Що таке опорно-рухова система: як зберегти здоров'я кісток та суглобів. Опорно-рухова система Опорно-рухова система що входить

Опорно-руховий апарат людини є сукупністю структур (кістки, суглоби, скелетні м'язи, сухожилля), що забезпечують основу (каркас) тіла, дають опору, а також забезпечують можливість здійснювати рухи і пересуватися. У цій статті представлено дуже спрощений опис будови та деяких функцій опорно-рухового апарату, щоб це було зрозуміло якомога більшій кількості відвідувачів, а також можливі захворюванняцих органів та систем.

СКЕЛЕТ

Скелет утворює фігуру людини, підтримує та захищає її тіло. Він складається з 206 кісток, що доповнюються ділянками хряща. Хрящ – щільна еластична тканина, яка є важливим доповненням до кістки, особливо коли потрібне поєднання міцності та гнучкості. Кістки скелета, переважно трубчасті кістки кінцівок, діють як важелі, керовані м'язами, цим забезпечуючи рух. Одні кістки є захистом органам, які вони оточують, інші містять кістковий мозок, де утворюються червоні кров'яні клітини. Кістка - це жива тканина, в якій старі клітини постійно замінюються на нові. Щоб кістки перебували у хорошому стані, необхідно з їжею отримувати достатню кількість білка, кальцію та вітамінів, особливо вітаміну D.

Будова кістки характеризується міцністю, легкістю та деякою гнучкістю. Кісткова тканина складається з білка, укріпленого мінеральними солями, переважно кальцію та магнію. Зовнішній (компактний) шар кістки містить кровоносні та лімфатичні судини, а внутрішній (губчастий) має комірчасту будову (для легкості). У середині трубчастих кісток є циліндрична порожнина, заповнена кістковим мозком - жироподібною речовиною, в якій утворюються червоні та білі кров'яні клітини.

В основі черепа є отвір, через який спинний мозок з'єднується з головним. Спинний мозок проходить усередині хребта, який служить йому захистом і складається з більш як 30 окремих хребців.

СУСТАВИ

Окремі кістки скелета поєднуються один з одним суглобами. Існує кілька видів суглобів. Нерухомі суглоби, такі як шви черепа, міцно скріплюють кістки, не дозволяючи їм рухатися. Суглоби (хрящові), що частково рухаються, наприклад у хребті, допускають деяку рухливість. І нарешті, вільно рухомі (синовіальні) суглоби, як у плечі, забезпечують значну рухливість у кількох площинах.

Горіхові суглоби (наприклад, плечовий або кульшовий) здатні забезпечувати максимальний діапазон рухів. Наприклад, вершина кульшової кістки має практично кулясту форму і знаходиться в напівкруглій западині таза. Суглоби цього влаштовані за принципом кульового шарніра, що дає можливість здійснювати руху у напрямі.

Сідлоподібні суглоби дозволяють здійснювати рухи в обидві сторони і вперед-назад. Такий суглоб є в основі великого пальця руки, без нього дуже важко вистачати великі або маленькі предмети. Якби не було цих рухів великого пальця, кисть руки нагадувала б незграбну клешню.

Блокоподібні суглоби є в пальцях рук, ніг, у ліктях і колінах і допускають рухи тільки в одному напрямку. Кінці кісток у такому суглобі занурені в мастильну рідину та скріплені щільними волокнистими зв'язками.

Кістки зап'ястя, з'єднані цими суглобами, рухаються в обидві сторони і вперед-назад, подібно до сідлоподібних, але обсяг їх рухів менший. З віком руху в ковзаючих суглобах стають менш плавними і дедалі більше утрудняються.

Основні ознаки захворювання кісток та суглобів

Серед захворювань скелета людей різного віку найбільш поширені травматичні переломи кісток та ураження суглобів внаслідок пошкодження та зношування. Запалення та пухлини кісток зустрічаються досить рідко.

Основні ознаки пошкодження скелета: біль, набрякання та запалення (почервоніння та жар) ураженої ділянки.

До симптомів ураження суглоба належать біль, набрякання та тугорухливість. Остеоартрит, що викликається зношуванням суглобів, зазвичай вражає суглоби шиї, рук, стегон та колін. Ревматоїдний артрит вражає сполучну тканину навколо суглобів, що призводить до їх тугорухливості та викривлення, а також сильного болю.

М'ЯЗИ

Рухи тіла та внутрішніх органів здійснюються за допомогою м'язів. м'якої тканини, Що складається з волокон, які скорочуються та розслабляються, тим самим викликаючи рух. В організмі людини розрізняють три види м'язів: скелетні, які виконують рухи самого тіла, гладкі, які виробляють рухи всередині організму (наприклад, ритмічні скорочення травного тракту, які проштовхують по ньому їжу) та міокард (серце).

Від роботи м'язи зміцнюються і при регулярному тренуванні зазвичай перебувають у хорошому стані. Енергійні вправи збільшують обсяг м'язів і покращують їх кровообіг, а отже, підвищують здатність до більш напруженої діяльності. І навпаки, бездіяльність може призвести до м'язової атрофії та слабкості.

Гладка мускулатура та міокард

Гладка мускулатура та міокард не перебувають під контролем свідомості, іншими словами, вони скорочуються чи розслабляються незалежно від вашого бажання та працюють автоматично. Обидва види мимовільної мускулатури – гладка та серцева – діють безперервно, забезпечуючи серцеві скорочення, а також такі функції, як дихання, травлення та кровообіг.

Скелетна мускулатура контролюється та керується центральною нервовою системою. Тільки скелетна мускулатура перебуває під контролем свідомості і тому довільна у русі.

Скелетні м'язи прикріплені до кісток або безпосередньо, або за допомогою сухожиль і можуть згинати та випрямляти суглоби у відповідь на специфічні подразнення.

Як працюють скелетні м'язи

М'язи називають двигунами організму. Вони становлять майже половину маси тіла і перетворюють хімічну енергію на силу, що передається через сухожилля кісткам і суглобам. Більшість м'язів зазвичай працює групами, у яких скорочення одного м'яза супроводжується розслабленням іншого. При скороченні м'яз коротшає в довжину на 40% і зближує точки свого прикріплення до двох різних кісток. Більшість скелетних м'язів прикріплено до двох або довколишніх кісток, часто за допомогою фіброзних сухожиль. Коли м'яз скорочується, кістка, до якої вона прикріплена, рухається. Таким чином, кожен рух є наслідком тяги, а не поштовхом.

Біопсія м'яза - це лабораторне дослідженнямаленького шматочка м'язової тканинивиявлення ознак захворювання. На наведених фотографіях показані найтонші зрізи здорового м'яза, збільшені у 8000 разів. Кожне волокно складається із ще тонших, розділених перегородками волоконець. Кожне волоконце містить два різні білки, які розташовані у вигляді паралельних ниток і утворюють крихітні темні (молекули міозину) та світлі смужки (молекули актину) – на знімках зліва. У розслабленому м'язі ці смужки ледве заходять один на одного (знімок вгорі), а в скоротився вони насуваються один на одного (знімок внизу), вкорочуючи м'язові волокна.

Основні ознаки захворювань м'язів

Травматичне пошкодження м'язів зазвичай супроводжується болем, затвердінням, інколи ж запаленням і набряканням. Слабкість та біль у м'язах можуть також виникати при вірусній інфекції.

Назад вперед

Увага! Попередній перегляд слайдів використовується виключно для ознайомлення та може не давати уявлення про всі можливості презентації. Якщо вас зацікавила ця робота, будь ласка, завантажте повну версію.

Технологічна карта уроку

Хід уроку

I. Організаційний момент

ІІ. Перевірка знань учнів про рефлекторне регулювання

1. Що таке рефлекс?
2. Які рефлекси характерні для людини?
3. Яке значення рефлексів?
4. Що таке рефлекторна дуга?
5. Із чого складається рефлекторна дуга?
6. Яка роль рецепторів?
7. Яку функцію виконують чутливі нейрони?
8. Яку функцію виконують вставні нейрони?
9. Яку функцію виконують рухові нейрони?
10. Чи може рефлекторна дуга контролювати роботу виконавчих органів?

ІІІ. Постановка навчальної задачі

Вчитель: сьогодні на уроці ми продовжимо знайомитись з особливостями будови тіла людини. Я пропоную вам визначити тему нашого уроку, але спочатку проведемо фізхвилинку.

Фізхвилинка:

Ручки потягли вгору,
Наче там висить горіх.
Тягнемо в сторони потім,
Неначе обіймаємо будинок.
Ноги нарізно, на пояс руки.
Ліворуч плечі розгорни.
А тепер прогнули спинки,
Подивилися на картинки.
Ніжками потопали,
Ручками поплескали.
Всі! Закінчилась зарядка.
Вдих і видих для порядку.

Вчитель: Які органи вашого тіла брали участь у розминці?

Учні: Скелет та м'язи.

Вчитель: Яку систему органів утворюють скелет та м'язи?

Учні: Скелет та м'язи утворюють опорно-рухову систему.

Вчитель: Назвіть тему нашого уроку.

Опорно- рухова система(слайд 1)

Що ви знаєте про опорно-рухову систему людини?

Щоб ви ще не знаєте і маєте вивчити? Визначте мету нашого уроку.

Учні висловлюють припущення: якою тканиною утворена ОДС, особливості її будови, яку будову мають кістки, як вони ростуть.

Вчитель: Вивченню цих питань ми присвятимо наш урок.

IV. Засвоєння нових знань та первинне закріплення

1. Значення ОДС людини

Вчитель: Давайте з'ясуємо, які функції виконує ОДС людини? Прочитайте текст підручника на с. 46 – 47.

Отже, які функції виконує ОДС людини? (слайд 2)

Учень: ОДС людини визначає форму тіла людини, виконує опорну, рухову та захисну функції.

Вчитель: У чому полягає опорна функція ?

Учень: Кістки кістяка та м'язів утворюють міцний каркас.

Вчитель: У чому полягає захисна функція ?

Учень: ОДС обмежує внутрішню порожнину, де знаходяться внутрішні органи. Серце та легені захищені грудною клітиною. Органи черевної порожнини – нижнім відділом хребта та тазовими кістками, м'язами спини та живота. Головний мозок – кістками черепа. Спинний мозок знаходиться у хребетному каналі.

Вчитель: У чому полягає рухова функція ?

Учень: Двигуна функція здійснюється завдяки взаємодії кісток та м'язів, які міцно прикріплюються до кісток. Рух м'язів призводить до руху кісток.

Вчитель: Слухайте деякі цікаві факти про скелет людини. (слайд 3)

При середній масі людини 70 кг маса його скелета становить 7 – 8 кг.

По міцності кістки перевищують граніт в 2,5 рази, а пружність кісток вища за пружність дуба.

Стегнова кістка найдовша кістка в скелеті людини. Вона витримує навантаження на тиск 1500 кг.

Вчитель: З чим пов'язана здатність скелета витримувати такі навантаження? Чим можна пояснити високу міцність скелета?

Учень висловлюють припущення: міцність скелета можна пояснити особливостями його будови.

Проблемне питання: Які особливості будови кісток дозволяють їм виконувати опорну, захисну та рухову функцію?

2. Макроскопічна будова кісток (слайд 4)

Під час розповіді вчителя учні заповнюють таблицю:

Вчитель: В організмі людини налічують близько 200 кісток. Усі вони різняться формою, довжині і виконуваної ролі. Залежно від усього сказаного вище розрізняють кістки довгі (трубчасті), короткі (губчасті), широкі (плоскі) і змішані.

