Вам відомо, що всі кістки організму людини утворюють скелет — пасивну частину опорно-рухової системи. Прикріплені до кісток скелетні м’язи утворюють її активну частину. Складові опорно-рухової системи людини становлять понад 50 % маси тіла.

Значення опорно-рухової системи полягає в забезпеченні переміщення організмів у просторі, руху частин тіла одна відносно одної, опори та захисту найважливіших органів. Кістки скелета беруть участь в обміні солей Кальцію, Фосфору, виконують кровотворну функцію. За участі м’язів відбувається рух крові, здійснюються дихальні рухи, людина виконує фізичну роботу тощо.

Знижена рухова активність (гіподинамія) є одним з чинників, який негативно впливає на процеси росту й розвитку людини, спричиняє порушення в скелеті, хронічні хвороби тощо.

Будова та функції кісток. Скелет дорослої людини складається із близько 200 кісток. Кожна кістка людини — складний орган: вона займає певне місце в тілі, має свою форму й будову та виконує властиву їй функцію. Кістки утворені кістковою тканиною.

Іл. 75. Мікроскопічна будова кістки

Основною структурною одиницею кісткової тканини є остеон — циліндричний утвір з нашарувань кісткових пластинок, уставлених одна в одну (іл. 75). Така будова забезпечує міцність кістки, протидіючи силам, що можуть викликати її деформацію. Пластинки остеона складаються із кісткових клітин — остеоцитів та міжклітинної речовини. Остеоцити мають довгі відростки, за допомогою яких з’єднуються між собою, утворюючи своєрідну сітку. Міжклітинна речовина містить мінеральні солі, які надають кістці твердості, та білок осеїн, який зумовлює пружність кісток. У центрі остеона міститься канал. Через нього проходять нервові волокна та кровоносні судини, які живлять кістку (іл. 75).

Лабораторне дослідження

Тема: Мікроскопічна будова кісткової тканини.

Мета: дослідити будову кісткової тканини, установити зв’язок між її будовою та функціями, навчитися розпізнавати кісткову тканину.

Обладнання: мікроскопи, мікропрепарат кісткової тканини.

Хід дослідження

1. Підготуйте мікроскоп до роботи.

2. Розгляньте почергово за малого, а потім за великого збільшення мікроскопа постійний мікропрепарат кісткової тканини. Знайдіть остеон — структурну одиницю кісткової тканини. Зверніть увагу на розташування клітин з відростками (остеоцигів) та міжклітинної речовини. Що переважає у складі тканини: клітини чи міжклітинна речовина?

3. Зіставте побачене під мікроскопом з іл. 10 а (§ 2) підручника.

4. Схематично зобразіть побачену під мікроскопом кісткову тканину.

5. Зробіть висновок: чим зумовлені особливості будови кісткової тканини?

Іл. 76. Вигляд кістки: а — у нормі; б — без мінеральних речовин; в — без органічних речовин

Хімічний склад кістки. До складу кісток входять неорганічні (вода — близько 50 %, мінеральні солі — близько 21,8 %) та органічні (жири — близько 15,7 %, білки — близько 12,5 %) речовини. З неорганічних речовин 95 % припадає на солі Кальцію, решту становлять солі Фосфору, Магнію тощо. Неорганічні речовини надають кістці твердості й міцності (іл. 76 а), а органічні — гнучкості та еластичності (іл. 76 б). Під час прожарювання кістки органічні речовини згорають, і вона розсипається від дотику (іл. 76 в).

Види кісток. За формою кістки поділяють на довгі (трубчасті), короткі, плоскі, змішані (іл. 77). Довгі кістки — кістки плеча, стегна, гомілки; короткі — кістки стопи, кисті тощо, плоскі — кістки черепа, грудина, лопатки, ребра. Змішані кістки складаються з кількох частин, що мають різну будову та форму (наприклад, хребці, клиноподібна кістка черепа).

Іл. 77. Види кісток

Іл. 78. Будова трубчастої кістки

Будова кісток. Будь-яка кістка утворена компактною та губчастою речовинами. Компактна речовина розташована зовні кістки, остеони в ній розміщені щільно. Натомість у губчастій речовині остеони розміщені нещільно. Вони утворюють кісткові перегородки, між якими міститься червоний кістковий мозок (кровотворна тканина). Трубчаста кістка (іл. 78) складається з тіла, усередині якого є порожнина, і двох головок. Головки завжди ширші за тіло та вкриті на суглобових поверхнях шаром гіалінового хряща. Головки кістки утворені губчастою речовиною. Зовні кістка вкрита окістям. Це тонкий щільний шар сполучної тканини, що зрісся з кісткою. Порожнина тіла кістки заповнена жовтим кістковим мозком, утвореним переважно жировою тканиною.

