Задачи:
- сформировать представление о развитии опорно-двигательной системы человека;
- выявить особенности скелета человека, связанные с прямохождением и трудовой деятельностью;
- показать связь между строением и функциями опорно-двигательной системы.
Оборудование: модели скелетов человека, рыбы, лягушки, ящерицы, птицы, кролика, раздаточный материал «Позвонки человека».
Ход урока.
А. Проверка знаний.
Индивидуальный опрос
- Значение опорно-двигательной системы
- Химический состав костей
- Строение кости
- Типы костей
Фронтальный опрос
- - Два ученика спорили. Один утверждал, что кость - сложный живой орган, а другой отрицал это. Кто из них прав и почему? ( Прав первый ученик. Кость, действительно, очень сложный живой орган, имеющий особую физическую структуру и химический состав. Органические вещества придают ей эластичность, а неорганические - твёрдость. Трубчатое строение и губчатое вещество обусловливают прочность костей.)
- - У молодого петуха удалили бедренную кость, оставив только надкостницу. Через некоторое время кость у петуха восстановилась. Что доказывает этот опыт? ( Опыт доказывает, что кость - живой орган. Клетки внутренней поверхности надкостницы быстро делятся, образуя на поверхности кости новые слои костных клеток. За счёт надкостницы происходит срастание костей после перелома и даже целиком восстанавливается удалённая кость.)
- - Давно известно, что если ампутировать одну ногу, то происходит изменение внутреннего строения костей другой ноги. Дайте объяснение этому явлению. ( На расположение перекладин губчатого вещества в кости влияет изменение нагрузки. Так, увеличение количества плотного вещества наблюдается под влиянием усиленной физической нагрузки. При ампутации одной ноги усиливается нагрузка на другую, и строение костей оставшейся ноги изменяется.)
- - Какие свойства костей скелета обеспечивают их прочность и сравнительную лёгкость? (Прочность костям придают: плотная наружная поверхность, особое расположение костных перекладин, противодействующих линиям максимальной нагрузки, утолщения на концах костей. Снижают вес костей: трубчатая форма, губчатое строение и наличие полостей в трубчатых костях.)
- -Объяснить результаты опыта
Демонстрация опыта. На демонстрационный стол выставляются два штатива с кольцами, расположенными вертикально. Один лист бумаги сворачивается в полоску, другой — в трубку.
Бумажную полоску просовывают в кольца и укрепляют так, что ее середина свободно провисает между кольцами. Учитель вешает на нее чашку от аптекарских весов, которую затем нагружает грузом до тех пор, пока лист не согнется.
Между кольцами закладывают трубку и сразу вещают на нее чашку с грузом, который согнул бумажную полоску. Учащиеся видят, что эта нагрузка не может согнуть трубку. Чашку весов учитель нагружает до критической величины, после чего сравниваются результаты первого и второго испытаний. Учащиеся делают вывод: трубка обладает большей прочностью, чем стержень такой же массы.
Подытожим нашу беседу словами П.Ф. Лесгафта «Костная система человеческого организма устроена таким образом, что при наибольшей легкости она представляет наибольшую крепость и всего лучше в состоянии противодействовать влиянию толчка и сотрясения».
Б. Изучение нового материала.
1. Вступительное слово учителя
«Движение — это жизнь», — заметил Вольтер. Действительно, человек приспособлен, а может быть, и приговорен природой к движению. Люди не могут не двигаться и начинают делать это осознанно уже на четвертом месяце после рождения — тянуться, хватать различные предметы.
С момента рождения и до глубокой старости мы двигаемся. И. М. Сеченов писал: «Всё бесконечное разнообразие внешних проявлений мозговой деятельности человека сводится окончательно к одному лишь явлению -мышечному движению».
Как многообразны и сложны трудовые движения. А вспомните акробатические трюки гимнастов или изящные пируэты танцоров. Но и все наши каждодневные обычные движения не так уж просты. Работа мышц невозможна без опоры на кости. Вместе они обуславливают характер движений, поз.
Вопрос: - Благодаря чему же мы перемещаемся в пространстве, бегаем, шагаем, прыгаем, ползаем, плаваем, совершаем каждый день многие тысячи разнообразных выпрямлений, сгибаний, поворотов?
