Рабочие материалы для изучения главы "Опора и движение"

Глава  2 Опора и движение (6 часов)

	Актуализация опорных знаний	Содержание Требования к знаниям и умениям Состав и функции опорно-двигательной системы. Строение и функции скелета человека. Строение и рост костей. Соединения костей.       Строение и функции скелетных мышц. Работа скелетных мышц. Регуляция деятельности мышц. Утомление мышц. Значение физических упражнений для правильного развития опорно-двигательной системы. Гладкие мышцы и их роль в организме человека.       Нарушения опорно-двигательной системы. Профилактика травматизма.     Приемы оказания доврачебной помощи себе и окружающим при травмах опорно-двигательной системы. Предупреждение плоскостопия и искривления позвоночника. Назвать: - Значение опорно-двигательной системы - типы и соединения костей - основные группы мышц Распознавать на картинках, рисунках, влажных препаратах: -  виды костей - отделы скелета - скелетные мышцы, группы мышц Характеризовать: - функции ОДС: - костную и хрящевую ткань: - строение, рост, возрастные особенности состава костей: - типы соединения костей, сустав: - основные отделы скелета; - сокращение мышцы; - исчерченную мышечную ткань; - строение скелетных мышц, группы мышц; - работу скелетных мышц и их утомление Пояснять: - взаимосвязь органов ОДС - особенности скелета в связи с прямохождением -роль двигательной активности для сохранения здоровья -физиологические отличия скелета мужчин и женщин Знать: правила- профилактики травм и нарушений ОДС - уметь оказать первую медицинскую помощь при повреждениях ОДС   Внутрипредметные и межпредметные связи
Базовые знания:	ОДС, ее функции. Типы движения организмов как приспособления к среде.	Понятие движения в разных царствах. Ткань, строение костной, хрящевой и мышечных тканей Рычаг. Эволюция ОДС животных Сила, работа, КПД.
Понятия и термины	Оссеин, плоские и трубчатые кости, желтый и красный костный мозг, остеоциты, хондроциты, миоциты, миофибрилла, сустав, остеон, иннервация , утомление, гиподинамия Лордоз, кифоз, сколеоз, плоскостопие, перелом, вывих, растяжение.

Самонаблюдения: работы основных мышц, роли плечевого пояса в движениях руки.      ЛР № 4  «Изучение микроскопического строения кости»»       ЛР № 5  «Изучение внешнего вида отдельных костей скелета человека».       ЛР № 6 «Изучение влияния статической и динамической работы на утомление мышц».       Практические работы:      ПР №2   «Выявление плоскостопия (выполняется дома)».      ПР № 3  «Распознавание на наглядных пособиях органов опорно-двигательной системы»

На себе мы носим тело И умеем прыгать смело, По приказу мы стоит, При опасности – бежим. Быстро ходят по дороге Человеческие ….

Угадать меня непросто. Быть могу прямым и острым, Кости я соединяю, Твои руки разгибаю, Но могу согнуть их так, Что достанет плеч кулак.

Мы не для красоты, С нами много можешь ты: Мастерить, копать, сажать, Кушать, пить, писать, играть, Надевать рубашку, брюки. Угадай-ка, кто мы. …

Состоит он из костей. Он – основа глаз, ушей. Всё, что крепится на нём Называется лицом. Составная часть скелета. Отгадайте, что же это.

Типы движения организмов в природе

ПОВТОРЯЕМ

	Опорно-двигательная  система – комплекс костей, хрящей, суставов, связок и мышц, дающий опору телу и обеспечивающий передвижение в пространстве, а также движение отдельных частей тела относительно друг друга

 

