Какими свойствами обладает кости позвоночных
Урок биологии «Опорные системы организмов»
6 класс УМК Сонина
Разработка учителя биологии 1 категории Кожевниковой Е.А.
Цель урока: сформировать представление об опорной системе животных организмов и ее значение в их жизни; показать изменение и усложнение опорных систем животных в ходе эволюции; продолжить формирование умений устанавливать причинно – следственные связи, классифицировать, анализировать, работать с различными источниками информации.
Задачи урока:
Иметь представление об опорных системах живых организмов.
Знать роль опорных систем в жизнедеятельности разных организмов.
Знать особенности строения внутреннего скелета и его функции у позвоночных животных
Формирование познавательных УУД (логические: анализ, синтез, сравнение)
Иметь представление о развитии опорных систем животных в процессе эволюции
Тип урока: урок изучения нового материала, первичное закрепление знаний и способов деятельности.
Методы обучения:
Информационно – рецептивный (учащиеся воспринимают и осмысливают новые знания, фиксируют их в своей памяти)
Репродуктивный (учащиеся сознательно усваивают новые знания понимают и запоминают)
Частично – поисковый (учащиеся сравнивают, анализируют и делают выводы)
Ход урока
Целеполагание
Постройте из данного материала дом (палатку).
(Ребята пытаются, нет опоры все падает)
В организме, что у нас,
Как для здания каркас?
Что внутри нам помогает,
Став опорою для нас?
А у всех живых организмов есть опора, каркас? Все ли опоры одинаковые? Почему раковины моллюсков лежат на дне? Зачем раку линька?
Значит какую цель мы поставим сегодня на уроке?
Тема: Опорные системы живых организмов
Изучение нового материала
Функции опорных систем:
обеспечивают организму характерную форму тела.
служат его каркасом, устойчивым к сжатию.
предохраняет организм от различных повреждений.
Что выполняет роль опоры в организме человека и животных? (скелет)
А, что такое скелет?
Скелет – это совокупность твёрдых тканей в организме животных и человека, придающих телу опору и защищающих его от механических повреждений.
Какие выделяют скелеты по месту положения?(читаем учебник с.98-99)
Скелет
Различают два основных типа скелета – наружный и внутренний. Наружный скелет имеют некоторые простейшие, многие моллюски, членистоногие – это раковины улиток, мидий, устриц, твердые панцири раков, крабов, легкие, но прочные покровы насекомых.
Информация к размышлению.
• Кость прочнее бетона и гранита
• В течение года у человека дважды происходит замена вещества входящего в состав костей.
• Большая берцовая кость человека способна выдержать нагрузку до 1,8 тонн, что в 25-30 раз превышает массу тела.
Для того что бы выяснить какими свойствами должна обладать кость, нужно установить зависимость этих свойств от химического состава кости, мы проведем демонстрационную лабораторную работу «Строение и свойство кости»
Лабораторная работа
«Строение и свойства костей»
Цель: изучить свойства костей и установить зависимость этих свойств от химического состава костей.
Оборудование: образцы костей птицы: натуральные, выдержанные в кислоте, прокаленные.
Ход работы.
1. Рассмотрите кости животных (см. модели, с. 98-99 учебника).
2. Рассмотрите и зарисуйте образец костной ткани, охарактеризуйте ее. (с.101 учебника, раздаточный материал)
3. Зарисуйте кость и обозначьте ее составные части.
Рассматривают и зарисовывают строение трубчатой кости и микроскопическое строение кости
Учитель демонстрирует три бедренных кости птицы: натуральную, вымоченную в кислоте и прокаленную.
4. Рассмотрите и зарисуйте образцы костей:
• Натуральной (охарактеризуйте ее)
• Выдержанной в растворе кислоты (охарактеризуйте ее)
• Прокаленной (охарактеризуйте ее).
После выполнения лабораторной работы учащиеся делают вывод о химическом составе кости и его влияние на свойство кости
Свойство кости определяется ее химическим составом. В состав кости входят органические и неорганические вещества.
Органические вещества придают кости гибкость и упругость (если кость выдержать в растворе кислоты).
Неорганические вещества делают кость твердой. Если прокалить кость на огне (вспомните какие вещества при этом сгорят), она станет хрупкой – рассыплется на мелкие, но очень твердые части.
С возрастом количество органических веществ в костях уменьшается, а количество неорганических возрастает.
Обобщение Вопросы для сравнения
Раковины моллюсков
Панцирь рака (краба)
Кости позвоночных
Тип скелета
Из каких веществ состоит
Какими свойствами обладают
Могут ли расти и в какие периоды жизни.