А) трубчаста кістка (слайд 5, гіперпосилання "Будова кістка") складається з тіла (діафіз) і двох кінців (епіфіз). Зверху кістка покрита окістям, за винятком кінцевих ділянок. Під окістям розташовується шар компактної речовини. На кінцевих ділянках компактна речовина переходить у губчасту. У середній частині кістки є порожнина, заповнена жовтим мозком. У осередках губчастої речовини знаходиться червоний кістковий мозок. Яка його роль?

Учень: Це кровотворний орган.

Вчитель: Жовтий кістковий мозок складається з жирових клітин та кровотворної сполучної тканини. Він відіграє роль резерву, на випадок, якщо червоний кістковий мозок не справлятиметься з роботою.

До трубчастих кісток відносяться кістки плеча, передпліччя, гомілки і стегна.

Їх роль: пересування у просторі, підняття тяжкості.

Б) короткі кістки (слайд 6) утворені губчастою речовиною, тому їх називають губчастими. Поверх губчастої речовини розташований тонкий шар компактної речовини. Ці кістки мають кубічну або неправильну форму і розташовуються там, де одночасно потрібна велика міцність і рухливість скелета. Це кістки тіл хребців, короткі кістки зап'ястя та передплюсни. Виконують функцію опори.

В) плоскі кістки утворені двома пластинами компактної речовини, між якою розташовується губчаста речовина. Функція плоских кісток – захист. Вони утворюють стінки порожнин, у яких розташовані внутрішні органи. Це кістки тазу, лопатки, черепа.

Чи можна за формою кістки визначити її функцію?

3. Мікроскопічна будова кісток

Вчитель: Кожна кістка – складний орган, утворений кістковою тканиною – різновидом сполучною.

Згадайте особливості будови сполучної тканини.

Учень: Сполучна тканина відрізняється наявністю добре розвиненої міжклітинної речовини.

Вчитель: Кісткова тканина представлена ​​кістковими клітинами та кістковими пластинками. (Слайд 7)

Кісткові клітини (слайд 8) – мають відростки, з яких вони контактують друг з одним. Навколо клітин розташовуються дрібні канальці, заповнені міжклітинною рідиною. Через неї відбувається харчування та дихання клітин.

Навколо кісткових клітин розташовуються кісткові платівки – це міжклітинна речовина. Воно утворюється кістковими клітинами і становить 2/3 кісткової тканини. Воно дуже тверде та міцне. За своїми властивостями нагадує камінь. Кісткові платівки, залежно від розташування, утворюють компактна (щільна) і губчаста речовина кістки. (слайд 9)

Компактне речовина (Слайд 10) має пластинчасту будову і нагадує систему вставлених один в одного циліндрів. Стінки циліндрів викладені рядами радіально розташованих кісткових пластин. Така будова забезпечує легкість та міцність. У центрі циліндрів розташовані канали, якими проходять кровоносні судини і нерви. По зовнішньому периметру циліндрів розташовуються кісткові клітини.

У губчастим речовині (Слайд 11) дуже тонкі кісткові пластинки перехрещуються в тих напрямках, за якими кістки відчувають найбільше розтягування або стиск. Така будова дозволяє витримувати великі навантаження. Проміжки між кістковими пластинками заповнені червоним кістковим мозком – кровотворним органом.

Зверху кістки вкриті окістям – щільною сполучною тканиною. Окістка багата на кровоносні судини та нерви. Окістка примикає до компактної речовини. Компактна речовина переходить у губчасту.

4. Зростання кісток

Вчитель: У дитинстві та юності кістки ростуть. Як це відбувається?

Якось провели експеримент. Молодому півню видалили кістку, але залишили окістя. Через деякий час кістка відновилася.

Як ви думаєте, за рахунок чого відновилася кістка?

Учень: За рахунок поділу клітин окістя та хрящової тканини.

Вчитель: Так, зростання кісток завширшки відбувається рахунок розподілу клітин внутрішнього шару окістя. Зростання кісток у довжину відбувається рахунок розподілу клітин хрящової тканини. (слайд 12)

Зростання кісток регулюється біологічно активними речовинами – гормоном росту, що виробляється гіпофізом. Якщо в дитинстві виробляється дуже багато цього гормону, то людина зростає на зріст до 2 метрів і більше. Якщо гормону росту виробляється мало, зростання дорослих людей вбирається у 100 – 120 див.

У дорослих людей кістки не ростуть, але відбувається заміна старої кісткової речовини на нову. Чим більше навантаження на скелет, тим активніше йдуть процеси оновлення, і тим міцніша кісткова речовина.

5. Хімічний складкісток

Вчитель: Кістки утворені неорганічними та органічними речовинами.

Які органічні та неорганічні речовини входять до складу організму?

Учні називають речовини.

З органічних речовин до складу кісток входить білок колаген, вуглеводи, лимонна кислота, ферменти. З неорганічних – вода та мінеральні солі кальцію, магнію, фосфору. Щоб з'ясувати роль цих речовин, можна зробити ряд дослідів. Подивіться на екран (слайд 13, гіперпосилання "Хімічний склад кісток". Після відкриття файлу робиться подвійне клацання по "Неорганічних речовин", потім подвійне клацання по "Органічним речовинам"):

1. якщо довго гартувати кістку, то вона стає настільки крихкою, що при найменшому дотику розсипається на дрібні шматочки. Що сталося під час прожарювання кістки? Органічні речовини згоріли, пішла вода. Залишилися неорганічні, які надають кісткам міцності.
2. Якщо кістку деякий час витримати в розчині соляної кислоти, то вона стає настільки гнучкою та еластичною, що її можна зав'язати у вузол.

Що сталося? Неорганічні речовини видалені, залишилися органічні, які надають кісткам гнучкість та пружність.

Вчитель: Які властивості кісткам забезпечують неорганічні та органічні речовини.

Учень: Поєднання неорганічних та органічних речовин надають кісткам міцності та пружності. (слайд 14)

Вчитель: Залежно від віку, у людини міститься неоднакова кількість органічних та неорганічних речовин. Від народження до 20 років більше органічних речовин, тому кістки менше ламаються, але деформуються більше. Від 20 до 40 років баланс органічних та неорганічних речовин приблизно однаковий. Кістки у цьому віці найбільш міцні. Після 40 років в організмі більше неорганічних речовин, тому кістки людей похилого віку більш ламкі.

Як відбувається зростання кісток у довжину та товщину? Потім учні виконують лабораторну роботу. Мікроскопічна будова кістки

” та відповідають на запитання: Які особливості будови кісток забезпечують їм міцність?

V. Рефлексія:

Вчитель: Хлопці, ми досягли поставленої мети? Чи отримали відповідь на проблемне питання? Що ви дізналися нового та важливого?

Людина — це хребетна тварина, найближчим родичем якої визнано мавпу. Системи життєдіяльності цих двох біологічних видів дуже схожі, проте в результаті набуття нових еволюційних навичок, до яких належить прямоходіння, людський організм набув лише йому властивих ознак. опорно-рухової системи(ОДС): грудна клітина людини більш плоска, таз став ширшим, довжина нижніх кінцівокперевищила довжину верхніх, об'єм головної частини черепа виріс, а лицьовий зменшився.

Будова та функції опорно-рухової системи

Опорно-рухова система складається з кісткових рухомих та нерухомих сполук, м'язів, фасцій, зв'язок, сухожиль та інших сполучних тканин, необхідних для виконання локомоторних (рухових), опорних та захисних функцій.

До неї входить понад 200 кісток, близько 640 м'язів та безліч сухожиль.

Регулює діяльність ОДС центральна нервова система(ЦНС).

Життєво важливі органи захищені кістковими структурами. Найзахищеніший орган, головний мозок, знаходиться у герметичній зовні «коробці» — черепі. Хребетний канал захищає спинний мозок, грудна клітка – органи дихання.

Функції ОДС

Опорна, захисна та рухова - це три найголовніші функціїОДС, що утворюють тіло будь-якого хребетного, без яких воно не може існувати.

Але крім них, опорно-руховий апарат виконує такі функції:

• пом'якшувальна, ресора при різких рухах і вібраціях;
• кровотворна;
• обмінна (метаболічна) – обмін кальцію, заліза, фосфору, міді, важливих мінеральних елементів;
• біологічна - забезпечення важливих процесів життєдіяльності (кровообігу, кровотворення та обміну).

Багатофункціональність ОДС викликана складним пристроєм та складом кісток, їх міцністю, і одночасно легкістю та пружністю, наявністю різних типів сполук між кістками (суглобових, хрящових та жорстких).

Кістка - наріжний елемент рухового апарату

Кістка - твердий живий орган, в якому відбуваються безперервні процеси:

• кісткоутворення та резорбція (руйнування кісткової тканини);
• виробництво червоних та білих кров'яних тілець;
• накопичення мінералів, солей, води, органічних сполук.

Кістка здатна рости, видозмінюватися та регенерувати. Так, у маленької дитини, яка тільки з'явилася на світ, понад 270 кісток, а у дорослої — близько 206. Це відбувається через те, що в міру зростання багато кісток втрачають хрящі і зрощуються.

Склад кістки

До складу кісток опорної рухової системи входять такі елементи:

• окістя - зовнішня плівка зі сполучної тканини;
• ендост - внутрішній сполучнотканинний шар, що формує кістковомозковий канал усередині трубчастих кісток;
• кістковий мозок - м'якоткана речовина всередині кістки;
• нерви та кровоносні судини;
• хрящі.

Усі кістки складаються з органічних (в основному, колаген) та неорганічних елементів. Чим молодший організм, тим більше в кістках органічних сполук. У дорослої людини вміст колагену в кістках знижується до 30%.

Структура кістки

За структурою кістка під мікроскопом виглядає у вигляді сукупності концентричних шарів - вставлених один в одного платівок, що складаються з білка, мінеральної речовини(гідроксиопатиту) та колагену. Така структурна одиниця називається остеоном. Внутрішня платівка утворює так званий Гаверс канал - провідник для нервів і судин. Всього в остеоні може бути до 20 подібних платівок, між якими знаходяться схожі на зірочки кісткові клітини. Між самими остеонами також є платівки-вставки. Пластинчаста структура, пронизана нервово-судинними гаверсовими каналами, властива всім кістковим поверхням, як зовнішнім, так і внутрішнім, крім губчастих кісток. Наявність каналів сприяє активній участі кісток у мінеральному, кістковому обміні та гемопоезі (кровотворенні).

Клітинна будова кісток

У кістках є три види клітин:

• Остеобласти – незрілі молоді кісткові клітини, що синтезують матрикс – міжклітинну речовину. Вони утворюються на поверхні кісток, що ростуть, а також у місцях кісткових пошкоджень. Згодом остеобласти як цементуються в матриксі і перетворюються на остеоцити. Це головні учасники остеогенезу (кісткового синтезу).
• Остеоцити - зрілі клітини, що не діляться, майже не виробляють матрикс, сполучені між собою через канали порожнин (лакун), в яких він знаходяться. Між відростками остеоцитів циркулює тканинна рідина, її рух відбувається через коливання остеоцитів. Остеоцити є живими клітинами – завдяки їм здійснюється обмін речовин та підтримується мінеральний та органічний баланс у кістках.
• Остеокласти - величезні багатоядерні клітини, що руйнують стару кісткову тканину. Вони також, як і остеобласти, важливі учасники кісткоутворення. Між остеобластами та остеокластами повинен підтримуватися баланс: якщо остеокластів стає більше, ніж остеобластів, у кістках починається остеопороз.

Більшість кісток розвивається з хрящової тканини, крім кісток черепа, нижньої щелепиі, ймовірно, ключиці - вони формуються із сполучної тканини.

Види кісток

Опорно-руховий апарат людини представлений кістками різних типів – довгих, плоских, коротких, змішаних, сесамоподібних.