                                                                                                                                Таблица 2.1.  Эволюция ОДС у животных

Группа	Скелет	Иллюстрация	Мышцы
Тип простейшие Сарко-жгутиконосцы	Цитоскелет		-
Фораминферы и радиолляри	Наружная раковина с порами
Тип губки Стеклянные, известковые и обыкновенные губки	Клетки  образуют известковые или кремниевые иглы – спикулы, они склеиваются особым белком спонгином		-
Тип кишечнополостные Полипы	Кожно-мускульные клетки  эктодермы		Мышечные волокна в отростках экто- и эндодермальных клеток
Медузы	Гидроскелет
Кораллы	Мощный известковый скелет выделяется эктодермой подошвы в виде пластин. Образующаяся кольцевая стенка растет в высоту и ветвится вместе с развитием колонии.
Тип плоские черви Класс ресничные Класс сосальщики Класс лентецы	Твердый скелет отсутствует		Кожно-мускульный мешок (КММ), включающий кольцевые, диагональные и продольные мышцы, дорзовентральные мышцы пронизывают тело. КММ окружает легко изменяющуюся паренхиму, а жесткость ей придают дорзовентральные мышцы
Тип круглые черви Класс нематоды	Гидроскелет  полостной жидкости и кутикула		Только продольная мускулатура. гидроскелет полостной жидкости и кутикула
Тип кольчатые черви (класс малощетинковые, многощетинковые, пиявки	Целом в роли гидроскелета		Целом окружен стенками, состоящими из двух слоев мышц-антагонистов: наружного кольцевого и внутреннего продольного.
Тип Моллюски Классы головоногие, брюхоногие, двустворчатые	Раковина у моллюсков выполняет функцию экзоскелета Мускулистая нога		Мышцы ноги расположены в разных направлениях (косоисчерченные  У головоногих она разделяется на щупальца.
Тип членистоногие Класс ракообразные, паукообразные,насекомые	Наружный хитиновый панцирь из пластин  Из-за нерастяжимости кутикулы рост членистоногих сопровождается периодической линькой.		Поперечно-полосатая Отдельные мышечные пучки прикрепляются к разным участкам кутикулы

Рис. 2.1.Скелет позвоночных: I - рыба (окунь); II - земноводное -(лягушка); III -пресмыкающееся (ящерица); IV - птица (голубь); V - млекопитающее (кролик); / - череп; 2 - позвоночник; 3 - плечевой пояс; 4 - тазовый пояс; 5 - ребра; 6 - скелет непарных плавников; 7 - скелет передних конечностей; 8 - скелет задних конечностей.

Таблица 2.2.   Эволюция мышечной системы  хордовых животных

Ланцетник	Рыбы	Земноводные	Рептилии	Птицы	Млекопитающие
Мышцы в виде двух тяжей по бокам тела, состоят из многочисленных сегментов	Однородные сегменты, разделенные соединительнотканными прослойками. Дифференцировка коснулась только мышц, управляющих движениями глаз, жаберных крышек, нижних челюстей и плавников.	Произошла дифференцировка на отдельные группы мышц. Появились мышцы - антагонисты, усложнилась мускулатура ротовой полости, участвующая как в захвате и проглатывании пищи, так и в вентиляции легких. усложнилась и специализировалась мускулатура ротовой полости Скелетная мускулатура амфибий представлена более 350 мышцами, т.е. множеством отдельных мышц.	Мускулатура пресмыкающихся утрачивает метамерное строение. Метамерность сохранилась лишь в размещении мышц, соединяющих позвонки между собой, и отчасти в мускулатуре брюшной стенки. У рептилий развивается мощная жевательная мускулатура. В связи с большей подвижностью животных усиливается мускулатура тела	Мускулатура птиц дифференцирована сильнее, а ее относительная масса больше, чем у пресмыкающихся. Самыми массивными являются мышцы, приводящие в движение крылья. Масса обеих больших грудных мышц, опускающих крыло, достигает 10-25% массы тела птицы. Очень сильно развиты мышцы задних конечностей,. Для птиц характерно накопление в мышцах миоглобина  для запаса кислорода	Мышечная система млекопитающих высоко дифференцирована в связи с разнообразием телодвижений. Высоко развита жевательная мускулатура. Сложная подкожная мускулатура Только у млекопитающих есть диафрагма - мускульная стенка, разделяющая грудную и брюшную полости. Во многих мышцах содержится миоглобин, обеспечивающий резерв кислорода.