Преимущества (по сравнению с другими)
Недостатки
(по сравнению с другими)
1. Посмотрите внимательно и ответьте на вопрос. Живые организмы объединены в группы. Нет ли среди них лишних животных. Почему вы так решили. На работу 2 минуты.
• Улитка
• Краб
• Майский жук
• Рыба
Ответ: Лишнее животное – рыба, так как у нее внутренний скелет, а у остальных перечисленных животных наружный скелет.
2. Посмотрите внимательно и ответьте на вопрос. Живые организмы объединены в группы. Нет ли среди них лишних животных. Почему вы так решили.
• Голубь
• Кошка
• Окунь
• Рак
Ответ: Лишнее животное – рак, так как у него наружный скелет, а у остальных перечисленных животных внутренний скелет
3. Посмотрите внимательно и ответьте на вопрос. Живые организмы объединены в группы. Нет ли среди них лишних животных. Почему вы так решили.
• Кальмар
• Мидия
• Бабочка
• Краб
Ответ: Лишнее животное – кальмар, так как у него внутренний скелет, а у остальных перечисленных животных наружный скелет.
4. Посмотрите внимательно и ответьте на вопрос. Живые организмы объединены в группы. Нет ли среди них лишних животных. Почему вы так решили.
• Ящерица
• Воробей
• Бабочка
• Лошадь
Ответ: Лишнее животное – бабочка, так как у нее наружный скелет, а у остальных перечисленных животных внутренний скелет
Домашнее задание
С.97-101
Источник
Наша цель – донести до вас азы анатомии позвоночника простым языком, понятным без толкового словаря и груды медицинских справочников. Разобраться, как устроен позвоночник человека, поможет описание и фото приведенные далее в нашей статье.
По статистике 80% населения нашей планеты обнаруживают у себя симптомы заболеваний позвоночника. Однако редкий больной может похвастаться тем, что хорошо представляет себе его устройство в целом и специфику своей болезни в частности. Причиной тому является сложность медицинской терминологии для простого обывателя: люди попросту не решаются погрузиться в непонятный мир анатомии и физиологии человека. Вместе с тем, психологами давно доказано, что пациент, который изучил свою болезнь и способен зрительно её себе представить во всех анатомических подробностях, гораздо лучше поддается лечению.
Описание позвоночника человека
Позвоночник представляет собой сложнейшую биологическую конструкцию, состоящую более чем из сотни элементов. Было бы слишком долго и сложно описывать каждый из них по отдельности. Для формирования начального представления о позвоночнике, как об осевой части скелета, будет вполне достаточно условного разделения всех его составляющих на 3 большие группы:
- кости;
- хрящи;
- мышечно-связочный аппарат.
Кости
По аналогии со строительством, позвоночник напоминает вертикальный кирпичный столб, в котором роль кирпичиков выполняют особые кости – позвонки. Всего их в позвоночнике 33-34, но они неодинаковы по своему строению, и в зависимости от целевого назначения меняется и их анатомия.
7 шейных позвонков невелики по сравнению со следующими за ними 12 грудными позвонками, которые обладают особыми реберными ямками для прикрепления ребер.
5 позвонков поясницы – самые массивные и крепкие потому, что им приходится удерживать вес человеческого тела.
За поясничными следуют пять сросшихся крестцовых позвонков, образующих единую крестцовую кость, к которой прикрепляются 3-5 позвонков копчика – остатков хвоста, доставшихся в наследство человеку от его предков.
Основная функция костей позвоночника – опорная: они необходимы, чтобы удерживать вес человеческого тела.
Хрящи
Позвонки-кирпичики располагаются друг над другом, образуя позвоночный столб. Между каждыми двумя соседними позвонками есть прослойка из хрящевой ткани – межпозвоночный диск. Без этой прослойки соседние позвонки при любых движениях «терлись» бы друг о друга, деформируясь при этом.
Век позвоночника, состоящего только из костей, был бы совсем недолог. Межпозвонковые диски играют роль своеобразных предохранительных прокладок между твердыми позвонками.
При этом, они:
- гибкие и упругие – иначе позвоночник превратился бы в негнущуюся палку;
- довольно прочные – чтобы выдержать ежедневные двигательные нагрузки.
Чтобы стало понятно, что представляют собой межпозвонковые диски – вспомните мармеладно-жевательную конфету с начинкой внутри. Она гибкая, легко сжимается и расправляется.
При движении позвоночника межпозвоночный диск также способен изменять свою форму: он сжимается в сторону наклона нашего тела. Когда человек выпрямляется – диск разжимается, легко восстанавливая свои прежние очертания.
