"Биология", Пасечник В.В., Каменский А.А., Швецов Г.Г. / Под ред. Пасечника В.В.
Опорно-двигательная система состоит из скелета и скелетных мышц. Она поддерживает тело, обеспечивает движения и защищает внутренние органы. Кость — живой орган, в котором сочетаются костная, хрящевая и другие ткани. Органические вещества делают её упругой, а минеральные соли — твёрдой и прочной. Кости растут в толщину благодаря надкостнице, а в длину — в области хрящевых зон роста.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Опорно-двигательная система — это скелет и скелетные мышцы. Скелет служит опорой, мышцы приводят кости в движение, а отдельные кости защищают внутренние органы. Благодаря её совместной работе тело сохраняет форму и может перемещаться.
Кость — живой орган, состоящий из нескольких тканей, прежде всего костной и хрящевой. В костную ткань входят органические вещества и минеральные соли, а также вода и клетки. Такое сочетание объясняет, почему кость одновременно прочная и упругая.
Надкостница — плотная оболочка, покрывающая кость снаружи, кроме суставных поверхностей. В ней проходят кровеносные сосуды и находятся клетки, образующие костную ткань. Поэтому надкостница питает кость, обеспечивает её рост в толщину и участвует в восстановлении.
Костный мозг находится в полостях костей, особенно в полости диафиза и между перекладинами губчатого вещества. Красный костный мозг участвует в образовании клеток крови, а жёлтый содержит много жировой ткани. Его расположение внутри кости позволяет использовать защищённое пространство.
Скелет образует прочный каркас тела, а скелетные мышцы прикрепляются к костям и при сокращении тянут их. Кости работают как рычаги, а суставы позволяют одним костям двигаться относительно других. Поэтому опора и движение возникают не отдельно, а благодаря согласованной работе мышц, костей и их соединений.
Разные части скелета защищают органы, потому что образуют вокруг них прочные стенки или полости. Череп предохраняет головной мозг, позвоночник — спинной мозг, а грудная клетка — сердце и лёгкие. Такая защита возможна благодаря твёрдости костей и их соединению в целые конструкции.
Свойства кости зависят от её состава. Органические вещества, главным образом белок коллаген, делают костную ткань гибкой и упругой, а минеральные соли придают ей твёрдость и прочность. Если убрать один из компонентов, кость потеряет часть своих свойств.
Длинная кость снаружи покрыта надкостницей, под ней располагается компактное вещество, а ближе к концам внутри — губчатое. В средней части находится полость с костным мозгом, а суставные поверхности покрыты хрящом. Такое строение позволяет кости выдерживать нагрузку, не становясь чрезмерно тяжёлой.
Компактное вещество плотное, поэтому оно образует особенно прочный наружный слой и среднюю часть длинной кости. Губчатое вещество состоит из костных перекладин, расположенных по направлениям нагрузки, и находится главным образом на концах кости. Внутренние полости уменьшают массу кости, а перекладины сохраняют её прочность.
Рост в толщину происходит благодаря надкостнице: её клетки образуют новые слои костной ткани на поверхности кости. Рост в длину связан с хрящевой зоной роста около конца длинной кости. Здесь хрящевые клетки делятся, хрящ увеличивается, а со стороны кости постепенно заменяется костной тканью.
В таблице сначала найдите часть по её расположению, затем сопоставьте особенности строения с функцией. Это помогает увидеть, почему разные участки одной кости выполняют неодинаковую работу.
| Часть или ткань | Расположение | Особенности строения | Функция |
|---|---|---|---|
| Надкостница | Снаружи кости, кроме суставных поверхностей | Плотная оболочка с сосудами и клетками | Питание, рост в толщину, восстановление |
| Компактное вещество | Под надкостницей, особенно в средней части длинной кости | Плотная костная ткань | Опора и сопротивление нагрузке |
| Губчатое вещество | Внутри концов длинной кости и других костей | Перекладины и полости между ними | Прочность при небольшой массе, размещение костного мозга |
| Костный мозг | В полости длинной кости и в пространстве губчатого вещества | Мягкая ткань; красный или жёлтый костный мозг | Образование клеток крови и запас жира |
| Хрящевая ткань на суставных поверхностях | На концах костей в местах суставов | Гладкая упругая прослойка | Уменьшение трения и смягчение ударов |
| Хрящевая ткань в зоне роста | Около концов растущей длинной кости | Клетки хряща делятся и затем заменяются костной тканью | Рост кости в длину |
Условие задачи связано с тем, что костная ткань содержит два главных компонента с разными свойствами. Нужно определить, какое свойство исчезает после удаления органических веществ. Затем следует объяснить, почему оставшиеся минеральные соли не могут заменить этот компонент.