Ткани, образующие ОДС человека   (приведены по атласу микропрепаратов, ЦОР)

Ри.2.3.   Хрящевая ткань

Рис. 2.2.   Костная ткань

Рис. 2.5. Неисчерченная мышечная

Рис.2.4. Исчерченная мышечная

                                  

ИЗУЧАЕМ   Опорно – двигательная система человека
Активная часть	Пассивная часть
Совокупность сократительных элементов мышечной ткани  объединенных  мышцы и связанных соединительной тканью. Приблизительно 600 скелетных мышц	Совокупность всех костей (у взрослого                             приблизительно 220)
Энергетическая функция – превращение химической энергии в механическую и тепловую Двигательная функция – передвижение тела и его частей Защитная функция – создание полостей для защиты  внутренних органов Формообразующая – определяют форму и размеры тела	Формообразующая – определяют форму и размеры тела Опорная – создают опору для внутренних органов Кроветворная – образование красным костным мозгом форменных элементов крови Метаболическая  – транспорт в кости и из них Са и F

Таблица 2.3.  Химический состав костей

Неорганические вещества (60%) Придают кости прочность	Органические вещества (30%) Придают кости эластичность
Соли кальция (99%),  соли фосфора, магния, Вода 10%	Белок осеин, коллаген, углеводы (полисахариды) , лимонная кислота, ферменты.

Таблица  2.4. Особенности клеток, образующих структуры ОДС

Клетки костной ткани
Остеобласты	Остеоциты		остеокласты
Молодые костные клетки, многоугольной формы, богатые элементами зернистой цитоплазматической сети, рибосомами и хорошо развитым комплексом Гольджи. В них содержится большое количество рибонуклеиновой кислоты, щелочной фосфатазы	Зрелые  многоотростчатые клетки, которые залегают в костных лакунах, вырабатывающие межклеточное вещество и обычно замурованные в нем. Количество клеточных органелл в остеоцитах снижено, и они нередко запасают гликоген. Если появляется необходимость в структурных изменениях костей, остеобласты активизируются, быстро дифференцируются и превращаются в остеоциты. Система костных канальцев обеспечивает обмен веществ между остеоцитами и тканевой жидкостью.		Крупные многоядерные клетки, бедные хроматином. Цитоплазма таких клеток имеет множество выростов, покрытых плазматической мембраной.
Клетки хрящевой ткани
Хондроциты - основная клетка хрящевой ткани. Формируются из хондробластов, но при этом малоактивные хондроциты сохраняют способность к делению. Хондроциты имеют овальную форму и больший, чем хондробласты, размер.
Клетки мышечной ткани ОДС
Миоциты скелетной исчерченной ткани, вытянутые клетки, развивающиеся миобластов  .имеющих большую длину (до нескольких см) и диаметр 50—100 мкм; эти клетки многоядерные, содержат до 100 и более ядер;		Миоциты гладкой мышечной   ткани   одноядерные  клетки веретеновидной формы длиной 15—500 мкм

В теле взрослого человека  (если не считать сезамоидиты — малые круглые кости, число которых варьируется) насчитывается 206 костей, а в теле ребенка— 300 (интересно, что по мере роста детей некоторые кости срастаются). Самая длинная у человека—бедренная кость.. Как правило, она составляет 27,5% от его роста. Таким образом, при росте человека 183 см она должна иметь 50 см в длину.  Самая маленькая человеческая кость  (от 2,6 до 3,4 мм в длину и весом от 2,0 до 4,3 мг) — одна из трех слуховых косточек в среднем ухе—стремечко.

Структурная единица кости – остеон                   Строение трубчатой кости

 

                                                                                                                          Таблица 2.5.Скелет человека (по Богдановой Т.Н.,1991)

7 12 5 5 4

                             

                             

	Рис. 1,2 — вид спереди, рис. 2 — вид сбоку) отмечены самые крупные кости черепа: 1 — лобная кость; 2 — теменная кость; 3 — клиновидная кость; 4 — слёзная кость; 5 — скуловая кость; 6 — верхняя челюсть; 7 — нижняя челюсть; 8 — сошник; 9 — нижняя носовая раковина; 10 и 12 — решетчатые кости; 11 — носовая кость; 13 — височная кость; 14 — затылочная кость.
				Рис. 3, 4. Череп человека (рис. 3 — наружная поверхность основания черепа; рис. 4 — внутренняя поверхность основания черепа): 1 — верхняя челюсть; 2 — скуловая кость; 3 — клиновидная кость; 4 — височная кость; 5 — теменная кость; 6 — затылочная кость; 7 — сошник; 8 — небная кость; 9 — лобная кость; 10 — решетчатая кость.

