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

Ви дізнаєтеся, які функції виконує опорно-рухова система, як побудовані кістки і що рука — це такий самий шедевр природи, як і мозок людини.

Що міститься всередині кісток? Чи € якісь інші відмінності між різними кістками (окрім форми)? Чи можна кістку вважати живою?

Опорно-рухова система людини, її будова і функції

Скелет і скелетні (посмуговані) м’язи людини формують єдину систему, що дає змогу викопувати безліч різних рухів — ходити, стрибати, бігати, писати, кліпати очима, танцювати, змінювати вираз обличчя, пережовувати їжу тощо (-мал. 6.1). їх єдність очевидна і в тому, що переважна кількість скелетних м’язів тіла, за винятком лише деяких м'язів голови, прикріпляється сухожиллями до кісток. Також є ще серцевин м’яз і гладенькі м’язи, але контроль їхніх рухів та функції зовсім інші.

Опорно-рухова система людини включає кістки скелета, скелетні м'язи і сполучну тканину для їх з’єднання, які разом забезпечують усі прояви рухової активності. Різного типу з'єднання формуються за допомогою колагенових волокон сполучної тканини, з яких побудовані сухожилля — для прикріплення м'язів до кісток та зв’язки — для з’єднання кісток у суглобах. Кістки черепа міцно з'єднані між собою швами і не можуть рухатися одна відносно іншої. Вони призначені забезпечити надійний захист головного мозку від механічних ушкоджень. Зростаються і хребці нижніх відділів хребта.

Невідомо, чи зміг би так розвинутись головний мозок людини, якби вона не не-

рейшла до прямоходіння {мал. 6.2). Це звільнило руки для їх удосконалення в процесі праці і стимулювало розвиток головного мозку, який сприяв подальшому удосконаленню руки. У їхній тісній співпраці з’явилися можливості для виконання таких рухів, що непритаманні жодній тварині.

Коли ми говоримо про значення кісток і скелетних м’язів, як основу опорно-рухової системи людини, не треба забувати про інші, дуже важливі їхні функції.

Розглянемо значення кісток і скелетних м’язів.

1. Кістки черепа і хребта забезпечують надійний захист центральних відділів нервової системи — це їхні шолом і лати {мал. 6.3). Грудна клітка захищає серце, легені, великі судини, а кістки таза — сечостатеві органи.

2.    У кістках містяться важливі мінеральні речовини, насамперед Кальцій і Фосфор. Якщо виникає нестача цих речовин, то організм може їх отримати з кісток.

3.    Кровотворення — основні клітини крові утворюються в кістковому мозку (розділ «Транспорт речовин»).

4.    М’язи, зокрема живота, захищають і підтримують внутрішні органи.

5.    Діафрагма і міжреберні м’язи забезпечують життєво важливі дихальні рухи (розділ «Дихання»).

6.    Скорочення скелетних м'язів важливо для руху лімфи та крові венами (розділ «Транспорт речовин*).

7.    Теплопродукція в м’язах відіграє важливу роль у терморегуляції організму (розділи «Вступ», «Виділення. Шкіра», «Регуляція функцій організму*).

Таким чином, навіть у стані фізичного спокою кістки та м’язи людини постійно виконують різні функції.

Чи кістки живі? Будова кісток і хрящів

Слово «скелет» має грецьке походження і буквально означає «висушений*. Якщо ви бачили скелет людини в музеї, то можливо у вас склалося враження, що всередині тіла людини кістки теж сухі, ламкі й загалом якісь мертві. Якщо так, то вас напевно здивує, що вони не тільки живі, а ще й постійно оновлюються.

Кістки містять судини, нерви, різні типи клітин, білки, а також мінеральні речовини, які роблять їх такими міцними. Водночас кістки мають еластичні властивості, які залежать від вмісту органічних речовин. Основним білком кісток с осеїн, а серед неорганічних речовин переважають солі Кальцію.

Кістка — це основна структурна одиниця скелета людини (мал. 6.4).

Її основою є кісткова тканина, що належить до сполучних тканин.

Розрізняють два види кісткової тканини — губчасту і щільну, або компактну. Щільна тканина складає зовнішню частину кістки, вона міцна та тверда. Губчаста тканина розміщена всередині кістки. Вона легша і не така щільна, тому що має багато пор. У цих порах міститься червоний кістковий мозок, який утворює клітини крові.

У різних кістках залежно від їхніх функцій співвідношення між губчастою і щільною тканинами можуть бути досить різними. Ззовні кістки вкриті окістям — міцною оболонкою із двох шарів. У зовнішньому, щільнішому шарі, проходять судини й нерви, які забезпечують її живлення. Цей шар також захищає кістку. Внутрішній шар окістя містить стовбурові клітини, що забезпечують ріст і оновлення кістки, підтримання їх мінерального гомеостазу, а у випадку перелому кістки — її «ремонт».