• Довгі трубчасті кістки мають у зрізі округлу порожнисту форму. Середня витягнута частина кістки (діафіз) наповнена всередині жовтим кістковим мозком. З обох кінців трубчастої кістки є головка (епіфіз), покрита зверху гіаліновим хрящем, а всередині складається з губчастої речовини, в якій міститься червоний кістковий мозок. Зростаюча частина кістки (метафіз) - це ділянка між епіфізом та діафізом. У дитини та підлітка метафіз складається з хряща, який після закінчення зростання заміщується кісткою. До довгих трубчастих кісток відносяться кістки кінцівок, зокрема, найдовшу - стегнову кістку.
• Плоскі кістки нестатеві, мають тонкий зріз і складаються з губчастої речовини, зверху покритої компактним гладким шаром. Таку будову мають лопатка, тазові кістки, ребра.
• Короткі кістки мають трубчасту або плескату будову, але всередині них немає єдиної порожнини. Осередки з кістковим червоним мозком розділені перегородками. До коротких кісток відносяться фаланги пальців, зап'ястя, п'ясті, передплюсни, плюсни.
• Змішані кістки можуть поєднувати в собі елементи плоских та коротких кісток. До змішаних кісток відносяться хребці, потилична та скронева кістки черепа.
• Сесамоподібні кістки знаходяться в глибині сухожилля, в місці його переходу через суглоб (колінний, зап'ястковий, стопи тощо), вони зазвичай лежать на поверхні іншої кістки. Їхнє завдання — захист сухожилля та посилення м'яза за рахунок збільшення силового плеча.

Всі кістки мають нерівності у вигляді виступів, горбків, заглиблень, борозенок. Це необхідно для з'єднання кісток та кріплення м'язових сухожиль.

Декілька зауважень про кістковий мозок

Кістковий мозок, на відміну від головного та спинного, не має жодного відношення до ЦНС, у нього немає нейронів. Це кровотворний орган, що складається з мієлоїдної двох-компонентою тканини (строма + гемальний компонент).

У кістках черепа, що ростуть, і лицьових кістках утворюється слизовий кістковий мозок — збіднена клітинами драглиста консистенція.

Головні складові скелета людини

Скелет – це статична основа опорно-рухового апарату людини. З нього починається побудова всього тіла. Анатомія скелета має бути адаптованою до кожного органу окремо та до всієї сукупності систем життєдіяльності, забезпечуючи всі необхідні функції ОДС.

Череп людини

Почнемо з частини, що вінчає кістяк - черепа.

Люди - вищі ссавці в еволюційному ланцюжку, і це відбито у нашому черепі. Обсяг мозку дорослої людини близько 1500 кубічних сантиметрів, тому мозкова частина людського черепа відносно більша, ніж у тварин. Відносно це порівняно з лицьовою частиною. Спосіб життя людини неминуче призвів до того, що у людей у ​​процесі еволюції ріс мозок і зменшувалися щелепи, адже людина, навчившись користуватися знаряддям праці, відмовилася від сирої їжі.

Мозкова частина черепа складається з чотирьох непарних і двох парних кісток, що зрослися між собою:

• непарні - лобова, клиноподібна, гратчаста та потилична;
• парні — дві скроневі та дві тім'яні.

Всі кістки мозкової частини дорослого черепа з'єднані нерухомо, але у новонародженого шви довго залишаються незакритими, з'єднуючись між собою за допомогою «джерель» - м'яких хрящових тканин - так природа подбала про зростання черепної коробки.

У потиличній частині черепа є отвір, що повідомляє головний мозок і спинний, через нього також проходять артерії, що забезпечують мозок кров'ю. Кріплення черепа до хребта провадиться за допомогою суглоба еліптичної форми. Рухливість забезпечується першими двома шийними хребцями, що називаються атлант та епістрофей.

До складу лицьової частини входять такі кістки:

• парні кістки: лицьова щелепа, вилиці, носові кістки, кістки носової западини, небо;
• непарні кістки: нижня щелепа, під'язикова кістка, сошник.

Нижня щелепа — це єдина рухлива суглобова сполука черепа, а де є суглоб, там є й захворювання, такі як артрит, вивих, остеонекроз і т.д.

Хребет – основа ОДС

Хребет - осьовий стрижень рухової системи людини. На відміну від тварин, він має вертикальне положення, що також відбилося на його структурі: у профіль хребет у людей виглядає у вигляді латинської літери S. Ці природні вигини хребта призначені для протидії силам компресійного стиску, яким безперервно піддаються хребці. Вони відіграють роль амортизаторів та балансують хребет при посиленні динамічного навантаження.

Якби вигинів не було, наш хребет міг би зламатися за звичайного стрибка і було б важко тримати рівновагу.

Загалом у хребті є п'ять хребетних відділіві до 34 хребців (може бути на парочку менше через різну кількість хребців у різних людейв рудименті хвоста - куприка).

• шийний відділ має 7 хребців;
• грудний - 12;
• поперековий і крижовий - по п'ять хребців;
• куприковий - від 3 до 5.

Розподіл вигинів у хребті

Вигини хребта у сусідніх відділах протиспрямовані:

• шийний відділ - вигин спрямований уперед, він називається лордоз.
• грудний відділ – вигин направлений назад, це кіфоз. Перевищення норми називають сутулістю.
• поперековий відділ - лордоз;
• крижовий відділ - кіфоз.

Перевищення вигинів у попереково-крижової області може призвести до зміщення хребців (спондилолістезу), грижі, дестабілізації хребетного стовпа.

Гнучкістю хребетного стовпа також керують хребці, з'єднані між собою напіврухомими за допомогою хрящових пластинок - міжхребцевих дисків. Дистрофічні зміни в дисках призводять до хвороби-катастрофи - остеохондрозу, з якого беруть початок усі інші ортопедичні патології.

Розглянемо тепер інші великі елементи, що входять до ОДС.

До опорно-рухового апарату відносяться такі важливі частини скелета, як грудна клітка, плечовий пояс, верхні та нижні кінцівки, а також тазовий пояс.

Грудна клітина

Грудна клітка - сховище органів грудної порожнини (серця, трахеї, легень). Вона укріплена реберним каркасом з 12 пар ребер:

• 7 перших пар попереду прикріплені напіврухливо до грудини;
• 8-а, 9-а та 10-а пари ребер з'єднуються хрящами між собою;
• останні дві пари вільні.

Ззаду всі ребра та хребці зчленовуються, утворюючи реберно-суглобове з'єднання.

Грудний відділ малорухливий, тому остеохондроз у грудях досить рідкісний, проте блокування суглобів, артроз, міжреберна невралгія можуть бути тут частими джерелами болю.

Плечовий пояс

Плечовий пояс складається з двох клиноподібних лопаток та двох ключичних вигнутих кісток, що з'єднуються попереду з грудиною, а ззаду з лопатками. До плечового пояса прив'язана верхня кінцівка. Плечовий суглоб найвільніший суглоб у людському тілі — це зумовлює багатовимірний вільний рух руки, але водночас загрожує такими проблемами, як вивих плеча, плечолопатковий періартрит та ін.

Верхні кінцівки

З чого складаються верхні кінцівки всім начебто відомо, проте анатомічні термінине завжди збігаються з визначеннями людей: плечем багато хто називає ключицю, а передпліччям верхню частинуруки. Насправді рука складається:

• з плечової кістки (верхній частині руки, що входить до плечового суглоба);
• передпліччя, куди входять дві кістки - ліктьова та променева;
• кистьової кістки.

Пензлик має дуже багато дрібних кісток:

• зап'ястя складається з восьми кісток, сім з яких розташовані у два ряди;
• п'ясті - з 5 кісток;
• пальці - з фаланг (по дві в великих пальцях, по три - в інших).

Таке грізне захворювання, як ревматоїдний артрит, починається саме з дрібних кистьових суглобів, тому вони можуть бути непоганим індикатором цієї патології.

Тазовий пояс

Розташований приблизно посередині скелета тулуба тазовий пояс грає важливу роль у розподілі всіх навантажень на хребет (трохи вище за нього знаходиться центр тяжкості тіла) та у балансуванні хребта. Крім цього, таз охороняє важливі органи сечостатевої системи. Через каудальний отвір внизу тазостегновий тазовий суглоб приєднується до хребта.

Тазовий пояс складається з парних кісток, що зрослися — клубових, сідничних і лобкових. Тазостегновий суглоб (ТБС) - з вертлужної западини (заглиблення в здухвинній кістці) та головки стегнової кістки.

Проблеми з ТБС, що призводять до інвалідності, - це коксартроз і вивих шийки стегна. Крім цього, бувають вроджені аномалії, пов'язані зі зміщеннями та недорозвиненням кісток тазу, що призводять до тяжких форм сколіозу.

Нижні кінцівки

Нижні кінцівки включають стегнову та гомілу (велику і малу гомілкову) кістки та стопи, з'єднаних між собою колінним суглобів.

Склад стопи:

• сім кісток передп'яття, з яких п'яткова - найбільша;
• п'ять кісток п'ястя;
• 14 фаланг пальців (дві у великих, три — у решті).

Колінний суглоб, а також гомілковостоп - найбільш навантажені суглоби людського тіла, тому артроз, тендиніт, п'яткова шпора, розтягнення та розриви зв'язок становлять левову частку проблем із нижніми кінцівками.

М'язова структура ОДС

До опорно-рухової системи можна віднести і м'язи: вони нерозривно пов'язані зі скелетом, без них він просто весь склався б у купку кісток. Вони є також не тільки утримуючою, а й активною рушійною силою.

М'язи складаються з еластичної тканини, що мікроскопічно представлена ​​м'язовими клітинами — міоцитами.

Типи м'язів

Усього існують три різновиди м'язів:

• скелетні або поперечно-смугасті;
• гладкі;
• серцеві.

Рух всіх елементів нашого скелета, включаючи міміку, здійснюється саме поперечно-смугастими м'язами. Скелетні м'язи становлять більшість усіх м'язів - їх більше 600, а загальна відносна вага в тілі людини - близько 40%. Плавність і скоординованість всіх рухів створюється завдяки наявності м'язів агоністів і антагоністів, які створюють два різноспрямовані зусилля: агоністи здійснюють рух, антагоністи йому пручаються.

Двигуна функція скелетних м'язів викликана їх здатністю скорочуватися за сигналом нервового імпульсу, що надходить із ЦНС. Робота м'язів цієї групи повністю підпорядкована контролю людського мозку.

Поперечно-смугасті м'язи на 70 - 80% складаються з води, а решта 20% - це білки, глікоген, фосфогліцериди, холестерин та ін речовини.

Найбільш м'язи тіла:

• Найсильнішими визнані литкові та жувальні м'язи.
• Найбільший - сіднична;
• Найменші – вушні;
• Найдовша — кравецька м'яз, що тягнеться від клубової до великої гомілкової кістки.

Гладкі м'язи – це тканина, що входить до складу всіх внутрішніх органів, шкіри та кровоносних судин. Веретеноподібні м'язові клітини здійснюють повільні рухи, не підкоряючись волі та контролю людини - вони керуються лише вегетативною нервовою системою (ВНС). Без гладких м'язів неможливо травлення, кровообіг, робота сечового міхурата інші процеси життєдіяльності.

Серцевий м'яз входить в окрему групу, тому що вона є поперечно-смугастим, і в той же час він не підпорядкований людській свідомості, а підпорядковується тільки ВНС. Унікальним є також здатність м'язів скорочуватися, будучи вийнятим із грудної порожнини.