 
Возрастные и половые особенности скелета                                                     Таблица 2.6.  Возрастные изменения скелета

Скелет новорожденного	Развитие скелета в процессе онтогенеза	Старческие изменения
Новорожденных и в первые годы жизни каждая кость состоит из нескольких костных фрагментов, слияние  которых в единую кость происходит в разные сроки, в зависимости от кости. Рис. 2.9. Позвоночник (слева), его функциональные и возрастные изгибы (линии справа): I – атлант; II – шейный; III – грудной и IV – поясничный отделы; V – крестец; VI – копчик; 1 – натощак; 2 – при наполненном желудке; 3 – при опущенной голове; 4 – при вытянутых вперед руках; 5 – при положении "смирно" у молодого человека; 6 – у старика   Состоит из 330 костей	Периоды интенсивного роста:  1) 1-2 годы жизни;  2) 8-10 годы жизни;  3) период полового созревания:  а) 12-14 лет у девочек,  б) 14-16 лет у мальчиков Окончательно процесс срастания частей (закладок) в единый орган завершается к 25-27 годам. Состоит из 206 костей	Минерализация костной ткани (увеличение отложения солей).  Истончение компактного и губчатого вещества (остеопороз).  Повышенная хрупкость (ломкость). Рис. Грудная клетка:  А - новорожденного; Б - взрослого человека;  В - старика.

Кость в своем развитии проходит три стадии:  1) соединительнотканную, или перепончатую (3-4 недели внутриутробного развития);  2)   хрящевую (5-7 недель внутриутробного развития);  3) костную (точки окостенения появляются с 8-ой недели внутриутробного развития)

Рис. 2. 10.  Скелет мужчины и женщины

Скелет мужчины Скелет женщины У мужчин скелет тяжелее, череп шероховатее и примерно на 10 % больше женского. Лоб у мужчин сильнее скошен, углубления и выпуклости крупнее. Нижняя челюсть массивнее и прочнее. У мужчин глубокая подвздошная ямка Крестец мужчины длинный, с сильными изгибами, кончик копчика направлен вперед у женщин более широкий, легкий и гладкий. У мужчин верхний выход таза имеет форму сердечка, а у женщин он овальный. У женщин мелкая  подвздошная ямка Крестец у женщин направлен назад

	Итальянские археологи обнаружили захоронение, в котором находились два сплетенных в объятии скелета. Как считают эксперты, они пролежали так от пяти до шести тысяч лет.

 

Скелет человека Скелет млекопитающего Вертикальное расположение позвоночника Горизонтальное или наклонное положение позвоночника Позвоночник имеет изгибы, которые во время быстрых и резких движений пружинят и смягчают толчки Позвоночник изгибов не имеет Грудная клетка расширена (на рисунке 1- и 3 – человека, 2 и 4 млекопитающего) Грудная клетка сужена Расширен таз (особенно у женщин) Тазовые кости сужены (у приматов чуть расширены) Кости пальцев подвижны, так как рука - орган труда Только приматы способны к хватательным движениям Большой палец кисти руки противопоставлен всем остальным, что очень важно для различных видов работ (колка дров, сборка ручных часов и т. д.) У приматов палец отстоит  под прямым углом, однако вдвое короче, чем у человека У человека пояс нижних конечностей широк и имеет вид чаши. Он служит опорой для внутренних органов брюшной полости У млекопитающих животных таз значительно уже, так как не испытывает побочных нагрузок, связанных с прямохождением Человек имеет массивные кости нижних конечностей, так как именно ноги несут на себе всю тяжесть тела Кости верхних конечности и нижних (или задних и передних) мало отличаются Стопа имеет сводчатое строение, что позволяет пружинить при ходьбе, беге, прыжках. Сводчатой стопы нет В черепе мозговой отдел преобладает над лицевым. В черепе лицевой отдел преобладает д мозговым

Сравнение скелета человека и млекопитающих

 