Клітини кісток за їх спеціалізацією поділяють на три типи:

•    остеобласти утворюють нові клітини кісток та забезпечують їх ріст; це клітшш-будівники кістки;

•    остеоцнти — це найчисельніші клітини кістки, що формуються з остеобластів; саме ці клітини виділяють колаген та відповідають за мінералізацію кісток;

•    остеокластн — це клітини, які вміють «розчиняти» мінеральні речовини кісток, після чого ці речовини знову потрапляють у кров; це клітини-руйнівники кістки.

За анатомічними особливостями розрізняють такі основні типи кісток: довгі кістки (коли довжина значно більша за ширину — наприклад, ребра), короткі кістки (наприклад, кістки зап'ястка), сесамоподібні кістки (наприклад, надколінник), плоскі кістки (довжина і ширина більші за товщину — наприклад, тім'яна кістка черепа), а ще є змішані, неправильної форми кістки (наприклад, хребці) (мал. 6.5). У довгих, коротких і сесамоподібпих кістках

переважає губчаста тканина, а в плоских — щільна тканина. Кісткова тканина дуже динамічна, вона постійно формується остеобластами та руйнується остеокластами.

У місцях з'єднання з іншими кістками на їхній поверхні є побудований з гнучкої та міцної сполучної тканини хрящ, що виконує опорно-механічну функцію та зменшує силу тертя. Основними клітинами хрящової тканини с хондроцити, головною функцією яких є формування щільної міжклітинної речовини. Залежно від будови волокон цієї речовини розрізняють три види хрящів: гіалі-новий (саме такий хрящ вкриває поверхні суглобів), еластичний (формує вушні раковини, надгортанник) і волокнистий (є у міжхребцевих дисках, а також у місцях прикріплення сухожиль до кісток). Хрящ не містить кровоносних судин, а натомість отримує поживні речовини шляхом їх дифузії з охрястя — зовнішньої оболонки хряща.

1.    Опорно-рухова система людини включає кістки скелета, скелетні м'язи, а також сухожилля І зв'язки для їх з'єднання.

2.    Кістки виконують багато функцій: захищають важливі органи; підтримують гомеостаз мінеральних речовин; до них кріпляться скелетні м'язи, а в кістковому мозку утворюються клітини крові.

3.    Кістка — це основна структурна одиниця скелета людини. Кісткова тканина буває губчастою та щільною (компактною), які разом забезпечують значну міцність кісток за відносно невеликої їх маси.

4.    Найчисельнішими клітинами в кістках є остеоциги. Кісткова тканина дуже динамічна, вона постійно формується остеобластами та руйнується остеокластами, що забезпечує постійне оновлення кісток.

5.    Виділяють п'ять основних типів кісток: довгі, короткі, сесамоподібні, плоскі та змішані кістки.

Опорно-рухова система, кістки, посмуговані (скелетні) м'язи, сухожилля, зв'язки, остеоциг, остеобласт, остеокласт, тканини кісток (губчаста, щільна, окістя), типи кісток (довгі, короткі, сесамоподібні, плоскі І змішані кістки), хрящ, хондроцит.

1.    Поясніть різницю між губчастою І щільною кістковими тканинами.

2.    Чому кістки називають «складом» мінеральних речовин?

3.    Які типи кісток ви знаєте? Наведіть для кожного типу приклади кісток.

4.    Назвіть три типи клітин кісток та поясніть роль кожного з них.

5.    Які види хрящів ви знаєте? Наведіть приклади, де зустрічається той чи Інший вид хрящової тканини.

1. Проаналізуйте всі функції кісток І скелетних м'язів. Можливо, деякі ви навіть І не згадали, наприклад, міміку обличчя? Результати аналізу оформіть у вигляді таблиці:

Як ходять люди І мавпи?

Прямоходіння потребує дуже значних зусиль для підтримання балансу тіла (а простіше — щоб не впасти), І часто його характеризують, як «контрольоване падіння» тіла: якщо ми вчасно не поставимо ногу перед собою, то впадемо. Для чотирилапих тварин це набагато простіше, адже вони постійно спираються на дві лапи. Для людини прямоходіння потребує передбачення результатів руху, тісну співпрацю сенсорних систем — все це має гармонійно виконуватися за допомогою головного координаційного центру — мозку, а також спинного мозку, що забезпечує передачу нервових Імпульсів до м’язів.

Це матеріал з підручника Біологія 8 клас Жолос