Класифікація м'язів

М'язів у тілі людини дуже багато. Їх можна об'єднати в окремі групиза своїми функціями, напрямом волокон, по відношенню до суглобів та своєї форми. Зведемо класифікацію до таблиці:

Опорно-рухова система людини – це складний симбіоз різних систем: кісткової, м'язової, нервової, вегетативної. Вона нерозривно пов'язана з людиною, від неї залежить будь-який процес життєдіяльності. Вона влаштована просто чудово, розвиваючись разом із нами. У ній немає нічого зайвого, тому пошкодження окремої її частини здатне дестабілізувати всю ОДС, і спричинити цілу низку подальших хвороб.

Опорно-рухова система людини складається з кістяка і м'язів і виконує такі функції:

1) опорну – для всіх інших систем та органів;

2) рухову - забезпечує пересування тіла та його частин у просторі;

3) захисну - оберігає від зовнішніх впливіворгани грудної та черевної порожнини, мозок, нерви, судини.

Скелет людини

Скелет людини становить близько 15% маси тіла. Різні автори налічують у складі скелета від 206 до 230 кісток. Ці невідповідності пов'язані з тим, що у різних людей не збігається кількість хребців, ребер та інших кісток. Крім того, досі немає єдиної думки про те, чи слід вважати кістками зуби чи ні. Число кісток скелета змінюється також залежно від віку людини. Найдовшою кісткою скелета є стегнова – її довжина становить у середньому 27,5% від зростання людини, а найменшою – одна із слухових кісток середнього вуха – стремечко.

Будова кісток

До складу кісткової входять органічні речовини, що надають їм пружність (колаген), та неорганічні речовини, головним чином мінеральні солі фосфору, кальцію, магнію. Мінеральні солі надають кісткам твердості. Якщо шляхом випалювання видалити з кістки органічні речовини, то кістка буде, як і раніше, твердою, але дуже крихкою, що б'ється, як скло. Якщо ж за допомогою соляної кислоти розчинити мінеральні солі, то кістка стане м'якою та пружною, тож її можна буде зав'язувати вузлом. У кістках дітей більше органічних речовин, і вони пружніші, ніж кістки дорослої людини. Найбільш міцні кістки у людей віком 20-40 років. У людей похилого віку через порушення мінерального обміну кістки стають крихкими.

Під мікроскопом стає видно, що кістка складається з великої кількості трубочок, які називаються остеонами. Остеон являє собою кілька шарів найтонших кісткових пластинок, розташованих концентрично навколо каналу, яким проходять кровоносні судини, що живлять остеон, і нервові волокна. Між кістковими пластинками розташовані кісткові клітини – остеоцити – з численними відростками. Якщо кісткові трубочки укладені в кістки щільно, то утворюється так звана компактна речовина кістки, а якщо пухка, губчаста речовина кістки.

Як приклад розглянемо будову стегнової кістки. Середня частина кістки називається діафізом, а кінцеві суглобові головки називаються епіфізами. Усередині діафізу знаходиться канал, наповнений жовтим кістковим мозком. Тому такі кістки, як стегнова, називаються трубчастими. Діафіз утворений компактною речовиною і покритий зовні особливою оболонкою із сполучної тканини - окістя. У ній проходить велика кількість кровоносних судин і розташована множина больових рецепторів. Внутрішній шар окістя складається з особливих клітин - остеобластів. Ділячись, остеобласти утворюють кісткову речовину, за рахунок чого кістка росте у товщину. Крім того, остеобласти відіграють провідну роль при зрощенні переломів. Епіфізи стегнової кістки утворені губчастою речовиною, проміжки між якими заповнені червоним кістковим мозком. Зовні епіфізи покриті дуже міцним та гладким гіаліновим хрящем завтовшки близько 0,5 мм. Цей хрящ зводить до мінімуму тертя між кістками у суглобах.

У дитячому віці кістки значною мірою складаються з хрящової тканини, і з віком відбувається поступове окостеніння. В останню чергу відбувається заміна хряща на кістку в ділянці шийок кісток, тобто між діафізом та епіфізами. У цих областях клітини хряща діляться, з допомогою чого відбувається зростання кісток в довжину. Остаточне окостеніння шийок довгих кісток відбувається у жінок до 16-18 років, а у чоловіків трохи пізніше – до 20-22 років. Після цього зростання припиняється.

Крім довгих трубчастих кісток, до яких належать кістки стегна, гомілки, плеча та передпліччя, розрізняють ще короткі трубчасті кістки (наприклад, кістки пальців), губчасті кістки (ребра, грудина, зап'ястя), плоскі кістки (лопатки, тазові кістки, кістки мозкової частини) черепа), змішані кістки (кістки основи черепа).

З'єднання кісток у скелеті

З'єднання кісток необхідні або для забезпечення руху однієї кістки щодо іншої, або для отримання міцної механічної структури кількох кісток. Таким чином, розрізняють рухомі, напіврухливі, нерухомі сполуки.

Рухливі з'єднання – суглоби. Найчастіше суглоб складається із суглобових поверхонь кісток, покритих гіаліновим хрящем, причому ці поверхні формою суворо відповідають одна одній. Місце контакту кісток прикрите міцною оболонкою із сполучної тканини - суглобовою сумкою, що утворює герметичну суглобову порожнину. У суглобовій порожнині знаходиться синовіальна рідина, необхідна зменшення тертя у суглобі.

Нерухомі сполуки характерні, наприклад, для з'єднання кісток мозкової частини черепа. При цьому невеликі виступи однієї кістки заходять у виїмки на іншій кістці. Шов, що виходить при цьому, дуже міцний, міцніший оточуючих його кісток.

Проміжною формою зчленування кісток є напіврухлива сполука. У цьому випадку кістки з'єднані між собою через пружні хрящові прокладки. До напіврухливих сполук відносять з'єднання хребців у шийному, грудному та поперековому відділах, з'єднання ребер з грудиною та грудними хребцями.

Відділи скелета

Скелет людини складається з наступних відділів: скелета голови, скелета тулуба, скелета кінцівок. Основа скелета – хребетний стовп, що складається з 33-34 хребців. Хребет складається з тіла та дуги з кількома відростками. Дуги хребців замикають хребетні отвори, які, перебуваючи один над одним, утворюють хребетний канал, у якому проходить спинний мозок. Тіла хребців з'єднані між собою через хрящові міжхребцеві диски та утримуються за допомогою численних зв'язок. Завдяки такому з'єднанню більшість хребта є пружною і гнучкою. Так як хрящові диски можуть стискатися, то до вечора зростання людини зменшується на 1-2 см, а при більших фізичних навантаженнях навіть більше.

Хребет поділяється на такі відділи: шийний (7 хребців), грудний (12 хребців), поперековий (5 хребців), крижовий (5 хребців) та куприковий (4-5 хребців). Чим нижче розташований хребець у хребті, тим більше на нього навантаження і тим масивніше його тіло. У зв'язку з переходом людей до прямоходіння в хребті утворилися чотири вигини, два з яких – лордози – спрямовані опуклістю вперед: шийний та поперековий, а інші два – кіфози – спрямовані опуклістю назад: грудний та крижовий. Завдяки лордозам та кіфозам забезпечується надійна амортизація головного мозку при ходьбі, бігу, стрибках.

У людини, як і всіх інших ссавців, за винятком лише лінивців та ламантину, сім шийних хребців, з яких два перші забезпечують повороти голови. Верхній шийний хребець- атлант - немає тіла, яке дуги зрослися з кістками основи черепа.

Грудний відділ хребта складається з 12 грудних хребців, які напіврухливо з'єднані з 12 парами ребер. Сім верхніх ребер також напіврухливо з'єднані з грудною кісткою, або грудиною. Восьмі, дев'яті і десяті ребра з'єднані не прямо з грудиною, а через хрящі з ребрами, що лежать вище. Одинадцяті та дванадцяті ребра, відходячи від хребта, не доходять до грудини, а закінчуються у м'язах. Грудина складається з рукоятки, до якої приєднуються ключиці, тіла, до якого приєднуються 1-7 пар грудних ребер, і мечоподібного відростка. Грудні хребці, ребра та грудина утворюють грудну клітину, в якій розташовані серце, легені, трахея та стравохід. Завдяки рухам грудної клітки здійснюється зовнішнє дихання.

Поперековий відділ хребта утворений п'ятьма масивними поперековими хребцями.

Хрестові хребці (у кількості п'яти) зростаються в єдиний міцний криж, зрощений з тазовими кістками. Така потужна конструкція утворилася у тому, щоб забезпечити опору тілу під час переходу до прямохождению, і лише для людини. Остаточне зрощення крижових хребців відбувається зазвичай до 18-20 років.

Копчиковий відділ хребта у людини утворений 4-5 маленькими хребцями, що зрослися, і до певної міри рудиментований.

Скелет голови, званий черепом, включає 23-25 ​​кісток. Череп поділяють на мозковий та лицьовий відділи. Мозковий відділ черепа утворений нерухомо з'єднаними кістками: лобовою, двома тім'яними, двома скроневими, потиличною, клиноподібною та ґратчастою. У новонародженої дитини ці кістки з'єднані між собою через численні прошарки сполучної тканини та хряща, що утворюють джерельця. Джерела роблять череп еластичним, що необхідно при пологах. Крім того, обсяг мозку після народження людини збільшується за кілька перших років життя приблизно в 5-6 разів, і необхідно, щоб обсяг мозку відділу черепа також відповідно зростав. Остаточне окостеніння швів відбувається лише до 20-25 років. Відомі випадки, коли шви черепа не окостеніють зовсім, як, наприклад, у великого філософа І. Канта, який дожив до 80 років. Кістки мозкового відділу пронизані численними отворами, якими проходять кровоносні судини і нерви. Найбільший отвір розташований у потиличній кістці - через нього спинний мозок з'єднується з головним. Великі порожнини є у скроневих кістках, у них розташовані органи слуху та рівноваги.

Лицьовий відділ черепа утворений численними парними та непарними кістками. Усі вони з'єднані між собою нерухомо, виняток становить нижня щелепа.

Скелет плечового поясаслужить для з'єднання кістяка верхньої кінцівки з іншим кістяком. До його складу входять дві лопатки та дві ключиці. Лопатки - плоскі трикутні кістки, розташовані на задній стороні грудної клітки та з'єднані з нею лише за допомогою м'язів. Ключиці – 8-подібні кістки, з'єднані з грудиною та лопаткою. Скелет вільної верхньої кінцівки утворений плечовий кісткою, кістками передпліччя (ліктьової та променевої) та кістками кисті. Скелет кисті утворений вісьмома кістками зап'ястя (у дорослої людини дві кістки зростаються, і залишається сім), розташованими у два ряди; п'ятьма кістками п'ясті та фалангами пальців. У великому пальці- дві фаланги, а в решті - по три.

Скелет тазового пояса служить для з'єднання кістяка нижньої кінцівки з хребтом. Тазовий пояс утворюється за рахунок зрощення двох клубових, двох сідничних та двох лобкових кісток. У місці з'єднання цих кісток знаходиться вертлужна западинав яку входить головка стегнової кістки.

Скелет нижніх кінцівок утворений стегнової кісткою, кістками гомілки (велика і мала гомілкова) і кістками стопи. Стопа складається з 7 кісток передплюсни (найбільша з яких - п'яткова), 5 кісток плюсни і фаланг пальців (2 - у великому пальці і по 3 - у решті).

М'язи людини

Розрізняють три види м'язів: поперечносмугасті, гладкі та серцеві. Основна риса м'язових клітин полягає в тому, що вони здатні перетворювати хімічну АТФ на механічну енергію скорочення.