Плоскі та короткі кістки складаються здебільшого з губчастої речовини. Особливістю будови плоскої кістки (іл. 79) є те, що вона складається з двох тонких пластинок компактної речовини, між якими міститься губчаста речовина.

Будова та функції хрящів. До скелета людини належать також хрящі. Вони утворені хрящовою тканиною (іл. 10 б).

Основною структурною одиницею хрящової тканини є хондроцит — клітина, яка не має відростків. Міжклітинна речовина хрящової тканини містить менше неорганічних речовин, ніж кісткової тканини.

У хрящах відсутні кровоносні та лімфатичні судини, тому живлення відбувається за рахунок охрястя (шар сполучної тканини, що оточує хрящ зовні). У хрящах, порівняно з іншими тканинами, обмінні процеси сповільнені, їхні основні властивості — міцність і пружність. Розрізняють такі види хрящів: гіаліновий, волокнистий, еластичний (іл. 80). Їх різноманітність зумовлена виконанням специфічних функцій.

Гіаліновий (склоподібний) хрящ — міцний і пружний (іл. 80 а). Він містить значну кількість міжклітинної речовини й розташований там, де особливо важливими є міцність та еластичність (укриває суглобові поверхні всіх кісток).

Іл. 79. Будова плоскої кістки

У волокнистих хрящах багато колагенових волокон, які розміщені паралельно (іл. 80 б). Ці хрящі менш еластичні, ніж гіалінові. Вони утворюють міжреберні диски; розташовані у місцях прикріплення зв’язок, сухожилків.

Іл. 80. Види хрящів (хрящової тканини): а — гіаліновий; б—волокнистий; в — еластичний

Еластичний хрящ (іл. 80 в) вирізняється пластичністю, проте він менш міцний, ніж гіаліновий та волокнистий, тому міститься там, де немає потреби у великому опорі зовнішнім впливам (у надгортаннику, вушній раковині тощо).

Лабораторне дослідження

Тема: Мікроскопічна будова хрящової тканини.

Мета: дослідити будову хрящової тканини організму людини, установити зв’язок між її будовою та функціями, навчитися розпізнавати види хрящової тканини.

Обладнання: мікроскопи, мікропрепарати хрящової тканини.

Хід дослідження

1. Розгляньте почергово за малого, а потім за великого збільшення мікроскопа постійний мікропрепарат хрящової тканини. Зверніть увагу на особливості форми клітин, їх розташування у тканині, наявність міжклітинної речовини (основної речовини, волокон). Що переважає у складі тканини: клітини чи міжклітинна речовина?

2. Зіставте побачене з іл. 80. З’ясуйте, до якого виду хрящової тканини належить досліджуваний мікропрепарат.

3. Схематично зобразіть побачене під мікроскопом, позначте цифрами його складові та підпишіть їх.

4. Зробіть висновок: чим зумовлені особливості будови хрящової тканини?

Опорно-рухова система: скелет, м’язи. Кістка. Кісткова тканина. Хрящ. Хрящова тканина

1. У чому полягає значення опорно-рухової системи для людини? 2. Назвіть частини опорно-рухової системи. 3. Схарактеризуйте тканини: а) кісткову; б) хрящову. 4. Які види кісток розрізняють за їх формою? 5. Яка будова довгих і коротких кісток? 6. Від чого залежить міцність і легкість кісток скелета? 7. Назвіть види хрящової тканини. До складу яких органів вони входять? 8. Чому кісткову та хрящову тканини відносять до сполучної? 9. Від яких особливостей будови й складу кісток залежить їх міцність, гнучкість і відносна легкість? 10. Які ознаки подібності в будові кісткової та хрящової тканин? Як відмінності в будові кісткової та хрящової тканин пов’язані з виконуваними функціями? 11. Прокоментуйте висловлювання давньогрецького вченого Арістотеля, що винесене як епіграф до теми. 12. Щоб переконатись у значенні мінеральних речовин для властивостей кістки, проведіть удома дослідження. Візьміть невелику сиру курячу кістку, покладіть її в банку та залийте 9 % розчином оцтової кислоти. Закрийте банку й залишіть на добу. Відтак кістку вийміть, промийте водою і дослідіть, які відбулися зміни. Результати спостережень і висновки запишіть у зошит.