Гигиена ОДС

Рис.  2.11. Отличия  в скелете и черепе человека и гориллы

 

Рис. 2. 12. Строение мышечного волокна

Строение скелетной мышцы Физические качества мышцы Сила мышцы – Величина максимального напряжения, которое может развить мышца во время своего возбуждения . Зависит от массы мышцы, количества возбужденных волокон, частоты нервных импульсов, поступающих к мышце. Скорость сокращения мышц – период времени, за который мышца сокращается и расслабляется. Выносливость мышц – способность мышцы длительное время поддерживать заданный ритм работы

Активная часть ОДС. Мышцы

Рис. 2.13.   Схема сокращения миофибриллы. Взаимодействие между белками актином и миозином

 

Классификация скелетных мышц (по Чебышеву  )

В теле человека 600 мышц. Мышцы занимают от массы тела у молодого человека 40%, у пожилого 30%,, у спортсмена 50;%

 

Рис. 2. 14. Мышцы – сгибатели и разгибатели

 

Рис. 2. 17. Мышцы – вращатели

Рис. 2. 16. Сфинктер желудка

Рис. 2. 15. Мышцы по форме: А- веретеновидная, Б -двуглавая, В - Двубрюшная, Г – Лентовидная. Д – двуперистая, Е – одноперистая.

Таблица  2.6.   Мышцы человека по расположению

Рис. 2. 18. Мышцы человека

КПД (коэффициент полезного действия) мышцы – показатель эффективности ее работы. КПД = А/Q, где А- работа, полезного действия показатель  Q – затраченная энергия на эту работу

Регуляция работы опорно-двигательной системы человека

Оказание первой помощи Первая помощь при вывихах и переломах: 1. Обеспечить поврежденному органу покой, при переломе руки или ноги приготовить из подручных средств (подойдут картонная коробка, линейка, дощечка) шину и прибинтовать поврежденную конечность  2. Наложить легкую давящую повязку, приложить холод  3.  Дать обезболивающее  4. Вызвать «скорую помощь» или доставить пострадашего  в травмпункт, где ему проведут рентгенологическое исследование и наложат, при необходимости, гипс.  5. Лучше пострадавшего не поить и инее кормить до осмотра травматолога, так как для оказания помощи может понадобиться общий наркоз.  6. Если человек получил травму позвоночника, его надо уложить на твердую поверхность, обеспечить полный покой, немедленно вызвать «скорую помощь». Транспортировать необходимо на жесткой поверхности при его максимальной неподвижности.   Рис. 2.19. Перелом берцовой, локтевой и лучевой костей.

Гигиена ОДС

Гиподинамия - это пониженная подвижность, уменьшение силы и объема движений, связанное с характером трудовой деятельности, образом жизни Мы за компьютером сидим, уткнувшись в монитор, Мы пленены буквально им, а пишем всякий вздор, Нет, чтобы встать из-за стола, размяться, но нам лень. Вот так нас в плен взяла сама компьютерная тень А мышцы шеи и спины дряхлеют и болят, Мы без движения живем который год подряд

                                                                                            

	Осанка — это привычное положение тела при стоянии, сидении и ходьбе. Она зависит от формы позвоночного столба, положения головы, плечевого пояса и грудной клетки. При правильной осанке — спина прямая, голова слегка откинута назад, плечи расправлены, живот втянут. Это способствует нормальному функционированию внутренних органов и органов движения. Характерные признаки правильной осанки: - положение туловища перпендикулярно по отношению к площади опоры; - лопатки находятся на одном уровне; - голова держится прямо, грудная клетка развернута, живот подтянут, - колени выпрямлены.