Поперечносмугасті м'язи

Поперечносмугасті м'язи виконують в організмі цілу низку функцій: пересування людини і частин її тіла в просторі; підтримка пози; дихання; жування та ковтання; артикуляція та міміка; захист внутрішніх органів. Більшість поперечнополосатых м'язів прикріплена до кісток скелета, та його називають скелетними м'язами. До скелетних м'язів відносять м'язи голови, тулуба, кінцівок. У середньої людини маса м'язів становить 30-40% маси тіла. У тренованих людей цей показник сягає 50%. У тілі людини налічують близько 400 м'язів.

Будова поперечносмугастих м'язів та їх скорочення

Поперечносмугасті м'язи скорочуються довільно, тобто за нашим бажанням. Скорочення відбувається у тому випадку, коли до м'яза приходять електричні імпульси з відповідних відділів центральної нервової системи. Скелетні м'язи прикріплені до кісток своїми сухожиллями. Більшість скелетних м'язів забезпечують рух будь-якого суглоба, поділяючись на згинач, розгинач, що приводить суглоб, відводять суглоб, обертачі суглоба. Зазвичай у будь-якому русі суглоба беруть участь кілька груп м'язів. М'язи, які спільно беруть участь у якомусь русі суглоба, називають синергістами, а м'язи, що беруть участь у русі цього ж суглоба в протилежному напрямку, - антагоністами. Наприклад, в ліктьовому суглобізгинач - двоголовий м'яз- і розгинач – триголовий м'яз – є антагоністами. Оскільки робота кожного суглоба перебуває під контролем вищих відділів нервової системи, робота всіх груп м'язів, які обслуговують якийсь суглоб, відбувається злагоджено. Так, якщо необхідно зігнути ліктьовий суглоб, то двоголовий м'яз скорочується, а розгинач - триголовий - відповідно розслаблюється, щоб не заважати руху суглоба. Якщо ж двоголовий і триголовий м'язи одночасно скоротяться, розвиваючи однакове зусилля, то ліктьовий суглоб зафіксується в певному положенні.

Кожен м'яз покритий сполучнотканинною оболонкою, що відокремлює її від інших м'язів. Ці оболонки беруть участь в утворенні сухожиль, які утворені дуже міцними сполучнотканинними оболонками, що зрослися з кісткою. При травмах сухожилля зазвичай не розривається, а відривається від м'яза чи кістки. Сухожилля чотириголового м'яза, наприклад, здатне витримати навантаження близько 600 кг!

Утворені м'язи довгими циліндричними багатоядерними клітинами, які називаються м'язовими волокнами. Діаметр цих клітин становить від 5 до 100 мікрон, а довжина буває дуже великою і досягає 10-12 см. Кожне таке волокно складається, у свою чергу, з безлічі найтонших ниток, здатних до скорочення, - міофібрил. Міофібрили в м'язовому волокні розташовані паралельно. При великому збільшенні під мікроскопом видно, що міофібрилла поперечно смугастий, тобто в ній чергуються темні і світлі ділянки, що утворюють повторювані вздовж міофібрили однакові ділянки - саркомери. Кожна міофібрилла складається з багатьох тисяч послідовно з'єднаних саркомірів. Вони відокремлені один від одного так званими двома пластинами. Довжина кожного саркомера – близько 2,5 мікрон. Саркомір утворений нитками двох видів білків - актину та міозину. Нитки актину прикріплені до 2-пластин, а між нитками актину розташовані більш товсті нитки міозину. На поперечному розрізі міофібрили видно, що кожна нитка міозину оточена шістьма нитками актину.

Коли з центральної нервової системи за аксоном нейрона надходить нервовий імпульс, то з потовщення на кінці аксона, розташованого на поверхні м'язового волокна, виділяється невелика кількість особливої ​​хімічної речовини – медіатора. Такі потовщення у місці контакту нервової та м'язової клітин отримали назву нервово-м'язового синапсу. Медіатором у синапсах скелетних м'язів є ацетилхолін. Під дією ацетилхоліну стан актину та міозину змінюється, і нитки міозину починають заходити глибше у проміжки між нитками актину. Таким чином, кожен саркомір коротшає приблизно вдвічі, 2-пластини зближуються, і все м'язове волокно коротшає або скорочується. Якщо скоротилося велике число волокон якого-небудь м'яза, то весь він скорочується, потовщуючи при цьому. Як тільки дія ацетилхоліну припиняється, відбувається розслаблення м'яза: міозин виходить із проміжків між нитками актину, довжина всіх саркомерів повертається у вихідний стан, а отже, і довжина всієї м'язової клітини збільшується до вихідної.

Робота поперечносмугастих м'язів

На роботу м'язів витрачається велика кількість АТФ. Ось чому вміст цієї речовини у м'язах помітно вищий, ніж у клітинах більшості органів. Скелетні м'язи здатні розвивати значне зусилля. Так, одне м'язове волокно, скорочуючись, здатне підняти вантаж вагою до 200 міліграмів. Вважається, що у всіх м'язах людини міститься близько 30 мільйонів волокон. Таким чином, всі м'язи людини, скорочучи одночасно, здатні створити зусилля в 30 тонн! Однак це суто теоретичний розрахунок, тому що всі м'язи не можуть скоротитися одночасно за жодних умов.

Чим частіше скорочується якийсь м'яз і чим вище на неї навантаження, тим швидше розвивається в ній втома. Втомою називається тимчасове зниження працездатності м'язів. Причини втоми полягають у тому, що при роботі в м'язі накопичуються продукти обміну, що перешкоджають її нормальному скороченню: молочна кислота, фосфорна кислота, калій та ін. Крім того, при тривалій роботі відбувається стомлення у відділах мозку, які керують рухами. Однак при короткочасному припиненні роботи, тобто відпочинку, працездатність м'язів швидко відновлюється, оскільки кров видаляє з м'язів. шкідливі продуктиобміну. У тренованих людей це відбувається дуже швидко, а у людей з нетренованими м'язами кровотік у них слабкіший, продукти обміну виносяться повільно, і такі люди після фізичної роботи довго страждають на болі в м'язах.

У природних умовах м'яз скорочується рефлекторно, під впливом імпульсів, що надходять із центральної нервової системи. Прикладом згинальних рефлексів може бути колінний рефлекс. Рецептори цього найпростішого рухового рефлексу лежать у сухожиллях м'язів, і коли невропатолог ударяє молоточком по сухожиллю, рецептор розтягування збуджується та посилає нервові імпульси у спинний мозок. Рецептор є закінчення аксона чутливого (аферентного) нейрона.

Тіла цих нейронів знаходяться у спеціальних вузлах, розташованих уздовж спинного мозку. За аксоном чутливого нейрона збудження (сигнал у тому, що сухожилля розтягнуте) досягає рухового (еферентного) нейрона чи мотонейрона. Тіла мотонейронів розташовані у передніх рогах спинного мозку. Мотонейрон збуджується, і за його аксоном збудження досягає ноги, м'яз збуджується та скорочується. Аксон мотонейрона розгалужується в м'язі і утворює нервово-м'язові закінчення (синапси) на кількох м'язових волокнах. Мотонейрон і ті м'язові волокна, якими цей мотонейрон керує разом називаються руховою одиницею. У м'язах очей, де потрібні дуже тонкі рухи, один мотонейрон управляє всього 2-5 м'язовими волокнами, тобто рухова одиниця дуже маленька. У м'язах пальців руки рухової одиниці міститься 10-20 м'язових волокон. У литковому м'язі, який повинен здійснювати дуже тонких рухів, рухова одиниця включає до 1000 волокон.

Характер скорочення м'яза залежить від того, з якою частотою надходять до м'язових волокон імпульси за аксонами мотонейронів. Якщо скорочення потрібно лише підтримки пози, то частота імпульсів, що надходять, дорівнює 5-20 імп./сек, якщо ж необхідно досягти різкого, сильного, тривалого скорочення, то ця частота становить приблизно 50 імп./сек.

Групи поперечносмугастих м'язів

М'язи верхньої кінцівки поділяють на: 1) м'язи пояса верхніх кінцівок; 2) м'язи вільної верхньої кінцівки. Мускулатура пояса верхньої кінцівки з'єднує лопатку та ключицю з кістками грудної клітки. Вона забезпечує рух у сфері плечового суглоба. Мускулатура вільної верхньої кінцівки включає в себе м'язи плеча, що забезпечують рух у плечовому та ліктьовому суглобах; м'язи, передпліччя, що є згиначами та розгиначами кисті та пальців; м'язи пензля, що забезпечують рух пальців.

М'язи, нижньої кінцівки включають: 1) м'язи таза; 2) м'язи вільної нижньої кінцівки. До м'язів тазу відносять ті м'язи, які починаються на тазових кістках і прикріплюються до стегнової кістки. Ці м'язи беруть участь у русі кульшового суглоба. Крім того, вони беруть участь у підтримці вертикального положення тіла. До м'язів вільної нижньої кінцівки відносять м'язи стегна, що згинають і розгинають стегно і гомілку, а також беруть участь у русі тазостегнового суглоба; м'язи, гомілки, що згинають і розгинають стопу; м'язи стопи, що у русі підошви, пальців тощо.

До м'язів тулуба відносять м'язи спини, грудей та живота. М'язи спини беруть участь у русі кінцівок, забезпечують вертикальність тіла, нахили та повороти тулуба, беруть участь у рухах голови та шиї. М'язи грудей здійснюють рухи верхньої кінцівки, міжреберні м'язи забезпечують дихальні рухи. До м'язів грудей відносять також і діафрагму - м'яз, що розділяє порожнину тіла на грудну та черевну порожнини. Діафрагма має три отвори, через які проходять стравохід і дві великі судини - аорти і нижня порожниста вена. Діафрагма бере участь у диханні. Коли до м'язових волокон приходять імпульси від нейронів дихального центру, вона опускається, і обсяг грудної клітки збільшується для вдиху. М'язи живота утворюють стінки черевної порожнини. Вони захищають органи, що знаходяться в ній, і беруть участь у згинанні і поворотах тулуба.

М'язи шиї нахиляють і повертають голову, а також здатні піднімати дві верхні пари ребер, беручи участь у дихальних рухах. М'язи цієї групи утворюють також нижню стінку ротової порожнини, опускають нижню щелепу і здатні змінювати положення гортанних хрящів і язика, беручи участь у проголошенні деяких звуків.

]М'язи голови поділяють на: 1) жувальні; 2) мімічні; 3) м'язи внутрішніх органів голови. Жувальні м'язи піднімають і опускають нижню щелепу, розвиваючи дуже значні зусилля при розгризанні, відкушуванні та пережовуванні їжі. Мімічні м'язи відрізняються від усіх кістякових м'язів тим, що одним кінцем вони прикріплені до кісток черепа, а іншим - до шкіри, змінюючи при своєму скороченні форму та глибину шкірних складок. Мімічні м'язи в основному розташовуються навколо отворів: ротового, очних, вушних, носових - та анатомічно незалежні один від одного. Скорочуючись, мімічні м'язи здатні відбивати психічний стан, настрій людини. У тварин мімічні м'язи розвинені набагато слабше, ніж у людини. М'язи внутрішніх органів голови забезпечують рухи язика, м'якого піднебіння, очей, середнього вуха.

