Биология. Человек. 8 класс - Дмитрий Колесов

В голени, как и в предплечье, две кости: большеберцовая и малоберцовая. Большеберцовая кость сочленяется и со стопой и с бедром. Это значительно увеличивает прочность, но снижает подвижность. Малоберцовая кость находится снаружи, со стороны мизинца, и несет меньшую нагрузку.

Стопа человека состоит аналогично кисти из трех частей: предплюсны, плюсны и фаланг пальцев (рис. 30). В предплюсне наиболее массивны таранная и пяточная кости.

Подошва ноги имеет продольные и поперечные своды. Благодаря этому она пружинит при ходьбе и беге, смягчает толчки при движениях.

Неподвижные соединения костей. Если взглянуть на соединения костей лобной и теменных или теменных и затылочной, то можно заметить, что выступы и шипы одной кости входят в пазы другой. Образуется своеобразный шов, дающий очень прочное неподвижное соединение (рис. 31, В).

Полуподвижные соединения костей. Некоторые кости соединяются между собой посредством эластичного хряща. Например, с помощью хрящевых межпозвоночных дисков соединяются тела позвонков. Ребра соединяются с грудиной также посредством хряща. Эти соединения обеспечивают относительную подвижность и потому называются полуподвижными. Хрящ эластичен, и кости могут смещаться относительно друг друга.

Подвижные соединения – суставы. Неподвижные и полуподвижные соединения относятся к непрерывным, потому что одна кость как бы переходит в другую кость или хрящ. Но есть соединения, в которых кости полностью обособлены друг от друга и сохраняют высокую подвижность. Они лишь примыкают одна к другой. Такие соединения костей называют прерывистыми соединениями или суставами (рис. 31, А и 32).

Рис. 32. Тазобедренный сустав: А – вскрытый сустав с внутренней связкой; Б – положение костей в суставной сумке; В – кольцевая связка, удерживающая головку бедренной кости в суставной ямке тазовой кости; Г – наружные связки, укрепляющие тазобедренный сустав; 1 и 2 – суставные хрящевые поверхности; 3 – внутренняя связка; 4 – кольцевая связка; 5 – суставная полость; 6 – наружные связки

Рассмотрим строение и функции подвижного соединения на примере тазобедренного сустава (рис. 32). Тазовые кости имеют с каждой стороны по суставной ямке, в каждую из которых входит головка бедренной кости: справа – правой, слева – левой. Поверхность суставной головки и суставной ямки покрыта очень гладким суставным хрящом. Надкостницы в суставе нет, ее замещает суставный хрящ. Обе кости скреплены связками и заключены в суставную сумку. Полость сустава герметично закрыта. Внутри ее давление ниже атмосферного. Вследствие этого кости прижаты одна к другой. Прочность сустава уменьшится, если внутрь суставной сумки попадет воздух. Это может случиться при травме суставной сумки.

Внутренняя стенка суставной сумки непрерывно выделяет суставную жидкость. Она смазывает трущиеся поверхности суставных хрящей и облегчает движение.

Подвижность сустава обеспечивается формой суставных поверхностей сочленяющихся костей, суставным хрящом и суставной жидкостью, а прочность сустава – суставной сумкой, связками и более низким давлением внутри сустава по сравнению с давлением наружного воздуха.

Особенность суставов состоит в том, что они не только обеспечивают подвижность костей, но и в любой момент могут зафиксировать кости в нужном положении, лишить их подвижности. Например, мы не только можем сгибать и разгибать руку в суставе, поднимая и опуская груз, но и способны удержать груз в разогнутой или согнутой под любым углом руке. Это возможно потому, что в суставной сумке есть складки. И когда мышцы прижимают головки костей друг к другу, суставная жидкость уходит в складки суставной сумки, а хрящ одной кости вдавливается в суставный хрящ другой кости. Вследствие этого трение возрастает, поверхности костей не скользят.

Плечевой пояс (лопатки, ключицы). Кости руки: плечо, предплечье (локтевая и лучевая кости), кисть. Тазовый пояс (кости таза). Кости ноги: бедро, голень (большеберцовая и малоберцовая кости), стопа. Соединения костей: неподвижные, полуподвижные и подвижные (прерывистые соединения) – суставы.

