§ 25. Надёжный каркас

Определения и обозначения

Скелет — совокупность костей, образующая опору тела и защищающая внутренние органы. Он задаёт телу форму и служит основой для прикрепления мышц. Поэтому скелет нужен не только для поддержания тела, но и для движений.

Кость — орган, состоящий из костной ткани и других тканей. В ней есть надкостница, сосуды и нервы, поэтому кость растёт, питается и реагирует на повреждения. Кости образуют скелет и выполняют опорную, защитную и двигательную работу.

Костная ткань — ткань, клетки и межклеточное вещество которой обеспечивают прочность кости. Межклеточное вещество содержит органические компоненты и минеральные соли. Благодаря этому кость получается одновременно упругой и твёрдой.

Сустав — подвижное соединение костей. Его образуют суставные поверхности, покрытые хрящом, суставная капсула и полость с жидкостью; связки укрепляют соединение. Такая конструкция уменьшает трение и позволяет костям двигаться относительно друг друга.

Как это устроено

Скелет поддерживает тело, потому что его кости образуют прочную систему опор. Форма костей и их соединения определяют общий контур тела: позвоночник поддерживает туловище, а кости конечностей сохраняют его положение. Мышцы прикрепляются к костям и при сокращении тянут их, поэтому скелет вместе с мышцами действует как система рычагов.

Защитная функция скелета связана с тем, что некоторые кости образуют прочные вместилища. Череп окружает головной мозг, позвоночный канал защищает спинной мозг, а грудная клетка прикрывает сердце и лёгкие. Такая защита особенно важна для органов, повреждение которых может нарушить работу всего организма.

Кость считают органом, потому что она включает несколько видов тканей и имеет сложное строение. Костная ткань образует её основу, надкостница покрывает кость снаружи и участвует в её росте и восстановлении. Через кровеносные сосуды к клеткам поступают кислород и питательные вещества, а нервы обеспечивают чувствительность.

Свойства кости зависят от сочетания органических и минеральных веществ. Органические вещества делают её упругой, поэтому кость способна немного изменять форму и выдерживать толчки. Минеральные соли придают твёрдость, но если удалить органические компоненты, кость станет ломкой.

Кости соединяются по-разному в зависимости от функции части тела. Неподвижное соединение прочно удерживает кости, полуподвижное допускает небольшие движения, а подвижное позволяет совершать движения в разных направлениях. В суставе хрящ уменьшает трение, жидкость облегчает скольжение, капсула удерживает соединение, а связки ограничивают опасные смещения.

Соединения костей скелета

Сначала определите, могут ли кости заметно двигаться относительно друг друга. Затем найдите в таблице подходящий пример и свяжите его с функцией соединения. Не следует называть суставом любое соединение костей: суставом является именно подвижное соединение.

Разбор задач

Задача 1

Ученик называет кость, защищающую головной мозг. Определите, какую функцию скелета иллюстрирует этот пример. Нужно связать конкретную часть скелета с её основной ролью.

1. Определим орган, который защищён костью: это головной мозг.
2. Вспомним, что кости черепа окружают мозг и образуют для него прочное вместилище.
3. Сопоставим результат с функциями скелета: поддержка, движение и защита.

Ответ: пример иллюстрирует защитную функцию скелета.

Задача 2

Сравните соединение костей черепа и соединение костей в коленном суставе: какое из них обеспечивает движение и почему? Для ответа нужно определить степень подвижности каждого соединения.

1. Швы между костями черепа почти неподвижны, потому что их задача — прочно защищать мозг.
2. Коленный сустав имеет суставные поверхности, хрящ, капсулу и полость с жидкостью.
3. Эти части позволяют костям скользить и изменять положение относительно друг друга.

Ответ: движение обеспечивает коленный сустав, а соединение костей черепа является почти неподвижным.

Задача 3

Кость после обработки стала гибкой, а после прокаливания — хрупкой. Объясните, какие компоненты кости были удалены в каждом случае. Свойства изменились потому, что разные вещества отвечают за упругость и твёрдость.

1. При обработке удалили минеральные соли, поэтому осталась органическая основа.
2. Органические вещества сохраняют гибкость, но без минералов кость теряет твёрдость.
3. При прокаливании разрушаются органические вещества, а минеральная часть сохраняется.
4. Одни минералы не могут обеспечить упругость, поэтому такая кость легко ломается.

Ответ: гибкость связана с органическими веществами, а хрупкость после прокаливания — с удалением органической части и сохранением минеральной.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что скелет только поддерживает тело. Так бывает, если запомнить его как «каркас» и забыть о других функциях. Проверьте себя: назовите пример защиты органов и объясните, как мышцы используют кости для движения.

Ошибка — называть кость просто тканью. Костная ткань действительно составляет основу кости, но орган включает также надкостницу, сосуды и нервы. Чтобы проверить ответ, перечислите состав кости и подумайте, может ли одна ткань выполнять все эти функции.

Ошибка — считать, что твёрдость и упругость создаёт одно вещество. Минералы придают твёрдость, а органические вещества — упругость. Самопроверка проста: вспомните, что произойдёт с костью после удаления каждой из этих частей.

Ошибка — называть суставом любую связь костей. Швы черепа и соединения позвонков тоже связывают кости, но имеют другую степень подвижности. Проверьте себя: есть ли у соединения суставная полость и могут ли кости свободно двигаться.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужно знать, что организм состоит из органов и систем органов, а ткани образуют органы. Поэтому кость рассматривается не как отдельный материал, а как сложный орган со своим строением и функциями.

Связь скелета с мышечной системой объясняет возникновение движений. Эти знания пригодятся при изучении осанки, травм и правил гигиены опорно-двигательной системы: нагрузка должна укреплять кости и мышцы, а не повреждать их.

Что запомнить

• Скелет служит опорой тела и придаёт ему форму.
• Кости защищают важные внутренние органы.
• Кость — орган, основу которого составляет костная ткань.
• Минеральные вещества придают кости твёрдость.
• Органические вещества обеспечивают упругость кости.
• Кости соединяются неподвижно, полуподвижно или подвижно.
• Сустав обеспечивает подвижное соединение костей.