Гладкі м'язи

Гладкі м'язи входять до складу стінок внутрішніх органів: шлунка, кишечника, матки, сечового міхура та ін, а також більшості кровоносних судин. Гладкі м'язи скорочуються повільно та мимоволі. Гладком'язові клітини невеликі: діаметр і становить 2-10 мікронів, а довжина - 50-400 мікронів. Ці клітини мають одне ядро. Основою скоротливості гладких м'язів, як і і поперечнополосатых, є взаємодія білків актину і міозину. Однак нитки актину та міозину розташовані в клітинах гладких м'язів не так упорядковано, саркомери відсутні. Швидкість ковзання актину щодо міозину мала: у 100 разів повільніше, ніж у поперечносмугастих м'язах. Тому гладкі м'язи скорочуються так повільно – протягом десятків секунд. Але завдяки цьому витрачається менше АТФ, утворюється менше продуктів обміну і гладкі м'язи можуть бути в стані скорочення дуже довго, а стомлення в них практично не розвивається. Наприклад, м'язи стінок артерій у скороченому стані все життя людини. Клітини гладких м'язів дуже тісно притиснуті один до одного, і між ними утворені спеціальні контакти, через які збудження вільно переходить із однієї клітини на іншу. Тому при збудженні однієї клітини може збудитися весь гладкий м'яз, і по ній пройде хвиля скорочення. Це дуже важливо для нормальних рухів стінок шлунка та кишечника.

5.2.1. Будова та функції опорно-рухової системи.

5.2.2.Шкіра, її будова та функції.

5.2.3. Будова та функції системи органів кровообігу та лімфообігу.

5.2.4. Розмноження та розвиток організму людини.

Будова та життєдіяльність опорно-рухової системи

Опорно-рухова система забезпечує опору тіла об землю, підтримку його форми і переміщення у просторі, захищає внутрішні органи, і навіть виконує кровотворну і терморегуляторну функції та бере участь у процесах обміну речовин. Вона ділиться на активну (скелет та її сполуки) і пасивну (м'язи) частини.

Хімічний склад, будова та класифікація кісток. Усклад кісток входять неорганічні та органічні речовини. Неорганічні речовини кісток в основному представлені водою (близько 20%) і солями кальцію, що надають кісткам міцність, а органічні речовини кісток - це здебільшого білки, що забезпечують їхню еластичність.

Більшість кісткової тканини організму людини організована в кісткові пластинки, що складаються з клітин-остеоцитів та кісткової міжклітинної речовини, що містить вапняні утворення та білкові волокна. Основною одиницею будови кістки є остеон,утворений 5-20 вкладеними один в одного циліндричними кістковими пластинками. У центрі остеону розташований канал з судинами, що проходять в ньому. З остеонів складаються більші елементи кістки - кісткові перекладини. Залежно від розташування останніх розрізняють компактнеі губчасті кісткові речовини.

У компактній речовині кісткові поперечки розташовані щільно, тоді як у губчастій речовині вони формують ажурну мережу, що дозволяє не лише зменшити масу кістки, а й раціонально перерозподілити навантаження, яким вона зазнає.

З урахуванням особливостей будови кістки скелета поділяються на трубчасті, плоскі, губчасті та змішані. До плоских кісток відноситься лопатка, до губчастих - ключиця, ребра, грудина, кістки кисті та стопи, а до змішаних - хребці. Трубчасті кістки характерні для плеча, передпліччя, стегна та гомілки, на них найбільш зручно розглядати внутрішню будову кістки.

У трубчастій кістці виділяють головки, тілота місця переходу головок у тіло - шийки(Рис. 5.19). Основу кістки становить компактна речовина, головки під нею заповнені губчастою речовиною, тоді як тіло залишається порожнім. У новонародженої дитини весь внутрішній простір кістки займає червоний кістковий мозок,виконує кровотворну функцію, однак у дорослих людей він зберігається тільки між перекладинами губчастої речовини, а в кістковомозковій порожнині в тілі кістки його замінює жовтий кістковий мозок.Зовні тіло кістки вкрите окістям, а суглобові поверхні головок - хрящом. Розподіл клітин окістя забезпечує зростання кістки в товщину, тоді як розтяг кістки пов'язано в основному з хрящовими прошарками, які збереглися від народження, і перебудовою кісткової тканини. В цілому, кістка є таким же органом, як і серце, печінка та нирки, тому вона рясно постачається кров'ю та іннервується.

З'єднання кістокв залежності від будови та виконуваних функцій ділять на нерухоме, напіврухливе та рухоме. Нерухомез'єднання, або шов,характеризується міцним зрощенням кісток (кістки черепа та таза). Напіврухливез'єднання кісток здійснюється за допомогою хрящових прокладок (хребет). Рухомийз'єднання, або суглоб,утворено суглобовими поверхнями кісток (головками), покритими хрящем, суглобовою сумкою та заповнено суглобовою рідиною. Суглобова рідина виділяється суглобовою сумкою зниження сили тертя суглобових поверхонь (рис. 5.20). Суглоби характерні не тільки для кінцівок, вони є, наприклад, і в місцях зчленування нижньої щелепи з черепом.

Будова скелета. У скелеті людини розрізняють скелет голови (череп), скелет тулуба та скелети кінцівок (рис. 5.21).

Черепзахищає від зовнішніх впливів головний мозок та органи почуттів, а також є опорою обличчя, початкових відділів травної та дихальної систем. У черепі виділяють лицевий та мозковий відділи. Лицьовий відділ утворений парними носовими, вилицьовими, слізними та верхньощелепними кістками, а також непарною нижньощелепною кісткою, яка зчленовується з верхньощелепною двома суглобами. У мозковий відділ входять парні тім'яні та скроневі кістки, а також непарні лобова та потилична (рис. 5.22).

Скелет тулуба складається з хребтаі грудної клітки.Хребет пов'язує частини тіла між собою, виконує захисну та опорну функції для спинного мозку та спинномозкових нервів, підтримує голову, служить для прикріплення кінцівок, перерозподіляє тяжкість тіла на нижні кінцівки, а також обумовлює можливість прямоходіння. У людини хребет складається із 33-34 хребців.

Типовий хребець(рис. 5.23) має тіло та дугу, яка замикає хребетний отвір, а також відростки. Сукупність хребетних отворів утворює хребетний канал,у якому проходить спинний мозок. Відростки служать для прикріплення м'язів та з'єднання хребців, хоча між ними є і хрящові прокладки – міжхребцеві диски.

Хребет поділяється на п'ять відділів: шийний, грудний, поперековий, крижовийі куприковий(Рис. 5.24). У шийному відділі налічується 7 хребців, він забезпечує рух голови. У зв'язку з тим, що перший і другий хребці шийного відділу- атлант та епістрофей відповідно – забезпечують поворот голови, вони мають особливу будову. Грудний відділ утворений 12 хребцями, до яких прикріплюються парні ребра. У поперековому відділі 5 хребців. Крижовий відділ також містить 5 хребців, що зрослися, тоді як копчиковий - 4-5. У зв'язку з прямоходінням величина тіла хребців поступово збільшується до крижового відділу, тоді як у копчиковому відділі хребці знову стають меншими, оскільки вони не несуть істотного навантаження.

Грудну клітинуутворюють ребра і грудина, проте десять пар ребер з дванадцяти тим чи іншим чином зчленовуються з грудиною, а дві пари закінчуються в товщі м'язів, не досягаючи її. З одного боку, грудна клітина захищає органи грудної порожнини, з другого - руху ребер забезпечують легеневу вентиляцію і рух крові і лімфи по судинах.

Функції кінцівок у людини строго розмежовані: верхні – органи праці, а нижні – опори та пересування. Ці особливості відбиваються у будові кінцівок. Скелет кінцівок утворений скелетами верхніх та нижніх кінцівок.

Скелет верхніх кінцівокділиться на скелет вільних верхніх кінцівок та пояс верхніх кінцівок (рис. 5.25). Пояс верхніх кінцівок, або плечовий пояс, утворений парними лопатками та ключицями. Він забезпечує прикріплення верхніх кінцівок до тулуба. Скелет вільних верхніх кінцівок складається з плечової кістки, двох кісток передпліччя - ліктьової та променевої - і кісток кисті. Верхня головка плечової кістки утворює плечовий суглоб з лопатками та ключицями, а нижня з'єднується з кістками передпліччя у ліктьовому суглобі. Кістки пензля поділяються на кістки зап'ястя, п'ясті та фаланги пальців (рис. 5.26).

Скелет нижніх кінцівокділиться на скелет вільних нижніх кінцівок та пояс нижніх кінцівок (рис. 5.27). Пояс нижніх кінцівок, або тазовий пояс, що служить для прикріплення їх до тулуба, представлений трьома парними тазовими кістками, що зрослися. Він міцно з'єднаний із крижом. Скелет вільних нижніх кінцівок утворений стегнової кісткою, двома кістками гомілки - великою і малою гомілковими, кістками стопи і приколінником, що примикає до стегна. Верхня головка стегнової кістки утворює з тазом тазостегновий суглоб, а з кістками гомілки - колінний, прикритий спереду надколінком. До складу стопи входять кістки передплюсни, плюсни та фаланги пальців (рис. 5.28).

У зв'язку з прямоходінням у людини, в порівнянні з іншими ссавцями, є ряд особливостей будови скелета: поступове потовщення хребта донизу; наявність чотирьох вигинів хребта (шийного, грудного, поперекового та крижового), що амортизують струсо-ня при русі; слабший розвиток верхніх кінцівок у порівнянні з нижніми у зв'язку з перенесенням на останні ваги тіла, а також склепінчаста форма стопи, що сприяє ослабленню коливань при переміщенні тіла.

Будова та функції скелетних м'язів.Активна частина опорно-рухової системи організму людини представлена ​​кістяковими м'язами. У м'язі розрізняють черевце, утворене пучками поперечносмугастих волокон, і сполучнотканинні сухожилля, за допомогою яких вона прикріплюється до кісток або вплітається в шкіру. Початковий відрізок сухожилля називається головкою, а кінцевою – хвостом. Крім сухожиль, сполучна тканина також пов'язує воєдино пучки м'язових волокон і утворює оболонку черевця - фасцію (рис. 5.29).

Для забезпечення безперебійної роботи м'язи також рясно постачаються кров'ю та іннервуються.

Крім забезпечення руху тіла скелетні м'язи обмежують стінки порожнин тіла (ротової, черевної та ін.), утворюють стінки деяких органів (глотки, гортані та ін.), Забезпечують роботу дихальної системи, а їх активність необхідна для нормального формування нервової системи в процесі індивідуального розвитку . Шкірні м'язи можуть брати участь у запобіганні переохолодженню, забезпечуючи вироблення тепла під час скорочення. При цьому тіло покривається "гусячою шкірою".

Класифікація м'язівМ'язи тіла людини класифікують за морфологічними особливостями, функціями та розташуванням. Так, у напрямку м'язових волокон їх поділяють на прямі, косі та кругові.

За функціями м'язи відносять до згиначів, розгиначів, сфінктерів та ін. При цьому м'язи, що виконують ту саму функцію, називаються синергістами, а виконують протилежні функції - антагоністами. Наприклад, плечовий м'яз і двоголовий м'яз плеча є синергістами, оскільки згинають руку в ліктьовому суглобі. Двоголовий і триголовий м'язи плеча - антагоністи, тому що перша згинає руку в ліктьовому суглобі, а друга - розгинає її.

Основними групами м'язів тіла є м'язи голови, тулуба та кінцівок (рис. 5.30).

Серед м'язів голови найбільше значеннямають мімічні та жувальні, хоча в багатьох випадках вони діють спільно (мова, жування, ковтання). До мімічних м'язів голови відносяться, наприклад, кругові м'язи очей і рота, а також м'яз гордеців, тоді як до жувальних - жувальний, скроневий та ін.

М'язи тулуба ділять на м'язи шиї, грудей, живота та спини. М'язи шиї забезпечують рух голови, як, наприклад, підшкірний м'яз шиї. М'язи грудей представлені великою і малою грудними, а також міжреберними м'язами. До м'язів живота відносяться, перш за все, косі, поперечний і прямий м'язи живота (м'язи преса), а до м'язів спини - трапецієподібна і найширша м'язи спини. Не менш важливим м'язом тулуба є діафрагма, що розмежовує грудну та черевну порожнини і бере безпосередню участь у дихальних рухах.

