§17. Скелет — опора организма

Определения и обозначения

Скелет — совокупность костей организма, соединённых между собой. Он образует внутреннюю опору тела, поэтому человек может сохранять форму и стоять. Кроме опоры, скелет выполняет защитную функцию и помогает мышцам осуществлять движения.

Кость — орган, состоящий главным образом из костной ткани. В ней есть прочные минеральные соли и упругие органические вещества, поэтому кость одновременно твёрдая и немного гибкая. Кости образуют скелет, защищают органы и служат местом прикрепления мышц.

Сустав — подвижное соединение костей. В суставе кости могут сгибаться, разгибаться или поворачиваться относительно друг друга. Благодаря суставам конечности и другие части тела способны выполнять разнообразные движения.

Позвоночник — осевая часть скелета, состоящая из позвонков. Он поддерживает туловище и защищает спинной мозг, расположенный внутри позвоночного канала. Между позвонками находятся упругие хрящевые прослойки, поэтому позвоночник не является полностью неподвижным.

Как это устроено

Скелет поддерживает тело потому, что кости образуют прочный каркас. Если бы такой опоры не было, мягкие ткани не сохраняли бы форму, а человек не мог бы удерживать вертикальное положение. К позвоночнику прикрепляются рёбра и кости конечностей, поэтому нагрузка распределяется по всему телу.

Череп защищает головной мозг, потому что его кости образуют твёрдую оболочку вокруг этого уязвимого органа. Позвоночник выполняет похожую задачу: отдельные позвонки создают канал для спинного мозга. Рёбра вместе с грудиной образуют грудную клетку, которая предохраняет сердце и лёгкие.

Разные кости соединяются неодинаково, поскольку части тела выполняют разные задачи. Кости черепа должны почти неподвижно удерживать мозг, а кости рук и ног — свободно перемещаться. Поэтому в одном месте кости соединены швами или хрящом, а в другом образуют сустав.

Сустав позволяет движению происходить плавно, потому что поверхности костей покрыты гладким хрящом. Суставная капсула окружает соединение, а специальная жидкость уменьшает трение. Связки укрепляют сустав и не дают костям сместиться слишком сильно.

Движение возникает не благодаря костям отдельно, а благодаря совместной работе костей, суставов и мышц. Мышца прикрепляется к костям и при сокращении тянет одну из них. Кости действуют как рычаги, а сустав становится местом, вокруг которого происходит движение.

Кость сохраняет прочность благодаря сочетанию разных веществ. Минеральные соли делают её твёрдой, а органические вещества придают упругость и уменьшают хрупкость. Внутри некоторых костей находится костный мозг, где образуются клетки крови.

Рост кости происходит не одинаково на всём протяжении. В длину она растёт в особых участках, расположенных около концов кости, пока организм развивается. В толщину кость увеличивается благодаря надкостнице — плотной оболочке, покрывающей её снаружи.

Основные виды соединения костей

Таблица помогает сравнить соединения костей по подвижности и примерам. Сначала определите, могут ли кости заметно двигаться относительно друг друга, а затем найдите подходящий пример. Такое сравнение показывает, почему разные отделы скелета устроены неодинаково.

Разбор задач

Задача

Определите, какие соединения костей должны преобладать в скелете человека: неподвижные или подвижные. Объясните ответ на примерах черепа и конечностей. Нужно учитывать не только возможность движения, но и основную функцию каждой части скелета.

Решение

1. Определим задачу черепа. Он окружает головной мозг, поэтому его кости должны образовывать прочную защиту и почти не смещаться.
2. Рассмотрим конечности. Руки и ноги участвуют в ходьбе, работе и других действиях, поэтому их кости должны двигаться относительно друг друга.
3. Сравним результаты. Для черепа подходят неподвижные соединения, а для конечностей — подвижные соединения, то есть суставы.
4. Сделаем общий вывод. В скелете встречаются соединения разных типов, потому что одни отделы должны защищать органы, а другие — обеспечивать движения.

Ответ: в черепе преобладают неподвижные соединения, а в конечностях — подвижные суставы. Единого типа соединения для всего скелета быть не может: строение каждой его части связано с выполняемой функцией.

Задача

Почему позвоночник одновременно прочный и гибкий? Назовите особенности его строения, которые помогают ему выполнять обе задачи. Ответ следует строить не на одном признаке, а на сочетании позвонков и хрящевых прослоек.

Решение

1. Позвоночник состоит из отдельных позвонков. Такая конструкция сохраняет опору, но не превращает весь позвоночник в одну неподвижную кость.
2. Между позвонками находятся упругие хрящевые диски. Они смягчают толчки и позволяют соседним позвонкам немного изменять положение.
3. Позвоночник образует канал для спинного мозга. Значит, он должен быть достаточно прочным, чтобы защищать нервную ткань.
4. Объединим признаки. Позвонки обеспечивают прочность и защиту, а их соединения дают позвоночнику гибкость.

Ответ: позвоночник прочен благодаря позвонкам, а гибок благодаря их соединениям и хрящевым прослойкам между ними. Поэтому он поддерживает тело, смягчает нагрузку и защищает спинной мозг.

Типичные ошибки

Ошибка 1. Считать скелет только набором костей. Так думают, потому что кости заметнее всего, но скелет включает и их соединения. Проверить себя можно вопросом: объясняет ли ответ работу суставов, швов и позвоночника?

Ошибка 2. Называть все соединения костей подвижными. Ошибка возникает, если учитывать только руки и ноги, забывая о черепе. Проверьте пример: если кости черепа свободно двигались бы, они не могли бы надёжно защищать мозг.

Ошибка 3. Считать, что кости двигаются сами. Движение обеспечивается совместной работой мышц, суставов и костей. Для проверки назовите источник силы: мышца сокращается и тянет кость, а сустав задаёт направление движения.

Ошибка 4. Думать, что твёрдая кость совсем не изменяется. Кость растёт, обновляется и может повреждаться, хотя и выдерживает большие нагрузки. Вспомните роль надкостницы, костного мозга и минеральных веществ.

Связь с другими темами

Скелет связан с темой опорно-двигательной системы: кости образуют её опору, а мышцы обеспечивают движение. Знания о суставах помогают понять, почему правильная осанка, разминка и осторожность при нагрузках важны для здоровья.

Костный мозг связывает скелет с кровеносной системой, потому что в нём образуются клетки крови. Минеральные соли в костях показывают связь опоры организма с питанием и обменом веществ.

Что запомнить

• Скелет — внутренняя опора организма, защищающая органы и участвующая в движении.
• Основные части скелета — череп, скелет туловища и скелет конечностей.
• Позвоночник поддерживает тело и защищает спинной мозг.
• Соединения костей бывают неподвижными, полуподвижными и подвижными.
• Сустав обеспечивает движение костей, а связки укрепляют его.
• Прочность кости связана с минеральными солями, а упругость — с органическими веществами.
• Кости, суставы и мышцы работают вместе, создавая движения.