Ответ: кость становится хрупкой, потому что без органических веществ теряет упругость. Минеральные соли сохраняют её твёрдость, но сами по себе не защищают от разрушения при сгибании.
Сначала нужно ориентироваться по положению частей, а не только по их внешнему виду. Наружная оболочка будет надкостницей, плотный слой под ней — компактным веществом, а ячеистая внутренняя часть концов — губчатым веществом. После определения положения каждой части легко связать её строение с функцией.
Ответ: части определяют по расположению, а их функции объясняются строением и нагрузкой. Наружные и плотные участки укрепляют кость, внутренние полости облегчают её, а хрящевые участки работают в суставах или обеспечивают рост.
Зона роста состоит из хрящевой ткани и расположена около конца длинной кости. В ней хрящевые клетки делятся, а затем хрящ постепенно замещается костной тканью. Поэтому повреждение этой области прежде всего влияет на удлинение кости.
Ответ: повреждение зоны роста может нарушить рост кости в длину. Рост в толщину при этом связан с надкостницей и происходит другим способом, поэтому эти процессы нельзя смешивать.
Ошибка — считать кость неживым минеральным предметом. Так думают из-за её твёрдости, но в ней есть клетки, сосуды и нервы, поэтому она питается и восстанавливается. Проверьте себя вопросом: может ли неживой камень расти и срастаться после перелома?
Ошибка — путать рост в длину и в толщину. Первый идёт в хрящевой зоне роста около конца кости, второй обеспечивается надкостницей на поверхности. Чтобы проверить ответ, назовите для каждого вида роста отдельный участок.
Ошибка — приписывать упругость минеральным солям, а твёрдость органическим веществам. На самом деле органические вещества делают кость упругой, соли — твёрдой и прочной. Полезная проверка — вспомнить, какое свойство исчезает при удалении каждого компонента.
Ошибка — смешивать компактное и губчатое вещество или считать костный мозг основной массой кости. Компактное вещество плотное, губчатое образовано перекладинами, а мозг находится в полостях. Сверяйте часть не только по функции, но и по её расположению.
Для понимания темы нужны знания о типах тканей, скелете и скелетных мышцах. Строение костей поможет разобраться в работе суставов и мышц, осанке, травмах и первой помощи. Рост костей связан с общими закономерностями роста и развития организма и с возрастными изменениями скелета.
Почему кость одновременно твёрдая и упругая?
В костной ткани соединяются органические вещества и минеральные соли. Органические вещества придают кости упругость, а соли кальция и других минералов — твёрдость и прочность.
Чем компактное вещество отличается от губчатого?
Компактное вещество плотное и образует наружный слой кости, особенно толстый в её средней части. Губчатое вещество состоит из перекладин, между которыми остаются полости; оно находится преимущественно внутри концов длинных костей.
Какую роль выполняет надкостница?
Надкостница покрывает кость снаружи, содержит кровеносные сосуды и клетки, участвующие в образовании костной ткани. Поэтому она питает кость, обеспечивает её рост в толщину и помогает восстановлению после повреждений.
За счёт чего кости растут в длину и в толщину?
Рост в длину происходит в хрящевых зонах роста около концов длинной кости: хрящевые клетки делятся, а затем заменяются костной тканью. Рост в толщину обеспечивают клетки надкостницы, которые откладывают новые слои костной ткани снаружи.
Почему кость считают живым органом?
В кости есть живые клетки, кровеносные сосуды и нервы, поэтому она получает питательные вещества и кислород. Кость может расти, изменяться под нагрузкой и восстанавливаться после переломов.
§ 7. Опорно-двигательная система. Состав, строение и рост костей