Найбільш великими м'язами верхніх кінцівок є дельтовидний, двоголовий і триголовий м'язи плеча, а нижніх кінцівок - чотириголовий і триголовий м'язи стегна, сідничні, кравець і литкові м'язи (рис. 5.30).

Робота м'язів.Відповідно до законів фізики, робота – це енергія, витрачена на переміщення тіла з певною силою на певну відстань. Механічна робота здійснюється м'язами завдяки їх скорочення.В основі скорочення м'яза лежить взаємодія мікрониток актину та міозину окремого м'язового волокна (рис. 5.31), для здійснення якого необхідні енергія АТФ та присутність іонів кальцію. Якщо при скороченні м'яза відбувається переміщення тіла або якогось вантажу у просторі, то така робота називається динамічної,тоді як робота без укорочення м'яза, як, наприклад, при утриманні тіла або вантажу в певному положенні - статичної.

Скорочення м'яза чергується з розслабленням,причиною якого є зниження концентрації іонів кальцію, що сприяє порушенню взаємодії актинових та міозинових мікрониток.

Тривала діяльність призводить до тимчасового зниження працездатності м'яза, яке полягає у зменшенні сили скорочення та подовженні періоду розслаблення. Це явище називається втомою.Основною причиною втоми м'яза вважається її недостатнє постачання киснем, що сприяє накопиченню молочної та піровиноградної кислот на фоні зниження синтезу АТФ.

При статичній роботі втома відбувається швидше, ніж при динамічній, внаслідок постійного скорочення м'язів-антагоністів та порушення їх кровопостачання внаслідок перетискання частини судин. При динамічній роботі м'язи-антагоністи працюють по черзі, і тому періодично відпочивають, а рясне кровопостачання забезпечує їхню життєдіяльність. Однак навіть динамічна роботаможе призвести до втоми, якщо нераціонально витрачати свої сили на переміщення надто великих чи надто маленьких вантажів у швидкому чи повільному темпі, тому відповідно правилу середніх навантажень,для більш ефективної роботи м'язів слід переміщати вантажі середньої маси середньому темпі. У цьому слід враховувати ступінь фізичного розвитку, вікові особливості, і навіть чергувати навантаження з відпочинком чи переключенням інші види діяльності. Також було показано, що стомлюватися можуть не тільки м'язи, але й ті, що їх контролюють. нервові центри, у нейронах яких виснажуються запаси медіаторів Для відновлення працездатності м'яза потрібен відпочинок.

Порушення опорно-рухової системивиникають внаслідок різних травм (переломи кісток, розтягнення зв'язок, поранення), гіподинамії, неправильної постави, перенесених захворювань та спадкових особливостей. Щоб уникнути виникнення таких захворювань хребта, як сколіоз, грудний кіфоз, поперековий лордоз та ін., слід займатися спортом, підтримувати правильну поставу, дотримуватись правил особистої гігієни тощо.

Будова та життєдіяльність покривної системи

Шкіра покриває все тіло зовні, вона виконує захисну функцію, створюючи бар'єр на шляху збудників різних захворювань, та оберігаючи внутрішні органи від механічних пошкоджень, струсу та зневоднення. Шкіра бере активну участь у процесах обміну речовин, регуляції температури тіла, диханні та виділенні. У ній знаходиться багато рецепторів, які відчувають тепло та холод, біль та тиск. Шкіра пов'язана з усіма органами та системами органів людини. Її площа становить середньому 1,5-2 м 2 .

У шкірі виділяють три основні шари - епідерміс, дерму, або власне шкіру, та підшкірну жирову клітковину (рис. 5.32).

Багатошаровий плоский ороговіючий епітелій, що лежить на поверхні шкіри. епідерміс- зовні покритий мертвими клітинами, які постійно злущуються і замінюються новими завдяки поділу клітин росткового шару. У глибоких шарах

епідермісу під дією ультрафіолетового випромінювання синтезуються вітамін D і пігмент меланін, що надає шкірі смаглявого відтінку, званого засмагою. Засмага захищає організм від згубної дії ультрафіолетових променів.

Похідними епідермісу є волосся, нігті та шкірні залози. У волосірозрізняють занурений у шкіру коріньі той, хто знаходиться над її поверхнею стрижень.Нижня частина кореня називається волосяною цибулею.Її клітини живі та постійно діляться, що є основою росту волосся. Кожне волосся лежить у волосяній сумці, в яку відкривається протока сальної залози. Положення волосся в просторі визначається м'язом, що піднімає волосся, прикріплене до волосяної сумки. Цей м'яз піднімає волосся, коли холодно чи страшно.

Ніготьє роговою пластинкою, що лежить на нігтьовому ложі, яка обмежена з трьох сторін нігтьовими валиками. Нігтьова платівка поділяється на корінь, тілоі вільний кінець,або край.Зростання нігтя забезпечується розподілом клітин ділянці епітелію, у якому лежить корінь нігтя.

Еластична дермаутворена пухкою та щільною неоформленою сполучними тканинами. У ній розташовуються кровоносні та лімфатичні судини, рецептори, коріння волосся, а також потові та сальні залози.

функцією потових залозє потовиділення, що виконує функції терморегуляції та виведення кінцевих продуктів обміну речовин, оскільки випаровування води з поверхні шкіри знижує температуру тіла, а до складу поту, крім води, входять також різні солі та сечовина.

Сальні залозивиділяють на поверхню шкірне сало, що покриває шкіру та волосся і має водовідштовхувальні та бактерицидні властивості. Крім того, сало робить шкіру еластичною. При порушенні правил особистої гігієни піт вступає у хімічну реакцію із салом з утворенням жирних кислот, що мають характерний неприємний запах.

Кровоносні судини шкіри забезпечують нормальне перебіг процесів життєдіяльності шкіри та терморегуляцію, в них також може затримуватися значна кількість крові. Температуру довкілля відчувають рецептори, що у дермі. Якщо температура повітря висока, діаметр судин збільшується та шкіра віддає тепло. А якщо низька, то діаметр судин зменшується і шкіра зменшує тепловіддачу.

Дерму підстилає сполучнотканинна підшкірна жирова клітковина,яка виконує захисну та запасаючу функції.

Будова та життєдіяльність органів системи кровообігу

Кровообігомназивають безперервний рух крові замкнутими порожнинами серця і кровоносних судин, оскільки тільки в русі кров може виконувати свої функції. Кровообіг забезпечується серцевими скороченнями.

Система кровообігу людини, або кровоносна система, утворена серцем та судинами, заповненими кров'ю. Вона замкнена, має два круги кровообігу (рис. 5.33).

Будова серця. Серце - порожнистий м'язовий орган, який ритмічно скорочується протягом усього життя людини. Воно розташовується у лівій половині грудної порожнини, над діафрагмою. Серце укладено в навколосерцеву сполучнотканину - перикард,який перешкоджає надмірному розтягуванню серця та його переповненню кров'ю. Між перикардом та стінкою серця знаходиться спеціальна рідина, що знижує тертя при скороченні серця.

Стінки самого серця тришарові - зовні вони покриті сполучнотканинним епікардом,зсередини вистелені епітелієм ендокардом,а між ними знаходиться найпотужніший середній шар - міокард,утворений серцевою поперечносмугастою м'язовою тканиною (рис. 5.34).

Серце у людини чотирикамерне, воно ділиться перегородкою на праву та ліву половини. Ліва половина заповнена артеріальною(збагаченою киснем) кров'ю, а права - венозний(Збідненим киснем). Кожна половина поділяється на передсердяі шлуночок,розмежовані клапанами. Між правим передсердям та правим шлуночком розташований тристулковий клапан,а між лівим передсердям і лівим шлуночком - двостулковий (мітральний).До вільних країв клапанів прикріплені сухожильні нитки, іншими своїми кінцями приєднані до сосочкових м'язів. Наявність сухожильних ниток і сосочкових м'язів не перешкоджає попаданню крові з передсердь до шлуночків, але не дозволяє клапанам вивертатися назад і випускати кров із шлуночків до передсердя, тим самим знижуючи її тиск. Так як лівий шлуночок повинен забезпечити рух крові по всіх органах і має великі навантаження, його м'язові стінки розвинені сильніше, ніж у правого (рис. 5.35).

Серце роботи.Серце є своєрідним насосом кровоносної системи, який жене кров по судинах Цикл роботи серця складається з періодичних скорочень, що чергуються ( систоли) та розслаблення (Діастоли).Наповнені кров'ю передсердя скорочуються (систола передсердь – 0,1 с), впорскуючи кров у шлуночки. Потім стінки передсердь розслабляються і вони починають поступово наповнюватися кров'ю. Приплив крові в передсердя обумовлений різницею тисків у венах і передсердях, скороченнями скелетних м'язів, а також дією грудної клітки, що присмоктує, і самих передсердь. Скорочення стінок шлуночків (систола шлуночків), які викидають кров до внутрішнім органам, Триває близько 0,3 с. Поверненню крові в шлуночки заважають стулчасті клапани, тому вся кров з лівого шлуночка спрямовується в аорту, а з правого - в стовбур легеневий. Після викиду крові відбувається загальне розслаблення стінок серця (діастола – 0,4 с), після чого цикл повторюється. Кров із судин не може повернутися в шлуночки, оскільки в них також є клапани (напівмісячні).

У нормі частота серцевих скорочень (ЧСС) сягає 60-72 скорочень за хвилину, проте за фізичної навантаженні навіть в тренованих спортсменів може зростати до 180-200. З віком проявляється тенденція до зменшення кількості скорочень серця.

За один цикл роботи серце викидає в середньому 65-75 мл крові, ця кількість крові називається систолічним об'ємом. Відповідно, за хвилину воно перекачує 4-4,5 л крові (хвилинний об'єм крові).

Незважаючи на те, що через серце проходить постійний потік крові, його безперебійна робота забезпечується завдяки руху крові по коронарних судинах, що тісно обплітають його.

Автомат серця.Завдяки властивостям міокарда – збудливості, провідності, скоротливості та ритмічній автоматії – забезпечується чітка робота серця. Автоматією серцяназивається його здатність скорочуватися автономно, без зовнішніх спонукань. Порушення виникає у спеціальних ділянках серцевого м'яза – вузлах. Ведучий вузол, розташований у стінці правого передсердя біля місця впадання порожнистих вен, задає частоту серцевих скорочень, тому його називають водієм ритму. Від нього збудження поширюється по всьому серцю, а також особливими ділянками м'язової тканини. Одночасність скорочення передсердь чи шлуночків досягається з допомогою наявності особливого типу клітинних контактів у серцевої поперечнополосатой м'язової тканини - нексусів.

Регулювання роботи серця.Незважаючи на те, що серце функціонує постійно, перекачуючи близько Ют крові на добу, воно завжди точно реагує на потреби організму та підлаштовується під них. Досягається це пристосування з допомогою складної системи регуляції своєї діяльності: серце перебуває під контролем як нервової системи, а й відповідає різні гуморальні впливу.

Центри регуляції серцевої діяльності знаходяться у спинному та довгастому мозку, а також у гіпоталамусі та корі великих півкуль переднього мозку. Контроль за діяльністю серця здійснюється через посередництво вегетативної нервової системи: її симпатичний відділ сприяє збільшенню частоти та сили серцевих скорочень, тоді як парасимпатичний, навпаки, послаблює їх та уріжає ритм, аж до зупинки серця.

