ГДЗ до підручника «Біологія» В.І. Соболь. 8 клас

§ 30. Скелет людини

Пригадайте!

Кістка - це тверда органічна тканина, яка складається з кісткової матриці і клітин. Кістки є основними компонентами скелетної системи людини і забезпечують підтримку тіла, захист внутрішніх органів, рух і зберігання мінеральних речовин, таких як кальцій і фосфор. Кістки також беруть участь в кровотворенні, виробляючи червоний костний мозок, який утворює кров'яні клітини. Будова кісток може різнитися залежно від їхньої функції в організмі. Наприклад, довгі кістки (наприклад, стегна або ліктя) мають вигнуту форму і складаються з трьох основних частин: кісткового головки, кісткового вузла та діафізу (тіла кістки). Кістки черепа мають більш складну будову, що дозволяє їм захищати мозок.

Поміркуйте!

Міцність кісток зумовлена складним поєднанням їх будови та хімічного складу. Основні елементи кісткової тканини - це колагенові волокна та мінеральні солі, зокрема, гідроксиапатит. Колагенові волокна забезпечують гнучкість та пружність, а мінеральні солі - міцність кісткової тканини.

Крім того, будова кістки має декілька особливостей, які забезпечують її міцність. Кістка має зовнішню компактну шарову оболонку та внутрішній губчастий шар, що складається з тонких кісткових стінок, розділених між собою порожнистостями. Така структура забезпечує максимальну міцність при мінімальній вазі.

Крім того, кістка є живою тканиною, що здатна до ремоделювання та адаптації до зовнішніх навантажень. При збільшенні навантаження на кістку, вона стає більш щільною та міцнішою, оскільки збільшується кількість мінеральних солей. Цей процес називається ремоделюванням кістки.

Отже, міцність кісток людини зумовлена їхнім складним поєднанням колагенових волокон та мінеральних солей, а також їхньою особливою структурою, що забезпечує максимальну міцність при мінімальній вазі.

Навчаємося пізнавати

Скелет горили і скелет людини є досить схожими, оскільки обидва вони належать до групи гомінідів, які мають спільного предка. Проте, є деякі відмінності в будові, які відображають різні адаптації до середовища.

Однією з основних відмінностей є різний розмір скелетів: горила значно більша і важча, ніж людина, тому і кістки у неї більші і товстіші. Крім того, горила має більшу масу м'язів, що дозволяє їй здійснювати сильніші рухи і триматися на деревах.

Щодо подібностей, обидва скелети мають спільну структуру: скелет людини та горили складається з головного та туловищного відділу, кінцівок з плечової, ліктьової, зап'ястної, стегнової, колінної та ступневої кісток. Крім того, обидва скелети мають схожу будову хребта та черепа, з однаковою кількістю хребців і кісток.

Однак, різні адаптації до середовища вплинули на розвиток деяких кісток: наприклад, гомініди, які живуть на деревах, мають більш широкий діаметр грудних кісток, щоб забезпечити більшу площу для пристосування до підвішування на гілках.

Отже, подібності та відмінності в будові скелетів горили та людини можуть бути пояснені різними адаптаціями до різних середовищ. Горили адаптувалися до життя на деревах, тому їхні кістки є більшими та міцнішими, з більшими м'язами. Люди живуть на землі і мають менші тіло та кістки, але мають більш розвинену опорно-рухову систему та здатність до прямохідної ходи. Також важливою причиною відмінності є еволюційний розвиток: людина та горила походять від спільного предка, але розвивалися в різні напрямки.

У цілому, порівняння скелетів горили та людини демонструє, як організми можуть адаптуватися до різних середовищ та еволюційно розвиватися в різні напрямки.

Біологія + Космос

Під час перебування в космосі, людина стикається з низкою змін, які можуть впливати на розвиток її скелетної системи. Основні зміни включають наступні:

1. Відсутність гравітації: у космосі немає гравітаційної сили, що діє на організм людини. Це може призвести до зменшення маси тіла, включаючи скелетну систему, через втрату маси кісток і м'язів.

2. Зміни в обміні кальцію: без гравітації кістки не зазнають необхідного навантаження, що знижує активність остеобластів - клітин, які відповідають за формування нової кісткової тканини. Це може призвести до втрати кальцію і зменшення щільності кісток, що називається остеопорозом.

3. Зміни у формі кісток: без навантаження, кістки можуть стати більш тонкими і вузькими, внаслідок чого вони можуть стати менш стійкими до навантажень.

4. Зміни в м'язах: відсутність гравітації також може призвести до втрати маси м'язів, особливо в тих м'язах, які не використовуються так часто. Це може змінити механічний стан м'язів і призвести до їх атрофії.

5. Інші зміни: до інших змін, які можуть виникнути в скелетній системі людини відносяться зміни в рості і формі кісток, а також зміни в структурі хребта і суглобів.

Для уникнення негативних наслідків від тривалого перебування в космосі, люди, які працюють на космічних станціях, повинні використовувати спеціальні вправи і прилади, що допомагають зберігати здоров'я скелетної системи. Одним з таких приладів є "Тренажер Павлова", який дозволяє застосовувати мікрогравітацію для симуляції умов нульової гравітації, що допомагає уникнути руйнування кісток. Додатково до цього використовують спеціальні вправи, що дозволяють зберегти м'язову та кісткову масу, такі як вправи на пружних батутах, заняття на велотренажерах та інші. Також важливо вживати достатню кількість кальцію та вітаміну D, щоб забезпечити правильний розвиток кісткової тканини та зберегти її міцність.