Секрет эластичности и упругости межпозвонковых дисков – в высоком содержании воды в составе хрящевой ткани и желатинозного ядра-начинки.
Но при недостаточном кровоснабжении позвоночника, причиной чему чаще всего является малоподвижный образ жизни, межпозвоночные диски «усыхают» и ослабевают. Это может стать причиной межпозвоночной грыжи: целостность хрящевой оболочки диска нарушается, и содержимое желатинозного ядра выпячивается наружу.
На конфетном примере это выглядит так: если мармеладку сильно сдавить – её внешняя оболочка не выдержит, и из неё начнет появляться тягучая желатиновая начинка.
Чтобы не бояться появления межпозвоночной грыжи, надо устранить важнейший фактор риска её появления – гиподинамию: не позволять позвоночнику «лениться», физически нагружая его.
Мышцы и связки
Но если бы все было так просто…
Позвонки-кирпичики с упругой «конфетной» прокладкой между ними – это весьма ненадежная конструкция, готовая рассыпаться при малейшем движении. Необходим некий гнущийся каркас, который будет удерживать весь позвоночный столб в «собранном» состоянии и помогать ему двигаться.
И здесь самым удачным сравнением будет обычный полимерный шланг для душа. Тот самый, который можно изогнуть и выпрямить, выгнуть и скрутить.
Если представить себе, что наш позвоночник из кирпичиков-позвонков и дисков-мармеладок помещен в подходящую ему по размеру полимерную эластичную трубку (роль которой исполняют особые поддерживающие позвоночник связки и окружающие его мышцы спины) – все становится на свои места.
В таком случае позвоночный столб будет:
- прочным – это обеспечивают позвонки из твердой костной ткани;
- гибким – благодаря сегментированной конструкции и поддерживающему мышечно-связочному аппарату;
- амортизирующим удары – благодаря эластичности межпозвоночных дисков.
Почему позвоночный столб изогнут
Прямохождение человека внесло ещё одну коррективу в строение позвоночника – он не является идеально ровным, как палка, а похож на гибкий прут или пружину, определенным образом выгнутый в стороны:
- в шейном и поясничном отделах позвоночник плавно изогнут к животу – это физиологические шейный и поясничный лордоз;
- в грудном отделе позвоночник слегка прогибается назад, к спине – это физиологический кифоз.
Такая физиологическая «волна» на позвоночнике необходима для равномерного распределения нагрузки и все той же амортизации.
Позвоночник как футляр для спинного мозга
Помимо того, что позвоночник – это гибкая ось всего нашего тела, его первоочередная функция – служить вместилищем для нежного спинного мозга. Но было бы недальновидно поместить спинной мозг посередине позвоночника по типу электропровода внутри изолирующей обмотки. При таком положении дел спинной мозг мог бы пострадать при любом слишком резком наклоне вперед или повороте корпуса. Поэтому позвонки сконструированы таким образом, чтобы с одной стороны защитить спинной мозг от внешних воздействий, а с другой – чтобы уберечь его от движений самого позвоночника.
Каждый позвонок по сути своей состоит из:
- тела – опорной костной части позвонка;
- дуги – своеобразной костной «арки» с позвоночным отверстием посередине, задняя часть которой – это тело позвонка, а боковая и передняя часть – костные закругленные по направлению друг к другу дужки;
- костных отростков (остистого, суставных, поперечных) – они служат местом прикрепления мышц и связок позвоночника, прилежащих костей (ребер, костей таза).
Позвонки располагаются в позвоночнике строго один над другим. При этом, их позвоночные отверстия также располагаются друг над другом, образуя цельный позвоночный канал. Именно в нем и находится спинной мозг. Арки позвоночных дуг соседних позвонков последовательно стыкуются между собой как части пазла, но в местах их соединения остаются так называемые межпозвононковые отверстия, необходимые для выхода спинномозговых нервов.
Уязвимые места или почему позвоночник болит
Имея представление о строении позвоночника в целом, становится понятным, что причиной боли в спине может стать патология со стороны любой его структурной части: костной ткани, межпозвонковых дисков, мышц и связок.
Многие специфические болезни позвоночника носят название, производное от греческого слова spondylos (позвонок), что указывает на их непосредственное отношение к патологии позвоночного столба – например, спондилез или спондилит. Патологии межпозвонковых дисков – это, чаще всего, протрузии и грыжи, при которых «начинка» диска выпячивается за его пределы. Мышцы и связки, окружающие позвоночник, также могут воспалиться, что приведет к боли в околопозвоночной области.