1. В чем сходство и различие в строении предплечья и голени?

2. Какими способами осуществляются неподвижные, полуподвижные и подвижные соединения костей?

3. Какие функции выполняют суставные хрящи, суставная сумка, связки и суставная жидкость?

Рассмотрите стопу, которая изображена на рисунке скелета, сделанном под руководством Везалия (см. рис. 2). Какая неточность была допущена великим анатомом Возрождения в строении стопы?

1. Докажите, что плечевой пояс не только соединяет кости руки с осевым скелетом, но и увеличивает подвижность руки. Положите левую руку на правую ключицу и медленно поднимайте правую руку. Правая ключица остается неподвижной, пока рука поднимается до горизонтального положения, после чего приходит в движение. Какое из этих движений происходит с участием плечевого пояса?

2. Выясните, участвует ли в движении руки вверх лопатка, или оно осуществляется только за счет ключицы (см. рис. 28).

Опустите поднятую руку, после чего нащупайте другой рукой нижний угол правой лопатки. Теперь поднимите правую руку вверх и убедитесь, что при подъеме руки до горизонтального уровня лопатка неподвижна, а при продолжении движения вверх до вертикального положения лопатка смещается вверх и в сторону. Это происходит потому, что мышцы спины, поворачивая лопатку плечевым суставом вверх, приводят плечо в вертикальное положение. Какова роль лопатки в движении руки?

§ 13. Строение мышц

1. Из каких тканей состоят скелетные мышцы и их сухожилия?

2. Почему противоположные движения выполняются разными мышцами?

3. Какие основные группы мышц выделяют в теле человека?

Микроскопическое строение скелетных мышц. Скелетные мышцы состоят из пучков поперечнополосатых мышечных волокон. Они содержат сократительные нити, состоящие из двух разных белков, и потому кажутся поперечно исчерченными. Каждый мышечный пучок покрывает соединительнотканная пленка, а всю мышцу в целом, состоящую из множества пучков, общая оболочка – фасция (рис. 33). Она состоит также из соединительной ткани. Благодаря четко очерченным пучкам сила тяги прикладывается к строго определенным частям кости.

Рис. 33. Мышечный пучок: 1 – ядра мышечного волокна; 2 – сократительные нити мышечного волокна; 3 – покровная мембрана мышечного волокна; 4 – соединительнотканная оболочка (фасция), объединяющая группу мышечных волокон, действующих в одном направлении; 5 – кровеносные сосуды

Макроскопическое строение мышц. В строении многих мышц различают брюшко и сухожилия. Брюшко состоит из множества пучков поперечнополосатых мышечных волокон, покрытых соединительнотканными оболочками. Сухожилия, с помощью которых мышца прикрепляется к костям, состоят из плотной соединительной ткани. Они тесно срастаются с надкостницей и при напряжении мышцы стимулируют отделение костного вещества. Вот почему у людей физического труда и спортсменов шероховатость и бугристость на костях в местах прикрепления мышц выражены сильнее.

То сухожилие, которое прикрепляется к костям, остающимся при движении малоподвижными, называют головками мышцы, а то, что прикрепляется к подвижным костям, – хвостом (рис. 34).

Рис. 34. Мышцы сгибатели и разгибатели: 1 – сухожилия головки двуглавой мышцы плеча; 2 – тело двуглавой мышцы; 3 – хвост двуглавой мышцы; 4 – лучевая кость; 5 – локтевая кость; 6 – хвост трехглавой мышцы плеча; 7 – плечевая кость; 8 – брюшко трехглавой мышцы; 9 – лопатка; 10 – головки трехглавой мышцы плеча

В скелетной мышце хорошо развиты кровеносные и лимфатические сосуды. К ней подходят нервы, которые регулируют ее работу.

Движения в суставах. Мышца может подтягивать, но не может отталкивать кости, поэтому противоположные движения выполняют разные мышцы: одни сгибают, другие разгибают, одни приводят руку к туловищу, другие отводят, одни вращают кость по часовой стрелке, другие – против. Мышцы противоположного действия называют антагонистами, мышцы, действующие в одном направлении, – синергистами. Бывает, что одни и те же группы мышц в одном движении участвуют как антагонисты, а в другом – как синергисты.

Лабораторная работа

Мышцы человеческого тела (практическая работа)