Зміни роботи серця спостерігаються під впливом біологічно активних речовин, що циркулюють у крові. Наприклад, гормони адреналін та норадреналін збільшують силу та частоту серцевих скорочень. Це має важливе біологічне значення, оскільки сильні фізичні навантаження та емоційна напруга пов'язані з викидом адреналіну в кров, що тягне за собою посилення серцевої діяльності.

Будова та функції кровоносних судин.Кровоносні судини є своєрідними транспортними магістралями руху крові по всьому організму. Розрізняють три види судин: артерії, вени та капіляри. Артеріяминазивають судини, що несуть кров від серця до органів. Найбільшими артеріями організму людини є аорта, яка бере початок від лівого шлуночка серця, легеневі та сонні артерії.

Відня- це судини, які повертають кров від органів до серця. Найбільшими венами організму людини є верхня та нижня порожниста вени, що збирають кров від верхньої та нижньої половини тіла, а також легеневі вени.

Стінки великих судин утворені еластичною сполучною тканиною та епітелієм, проте артерії відрізняються від вен тим, що у них є додатковий шар гладкої м'язової тканини, скорочення якої сприяє просуванню крові по судинах. У венах є клапани, що перешкоджають руху крові у зворотному напрямку.

Капіляри- це дрібні судини, стінки яких утворені лише епітеліальною тканиною. Капіляри утворюють мережу у внутрішніх органах, забезпечуючи доставку крові в найвіддаленіші точки організму.

Кола кровообігу.Кровоносна система людини має два кола кровообігу. великийі малий(Рис. 5.36). Велике коло кровообігу пов'язує серце з усіма органами, окрім легень. Він починається в лівому шлуночку, кров з якого викидається в аорту, розтікається по всьому тілу, а потім збирається у верхню та нижню порожнисті вени, що впадають у праве передсердя. Артерії великого колакровообігу несуть артеріальну кров, а вени – венозну. Мале коло кровообігу пов'язує серце тільки з легенями, воно починається у правому шлуночку і закінчується у лівому передсерді. Легеневі артерії малого кола кровообігу несуть венозну кров, а легеневі вени – артеріальну.

Пульс.Нагнітання крові в аорту викликає хвилеподібний рух стінок внаслідок короткочасного підвищення тиску. Просування крові артеріями супроводжується такими ж ритмічними коливаннями, які називають пульсом.Пульс можна легко промацати на артеріях, які лежать на кістки, найчастіше на променевій артерії ближче до зап'ястя. По пульсу можна визначити частоту і силу серцевих скорочень, що у деяких випадках використовують із діагностичною метою. У здорової людини пульс ритмічний, тоді як при захворюваннях може спостерігатися порушення ритму. аритмія.

Кров'яний тиск.Кров викидається з серця під тиском, яке підтримується в артеріях, у капілярах воно суттєво падає через опір їх стінок току крові, але все ж таки мінімально кров'яний тиск у венах. Просування крові по венах сприяють вкидання нових порцій крові з артерій до капілярів, неможливість її повернення через наявність клапанів, а також скорочення скелетних м'язів, проте основним фактором руху крові є різниця тисків у судинах.

Артеріальний тиск є важливим медичним показником, що вказує на стан пацієнта, його визначають зазвичай у плечовій артерії за допомогою спеціального приладу – тонометра. У здорових людей віком від 15 до 50 років максимальний (систолічний або серцевий) тиск становить близько 120 мм рт. ст., а мінімальна (діастолічна, або судинна) - близько 60-80 мм рт. ст. Артеріальний тиск зазвичай зростає при фізичних навантаженнях та емоційному напрузі, а у спокої, навпаки, знижується.

Захворювання кровоносної системи. Доосновним патологіям кровоносної системи відносяться гіпотонія та гіпертонія, інфаркт міокарда, інсульт, атеросклероз. Гіпотонієюназивають стійке зниження тиску крові в судинах, гіпертоніяж пов'язана з підвищенням тиску.

Інфаркт міокарда- це порушення провідності м'язової стінки серця внаслідок відмирання частини кліток. Воно обумовлено найчастіше кисневим голодуванням серцевого м'яза внаслідок зменшення просвіту або закупорки коронарної судини, яке може бути спричинене, наприклад, атеросклеротичними змінами. При атеросклерозівідбувається відкладення бляшок холестерину під епітелієм судин, які закривають просвіт і підвищують ламкість судин. Таким чином, атеросклероз може бути причиною і інсульту- Крововиливи в головному мозку внаслідок розриву судини.

Основними причинами захворювань кровоносної системи та крові є знижена рухливість, або гіподинамія, емоційні стреси, нераціональне харчування, ожиріння, забруднення навколишнього середовища, але особливо підвищують їхній ризик шкідливі звички- куріння та вживання алкоголю.

Будова та життєдіяльність системи лімфообігу

Крім кровоносної, в організмі людини є ще одна судинна система- Система лімфообігу, або лімфатична (рис. 5.37). Вона складається з судин та лімфатичних вузлів, розташованих по ходу судин. До судин системи лімфообігу відносяться капіляри та протоки, найбільший з яких – грудний.

На відміну від кровоносної системи, судини лімфатичної не утворюють замкнутого кола, оскільки найбільші їх, зрештою, впадають у вени великого кола кровообігу поблизу правого передсердя. Крім того, судини лімфатичної системи не проникають у головний і спинний мозок, очі, середнє вухо, хрящі, епітелії шкіри тощо. у них, що присмоктує дією грудної лімфатичної протоки та грудної порожнини, а також скороченням скелетних м'язів. У зв'язку з відсутністю спеціалізованого м'язового насоса на кшталт серця струм лімфи дуже повільний, навіть у великих лімфатичних судинах він не перевищує 0,01 м/хв, тоді як у венах швидкість руху крові може досягати 0,25 м/с.

Проте це не заважає лімфатичній системі виконувати низку найважливіших функцій: захисну, дренажну та поживну. Захисна функція лімфатичної системи пов'язана з утворенням у її вузлах лімфоцитів, виробленням антитіл та затримкою збудників різних захворювань. Видалення надлишку рідини, що виходить у тканини з кров'яного русла через нещільно прилеглі одна до одної клітини епітелію капілярів, забезпечується капілярами лімфатичної системи, які впадають у великі судини, і, зрештою, у вени великого кола кровообігу. З лімфою переноситься також частина ліпідів, що всмоктуються у тонкому кишечнику.

Розмноження та розвиток людини

Незважаючи на вражаючі успіхи біотехнології, єдиним способом продовження людського роду є статеве розмноження, яке забезпечується статевою системою. Проте вона не є життєво необхідною для виживання окремо взятої людини. Статева система контролює розвиток структурно-функціональних відмінностей між чоловіками та жінками, що, зрештою, впливає на їхню поведінку.

Чоловіча статева система представлена ​​зовнішніми та внутрішніми статевими органами (рис. 5.38). До зовнішніх чоловічих статевих органів відносяться статевий член,або пеніс, та мошонка,покриті шкірою. Їхньою функцією є введення сперматозоїдів у статеві органи жінки.

Статевий член має головку, тіло та корінь. Місце переходу тіла в голівку називається шийкою, а складка шкіри на голівці статевого члена – крайнім тілом. На вершині статевого члена відкривається сечівник, поєднаний з сім'явиносною протокою. Усередині статевого члена знаходяться два печеристі тіла та одне губчасте. Печеристі та губчасті тіла складаються з губчастої речовини з безліччю дрібних порожнин. У стінках цих порожнин знаходяться гладкі м'язи, скорочення яких викликає застій крові в порожнинах та напруга статевого члена, або ерекцію.Ерекція спостерігається переважно при статевому збудженні.

Внутрішніми чоловічими статевими органами є яєчка, сім'явиносні шляхи та залози. Яєчка- це парний орган, розташований у мошонці. Вони в процесі сперматогенезу утворюються сперматозоїди, які дозрівають потім у придатках яєчок. Для запліднення сперматозоїди повинні пройти по сім'явиносних шляхах, які мають кілька залоз, що виділяють насіннєву рідину, яка разом зі сперматозоїдами утворює сперму. Крім того, яєчка виробляють і чоловічі статеві гормони – андрогени, зокрема, тестостерон.

Жіноча статева систематакож складається із зовнішніх та внутрішніх статевих органів (рис. 5.39). Зовнішніми жіночими статевими органами є великіі малі сороміцькі губи, кліторі напередодні.Соромні губи є складками шкіри, що закривають вхід у піхву.

Внутрішні жіночі статеві органи поділяються на яєчники, придатки яєчників, маткові труби, матку та піхву. Яєчникиє парними статевими залозами, розташованими у черевній порожнині. У них у процесі овогенезу утворюються яйцеклітини, які потім виходять в маткові труби і матку- порожнистий м'язовий орган, що забезпечує розвиток плода та народження дитини. Зовні матка відкривається піхвою.Крім яйцеклітин, яєчники також виробляють жіночі статеві гормони - естрогени та прогестерон, що регулюють процес овогенезу та перебіг вагітності.

Захворювання, що передаються статевим шляхом,є великою групою інфекційних хвороб, зараження якими відбувається при статевих зносинах. До них відносяться сифіліс, гонорея, статевий герпес, трихомоноз, ВІЛ та ін. Багато хто з них проявляється тільки через тривалий час і може викликати серйозні порушення функціонування статевої системи та інших систем органів, безпліддя і навіть смерть. Застосування індивідуальних засобів захисту не повністю гарантує від проникнення збудників цієї групи захворювань, що ще раз наголошує на небезпеці нерозбірливих статевих зв'язків.

Особливості онтогенезу людини.Запліднення у людини відбувається в маткових трубах, після чого зигота, що дробиться, поступово опускається в матку, де відбувається прикріплення зародка до її стінки. імплантація.Через формується в місці контакту матки і зародка плаценту,або дитяче місце, ембріон отримує від матері кисень та поживні речовини та виводить вуглекислий газ, а також ряд продуктів обміну речовин. Починаючи з дев'ятого тижня розвитку, коли зародок людини має в основному сформовані тканини та органи, він називається плодом(Рис. 5.40). Плодний період характеризується швидким зростанням та розвитком зародка. Загальна тривалість вагітності у людини становить близько 280 діб.

Процес пологів стимулюється гормоном окситоцином, який викликає сильні скорочення стінок матки та розкриття її шийки.

Постембріональний розвиток людини ділять на період новонародженості (1-10 днів), грудний період (10 днів-1 рік), ранній (1-3 роки), перший (4-7 років) і другий (8-12 років у хлопчиків, 8 -11 років у дівчаток) дитинство, підлітковий період (13-16 років у хлопчиків, 12-15 років у дівчаток), юність (17-21 рік у юнаків, 16-20 років у дівчат), молодість (22-35 років у дівчаток) чоловіків, 21-35 років у жінок), зрілість (36-60 років у чоловіків, 36-55 років у жінок), літній вік (61-74 роки у чоловіків, 56-74 роки у жінок), старечий вік(75-90 років) та довгожительство (90 років і вище).

Протягом перших років життя та в підлітковому віці, коли відбувається статеве дозрівання, швидко ростуть та розвиваються опорно-руховий апарат, травна, дихальна системи, сечостатевий апарат. За перший рік життя ряд органів та систем досягає величини дорослого (око, внутрішнє вухо, центральна нервова система). У підлітковому періоді швидко ростуть та розвиваються статеві органи, розвиваються вторинні статеві ознаки. У юнацькому віці зростання та розвиток організму в основному завершуються. Будова тіла у зрілому віці змінюється мало, а в літньому та старечому простежуються характерні для цих віків перебудови, які вивчає наука геронтологія. Слід особливо наголосити, що активний спосіб життя, регулярні заняття фізичною культурою уповільнюють процес старіння.