдине ціле.

Уже в назві опорно-рухової системи визначено дві її основні функції: створення опори для різних органів і систем органів та забезпечення рухів усього тіла та окремих його частин. Система сполучених між собою кісток і м’язів підтримує тіло людини у вертикальному положенні. Крім того, окремі частини скелета забезпечують певне положення внутрішніх органів. М’язи завдяки своїм скороченням і розслабленням забезпечують рухи різних частин скелета: кінцівок, нижньої щелепи, ребер та ін. Кістки при цьому виконують роль важелів, які приводять у рух прикріплені до них м’язи. Відповідно рухаються різні частини нашого тіла; воно пересувається в просторі (ходіння, біг, плавання). Опорно-рухова система визначає форму і розміри нашого тіла.

Ще одна функція опорно-рухової системи - захисна. Скелет у цілому та окремі його частини захищають внутрішні органи від механічних ушкоджень. Наприклад, кістки черепа захищають головний мозок, дуги хребців - спинний мозок, кістки грудної клітки - легені та серце. М’язи черевного преса захищають органи черевної порожнини (шлунок, кишечник, печінку тощо) від струсів, ударів тощо.

Важлива роль кісток скелета у процесах кровотворення. Червоний кістковий мозок, розташований всередині них, бере участь в утворенні формених елементів крові (пригадайте їх).

Опорно-рухова система бере участь в обміні речовин. У кістках відкладаються неорганічні солі (переважно карбонати та ортофосфати кальцію) та деякі інші мікроелементи. Вони можуть вивільнятись і з током крові

потрапляти до тих органів, де в них відчувається потреба. У скелетних м’язах відбувається обмін вуглеводів. Так, у м’язах відкладається глікоген. За потреби він розщеплюється до глюкози, яка є основним джерелом енергії в організмі. З кров’ю глюкоза транспортується до різних тканин та органів, де розкладається з виділенням енергії. Таким чином, у м’язах хімічна енергія перетворюється на механічну (скорочення м’язів) та теплову (при розщепленні глюкози виділяється тепло, важливе для підтримання сталої температури тіла).

З яких тканин складається скелет людини? Скелет - це сукупність з’єднаних між собою кісток і хрящів. Отже, основу скелета людини складають кісткова та хрящова тканини. Якщо подивитись на поперечний зріз кістки через лупу, то можна побачити структурні елементи скелетної тканини, які називають остеонами (мал. 112). Кожен остеон побудований зі вставлених одна в одну пластинок циліндричної форми. їх нараховують від 5 до 20. Кожна така пластинка-циліндр складається з невеликої кількості клітин - остеоцитів, які ніби вмуровані в щільній міжклітинній речовині. У центрі кожного остеона є канал, де проходять кровоносні судини (мал. 112).

Залежно від щільності розташування остеонів у кістках розрізняють компактну та губчасту речовину. У компактній речовині кісткові пластинки розташовані щільно й упорядковано. У губчастій речовині кісткові пластинки розташовані не щільно і менш упорядковано. Тому губчаста речовина має комірчасту будову і нагадує сітку (мал. 113). Поєднання в кістках компактної та губчастої речовини надає їм великої міцності під час стискання й розтягання.

Порожнини в губчастій речовині заповнені червоним кістковим мозком, у якому утворюються клітини крові (мал. 113, 3).

ЦІКАВО ЗНАТИ! Кісткові пластинки розташовані як у компактній, так і в губчастій

речовині в напрямку сил розтягання або стискання, що надає кісткам значної міцності.

Хрящова тканина складається з клітин та органічної міжклітинної речовини, яка визначає її міцність і пружність (мал. 114). Вона не містить кровоносних судин. Хрящові клітини — хондроци-ти - кулястої чи овальної форми, часто з відростками, здатні до поділу. Хрящі оточені оболонкою - охрястям, клітини якої виділяють білок колаген. Колагенові волоконця утворюють зовнішній шар охрястя, де проходять кровоносні судини і нерви. За рахунок охрястя можлива регенерація хрящової тканини.

Вивчимо будову кісткової та хрящової тканин під час виконання лабораторного дослідження.

ЛАБОРАТОРНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ

Мікроскопічна будова кісткової та хрящової тканини

Обладнання та об’єкти дослідження: мікроскопи, мікропрепарати кісткової та хрящової тканини.

1. Розгляньте під мікроскопом мікропрепарат кісткової тканини. Замалюйте побачене. Позначте особливості будови кісткової тканини, які забезпечують виконання її функцій.