 

 

Илизаров Гаврил Абрамович (1921 – 1992) - советский хирург-ортопед. Герой Социалистического Труда член-корреспондент АН СССР, академик РАН  доктор медицинских наук , профессор, заслуженный врач РСФСР, заслуженный изобретатель СССР , заслуженный деятель науки РСФСР

Пирогов Николай Иванович (1810 -1881) -русский хирург и анатом, естествоиспытатель и педагог, создатель первого атласа топографической анатомии, основоположник военно-полевой хирургии, основатель анестезии. Принимал участие в первой обороне Севастополя

ВЕЛИКИЕ СЛАВЯНСКИЕ УЧЕНЫЕ  

Илизаров Гавриил Абрамович  (1921-1992) Выдающийся хирург, ортопед -травматолог, изобретатель, доктор медицинских наук, академик РАН

 

ОДС – это система …….Она состоит из активной (         ) и пассивной (         ) частей. ОДС построена из тканей: _________________________, состоящих из клеток _____________________________________________________

			Классификация костей: 1____________________ а)___________________ б)___________________ 2____________________ 3____________________ 4____________________ 5____________________
						Виды соединения костей

 

Структура трубчатой кости	Строение сустава   Значение структуры
Хрящ
Надкостница
Головка	Название структуры функции 1 2 3 4 5
Компактное вещество
Губчатое вещество
Красный костный мозг
Желтый костный мозг

Работа мышц бывает:

Отличия скелета человека от животных:

Гиподинамия- Нарушения ОДС: Факторы, влияющие на формирование ОДС человека:

Отличия скелета мужчины и женщины:

Свойства мышц:

Возрастные изменения скелета:

Строение мышцы
Структура	Значение в работе мышцы

Первая помощь при переломах: ________________вывихах _____________, растяжении ___________________

ВОПРОСЫ ДЛЯ ПРОГОВАРИВАНИЯ

Каково значение костно-мышечной системы? Какими структурами выполняется опорная функция у растений и грибов? Какую роль сыграл скелет при выходе животных на сушу? Перечислите известные вам формы скелета в животном мире? Какие функции выполняют кости? Как классифицируют кости по форме? Как устроены плоские кости? Каково строение трубчатых, длинных и коротких костей? Каков химический состав костной ткани? Какое органическое вещество входит в состав костной ткани и какова его функция? Перечислите отделы скелета и кости, входящие в эти отделы. Какие виды хряща вы знаете? Назовите парные и непарные кости черепа. Докажите, что кость – живое образование.

Какие соединения костей Вам известны? Опишите строение сустава. Чем отличаются позвонки разных отделов позвоночника. В чем отличия скелета человека от скелета млекопитающего. Назовите  причины этих отличий Объясните, почему искривления костей чаще бывают у детей, а переломы — у пожилых людей. Назовите структуры мышцы и ткани, их образующие. Предположите, почему мышца так называется. Какие вам известны классификации мышц? Чем исчерчена исчерченная мышечная ткань (или почему она называется поперечно - полосатая)? Пользуясь рисунком перечислите мышцы человека. Какими свойствами обладает мышца? Что такое гиподинамия – болезнь, привычка? Какую первую помощь нужно оказать при переломе кости? Какую первую помощь нужно оказать при вывихе и растяжении?

ВАРИАНТЫ ТВОРЧЕСКИХ РАБОТ ПО ТЕМЕ «ОДС»

1. Реферативные: «Технология приобретения «царственной осанки»

2. Экспериментальные: «Изучение химического состава кости»

3. Натуралистические. Отчет об экскурсии в антропологический отдел «Изменения ОДС человека в процессе антропогенеза»

4. Проектные.  «Гиподинамия – враг современного человека. Проект режима дня для профилактики гиподинамии».

5 . Исследовательские:

«Физика суставов. Рычаги в нашем организме»  (по Н. И. Федюковичу, 2003).

Рычаг первого рода – «рычаг равновесия» (положение головы):  1 – направление силы тяжести; 2 – направление силы мышечной тяги: 3 – плечо силы тяжести; 4 – плечо силы мышечной тяги; 5 – точка опоры

Рычаг второго рода – «рычаг силы (стопа): 1 – направление силы тяжести: 2 – направление силы тяги трехглавой мышцы голени; 3 – точка опоры.

Рычаг третьего рода – «рычаг скорости» (предплечье: 1 – направление силы тяжести: 2 направление мышечной силы тяга; 3 – плечо сил тяжести; 4 – положение поперечной оси локтевого сустава

«Определение типа телосложения подростка  по Черноруцкому В.М. и Э. Кречмеру»

6. Научно-популяризационные: «Составление оптимального комплекса упражнения для динамической паузы по возрастам (физиологическое обоснование)»