В любом случае, боль в спине – признак тревожный, с которым обязательно надо обратиться к врачу – и тот, кто хотя бы поверхностно знаком с анатомией, понимает это очень хорошо.
Природа создавала и совершенствовала позвоночник несколько сот миллионов лет не для того, чтобы эта идеальная конструкция была безнадежно испорчена из-за простого невежества и легкомыслия своего счастливого обладателя.
Источник
Оглавление темы “Позвоночный столб”:
Позвоночный столбПозвоночный столб, columna vertebralis, имеет метамерное строение и состоит из отдельных костных сегментов – позвонков, vertebrae, накладывающихся последовательно один на другой и относящихся к коротким губчатым костям. Функция позвоночного столба. Позвоночный столб выполняет роль осевого скелета, который является опорой тела, защитой находящегося в его канале спинного мозга и участвует в движениях туловища и черепа. Положение и форма позвоночного столба определяются прямохождением человека. Общие свойства позвонков. Соответственно 3 функциям позвоночного столба каждый позвонок, vertebra (греч. spondylos1), имеет: 1) опорную часть, расположенную спереди и утолщенную в виде короткого столбика, – тело, corpus vertebrae; 2) дугу, arcus vertebrae, которая прикрепляется к телу сзади двумя ножками, pediculi arcus vertebrae, и замыкает позвоночное отверстие, foramen vertebrale; из совокупности позвоночных отверстий в позвоночном столбе образуется позвоночный канал, canalis vertebralis, который защищает от внешних повреждений помещающийся в нем спинной мозг. Следовательно, дуга позвонка выполняет преимущественно функцию защиты; 3) на дуге находятся приспособления для движения позвонков – отростки. По средней линии от дуги отходит назад остистый отросток, processus spinosus; по бокам с каждой стороны – по поперечному, processus transversus; вверх и вниз – парные суставные отростки, processus articulares superiores et inferiores. Последние ограничивают сзади вырезки, парные incisurae vertebrates superiores et inferiores, из которых при наложении одного позвонка на другой получаются межпозвоночные отверстия, foramina intervertebral, для нервов и сосудов спинного мозга. Суставные отростки служат для образования межпозвоночных суставов, в которых совершаются движения позвонков, а поперечные и остистый – для прикрепления связок и мышц, приводящих в движение позвонки. В разных отделах позвоночного столба отдельные части позвонков имеют различные величину и форму, вследствие чего различают позвонки: шейные (7), грудные (12), поясничные (5), крестцовые (5) и копчиковые (1 – 5). Естественно, что опорная часть позвонка (тело) у шейных позвонков выражена сравнительно мало (у I шейного позвонка тело даже отсутствует), а по направлению вниз тела позвонков постепенно увеличиваются, достигая наибольших размеров у поясничных позвонков; крестцовые позвонки, несущие на себе всю тяжесть головы, туловища и верхних конечностей и связывающие скелет этих частей тела с костями пояса нижних конечностей, а через них с нижними конечностями, срастаются в единый крестец (“в единении сила”). Наоборот, копчиковые позвонки, представляющие остаток исчезнувшего у человека хвоста, имеют вид маленьких костных образований, в которых едва выражено тело и нет дуги. Дуга позвонка как защитная часть в местах утолщения спинного мозга (нижние шейные, верхние грудные и верхние поясничные позвонки) образует более широкое позвоночное отверстие. В связи с окончанием спинного мозга на уровне II поясничного позвонка нижние поясничные и крестцовые позвонки имеют постепенно суживающееся позвоночное отверстие, которое у копчика совсем исчезает. Поперечные и остистый отростки, к которым прикрепляются мышцы и связки, более выражены там, где прикрепляется более мощная мускулатура (поясничный и грудной отделы), а на крестце в связи с исчезновением хвостовой мускулатуры эти отростки уменьшаются и, слившись, образуют на крестце небольшие гребни. Вследствие слияния крестцовых позвонков в крестце исчезают суставные отростки, которые хорошо развиты в подвижных отделах позвоночного столба, особенно в поясничном. Таким образом, чтобы понять строение позвоночного столба необходимо иметь в виду, что позвонки и отдельные части их более развиты в тех отделах, которые испытывают наибольшую функциональную нагрузку. Наоборот, где функциональные требования уменьшаются, там наблюдается и редукция соответствующих частей позвоночного столба, например в копчике, который у человека стал рудиментарным образованием.
Видео анатомия позвоночного столба и позвонков-Также рекомендуем “Шейные позвонки” |
Источник