2. Розгляньте під мікроскопом мікропрепарат хрящової тканини. Замалюйте побачене. Позначте особливості будови хрящової тканини, які забезпечують виконання її функцій.

3. Порівняйте особливості будови та функції кісткової та хрящової тканин.

Який хімічний склад кісток? Кістки складаються з неорганічних та органічних речовин. Органічні речовини, передусім білки (колаген), надають кісткам гнучкості та пружності. Переконатись у цьому можна, провівши нескладний дослід. Якщо на 20-24 год покласти кістку в 10 %-й

•« •••• • •

розчин хлоридноі кислоти, то и неорганічні речовини поступово розчиняться, залишаться лише органічні сполуки. Оброблена в такий спосіб кістка стає такою гнучкою, що її можна зав’язати у вузол (мал. 115).

Неорганічні сполуки (переважно Кальцію) надають їй твердості. Так, якщо тривалий час нагрівати кістку на вогні, органічні речовини згоряють, а вода випаровується. Навіть за незначних струсів така кістка розсипається на дрібні частки.

Здоров’я людини. З віком співвідношення органічних і неорганічних речовин у кістках змінюється. У дітей у складі кісток переважають органічні речовини. їхні кістки гнучкі й пружні, але за надмірних навантажень або недотримання гігієнічних вимог (наприклад, у разі неправильної постави тіла під час си

діння за партою) вони можуть викривитись. Проте у дітей переломи кісток трапляються рідше, ніж у літніх людей. З віком уміст неорганічних речовин у кістках зростає. Тому кістки дорослих людей стають міцнішими, але більш крихкими, частіше ламаються, а зламані кістки гірше зростаються.

ЦІКАВО ЗНАТИ! Кістки людини здатні витримувати навантаження на одиницю поверхні у 2,5 раза більші, ніж граніт, і майже у ЗО разів більші, ніж цегла. Так, стегнова кістка людини у вертикальному положенні може витримати навантаження у 1,5 т (мал. 116). За своєю твердістю та пружністю кістки не поступаються бетону.

Ключові терміни і поняття: остеон, остео-цити, хондроцити, охрястя, колаген, губчаста та компактна речовина.

УЗАГАЛЬНИМО ЗНАННЯ

У людини опорно-рухова система складається з внутрішнього скелета та скелетних м'язів, які діють як єдине ціле. Скелет виконує опорну, захисну та крово-твірну функції, бере участь в обміні мінеральних сполук.

о Кістки складаються з неорганічних та органічних речовин. Органічні речовини надають кісткам гнучкості та пружності, а неорганічні - твердості. Кісткова тканина складається з кісткових пластинок, утворених з клітин, та міжклітинної речовини. У кістках виділяють губчасту та компактну речовину. Компактна речовина зазвичай розташована ззовні, а губчаста - під нею. Вона містить червоний кістковий мозок.

ПЕРЕВІРТЕ ТА ЗАСТОСУЙТЕ ЗДОБУТІ ЗНАННЯ Дайте відповідь на запитання

1. Яке значення опорно-рухової системи людини? 2. Які особливості будови кісткової тканини? 3. Що надає кісткам твердості й міцності? 4. Що собою становить хрящова тканина? 5. Який хімічний склад кісток? 6. Яку роль у кістках виконують органічні та неорганічні сполуки? 7. Яку речовину кісток називають компактною, а яку - губчастою?

Виберіть одну правильну відповідь

1. Укажіть тканини, які в основному складають опорну систему людини: а) кісткова та м'язова; б) хрящова та м’язова; в) кісткова та жирова; г) хрящова та сполучна волокниста.

2. Укажіть назву клітин кісткової тканини: а) хондроцити; б) лейкоцити; в) остео-цити; г) тромбоцити.

3. Укажіть назву клітин хрящової тканини: а) хондроцити; б) остеоцити; в) лейкоцити; г) еритроцити.

4. Укажіть складову кістки, у якій містяться червоний кістковий мозок: а) окістя; б) компактна речовина; в) губчаста речовина; г) хрящові прошарки.

ОБГОВОРІТЬ У ГРУПАХ. І група. Значення системи органів опори і руху. II група. Ріст кісток у довжину та товщину.

ПОМІРКУЙТЕ. Що спільного та відмінного в будові, властивостях і функціях губчастої та компактної речовини кісток?

Це матеріал з підручника Біологія 8 клас Матяш