Біологія + Медицина

Остеопороз - це хронічне захворювання скелетної системи, при якому кістки стають менш щільними, втрачають кальцій і стають більш крихкими, що збільшує ризик їх перелому. Остеопороз може бути спричинений багатьма факторами, такими як недостатня фізична активність, недостатня кількість кальцію та вітаміну D в раціоні, деякі хвороби, такі як цукровий діабет і захворювання щитоподібної залози, а також деякі ліки.

Харчові продукти, багаті кальцієм, включають молочні продукти, такі як молоко, сир та йогурт, зелені овочі, такі як броколі і шпинат, риба з м'якою кісткою, така як сардини, а також продукти, збагачені кальцієм, такі як певні сорти оранжевого соку, йогурту та хліб. Крім того, вітамін D, необхідний для забезпечення належного засвоєння кальцію, може бути знайдений у жирній рибі, яєчних жовтках та збагачених харчових продуктах, таких як молоко та сіроп з чорниці.

Запитання для самоконтролю

1. Що таке скелет людини?

Скелет людини - це система кісток, хрящів, зв'язок та суглобів, яка підтримує тіло і забезпечує рух.

2. Назвіть основні відділи скелета людини.

Основні відділи скелета людини: череп, хребет, грудна клітина, верхні та нижні кінцівки.

3. Що таке череп?

Череп - це складна кісткова структура, що захищає мозок і органи чуття.

4. Що таке скелет тулуба?

Скелет тулуба - це частина скелета людини, яка складається з хребта, ребер і грудної клітки.

5. Що таке скелет кінцівок?

Скелет кінцівок - це частина скелета, яка складається з плечової, ліктьової, зап'ясткової, стегнової, колінної та гомілкової кісток.

6. Назвіть причини особливостей скелета людини.

Особливості скелета людини пов'язані з адаптацією до вертикальної постави, ходьби на двох ногах, розвитком розумових здібностей, а також зменшенням розмірів щелепи і зубів.

7. Опишіть будову й функції скелета людини.

Скелет людини є основним опорним і захисним органом. Він складається з 206 кісток, які розділяються на 2 частини: осьова кісткова система (хребет, грудна клітина, череп) і кінцівкова кісткова система (руки і ноги). Будова кісток складається з живої тканини, яка міститься в жорсткому матеріалі, що називається кальційфосфатний комплекс. Органічна складова кісток називається остеоїдом.

Основні функції скелета:

• Підтримувати форму тіла і давати опору м'язам.
• Захищати внутрішні органи від пошкоджень, зокрема череп захищає головний мозок, ребра захищають легені і серце.
• Брати участь в обміні речовин, зберігати кальцій, фосфор і інші мінерали.
• Забезпечувати рухову активність.

8. Назвіть особливості черепа й хребта людини.

Особливості черепа і хребта людини:

• Череп складається з 22 кісток, які захищають мозок і органи чуття (очі, вуха, носа). Череп також утворює порожнину рота, де знаходяться зуби.
• Хребет людини складається з 33-34 хребців, які розділяються на 5 різних відділів: шийний, грудний, поперековий, крижовий і копитовидний. Кожен хребець має вирістки, які взаємодіють з м’язами і забезпечують рухову активність. Хребет також має ряд інших функцій, таких як підтримка тіла, захист спинного мозку та органів брюшної порожнини.

9. Назвіть особливості скелета кінцівок людини.

Особливості скелета кінцівок людини:

• Кінцівки людини складаються з кісток, м’язів, суглобів та хрящів.
• Верхня кінцівка складається з плечової, ліктьової, зап’ястної та кистевої кісток. Вона забезпечує можливість рухів в плоскості, що дає змогу виконувати різноманітні дії, такі як письмо, робота з інструментами тощо.
• Нижня кінцівка складається з стегнової, гомілкової, литкової, п’ясткової та ступневої кісток. Вона забезпечує можливість руху, стабільність та підтримку тіла. Наприклад, стегнова кістка є найбільшою і найміцнішою кісткою в людському організмі і відповідає за підтримку ваги тіла при ходьбі та бігу.

10. Порівняйте скелет людини й ссавців.

Скелет людини та інших ссавців схожі у великій мірі. Обидва мають хребет, череп, ребра, кінцівки та різноманітні кістки, які виконують різні функції. Однак, є деякі відмінності між скелетами людини та інших ссавців.

Наприклад, у ссавців, які живуть в воді, таких як кити або дельфіни, великий акцент робиться на передніх і задніх кінцівках, які перетворилися в плавці, що допомагають у русі в воді. У птахів, кістки крил розвинені, що дозволяє їм літати.

У деяких ссавців, таких як тварини пустелі, скелет розвинений для збереження води. У них мається спеціальна кістка - кістка китиці, яка дозволяє їм зберігати воду.

Отже, можна сказати, що скелети людини та інших ссавців мають багато спільного, але вони також мають різні адаптації до різних середовищ, що викликає певні відмінності в їхній будові.