Ответ: Все это обеспечивает костно-мышечная система, или опорно-двигательный аппарат.
Вопрос: Из чего же он состоит?
Ответ: - Кости, связывающие их соединительные ткани и мышцы. Кости черепа, конечностей и туловища образуют твердый остов тела, или скелет (от гр. скелетон (сома) — буквально «высохшее» «тело»).
Вопрос: Ребята, как вы думаете, какие функции выполняет опорно -двигательная система?
Ответ: - Скелет выполняет разные функции, главная из которых опорная. Он определяет в значительной мере размер и форму тела. Некоторые части скелета, как, например, череп, грудная клетка и таз, служат вместилищем и защитой жизненно важных органов — мозга, легких, сердца, кишечника и т.д.. Наконец, скелет — пассивный орган движения, т. к. к нему прикрепляются мышцы.
Одни части укрепляются в неподвижном состоянии, а другие движутся. Например, когда человек стоит и двигает руками, ноги и позвоночник у него укрепляются в почти неподвижном положении, а мышцы рук, сокращаясь и расслабляясь, вызывают различные движения. Следовательно, в опорной функции скелета обязательно участвуют мышцы. Когда у человека при потере сознания перестают работать мышцы, он падает. Наряду с механическими функциями, костная система выполняет ряд биологических функций, играющих важную роль в жизнедеятельности организма. В костях содержится основной запас минеральных солей: кальция, фосфора, магния и др. Они используются организмом по мере необходимости, поэтому костная система принимает самое непосредственное участие в минеральном обмене. В костях находится красный костный мозг, участвующий в процессах кроветворения.
2. Сколько у человека костей?
Врачеватели Тибета называли число 360.
Древнеиндийский хирург Сушрута полагал, что костей 300—306. В одном из апокрифов XI в. утверждается, что их 295. Викинги же насчитывали 219.
Современные учебники анатомии не указывают точное количество костей у человека. Говорится, что костей около 200, точнее, 208—210. Отчего же учёные до сих пор не могут определиться? Дело в том, что из-за индивидуальных особенностей у людей бывают дополнительные или, наоборот, отсутствуют некоторые (чаще мелкие) косточки либо несколько костей срастаются в единое целое.
Установлено, что точно подсчитать количество костей в организме человека невозможно. Во-первых, оно различно у отдельных людей. Так, например, 20% людей имеют отличающееся от нормы количество позвонков; у 5 % есть «лишнее» ребро - возле седьмого шейного позвонка ( причём, у мужчин в три раза чаще, чем у женщин). Есть люди с лишним, шестым, пальцем.
3. У истоков изучения скелета.
С давних времён многие учёные Древней Греции и Рима изучали кости. Основатель учения об атомах - Демокрит - собирал остатки скелетов, посещая кладбища. Клавдий Гален - древнеримский врач и естествоиспытатель - посылал своих учеников собирать кости павших врагов. Сам же он совершил путешествие в Александрию, чтобы изучить там единственный целиком собранный скелет человека. В средние века церковь запрещала вскрытие трупов. Великий анатом Андрей Везалий под мраком ночи тайно крал трупы повешенных.
Выдающийся немецкий поэт и учёный Гёте также увлекался изучением скелета, описывал его строение и роль в жизни организма.
Церковь запрещала «мерзкое и богопротивное употребление человека на анатомические препараты», хотя ещё в начале 18 века Пётр 1 закупил по высокой цене за границей коллекции по анатомии.
Религия неустанно чинила препятствия изучению организма человека. В первой половине 19 века в Казани церковники организовали захоронение на городском кладбище анатомических препаратов и костей человека, которые изучали студенты - медики,
Наука закалялась в борьбе с религией и неустанно стремилась к познанию истины. Со временем много интересного и важного стало известно о скелете человека и животных.
4. Общий план скелета человека и животных.
В строении скелета позвоночных животных и человека много общего. Они построены по единому плану. У рыб скелет представляет собой позвоночник с массивным черепом. К скелету относятся и костные плавниковые лучи. Скелет парных плавников древних кистепёрых рыб уже напоминает скелет парных конечностей наземных позвоночных животных. В течение многих миллионов лет эти костные образования усложнялись.
Единая основа скелета, одинаковые отделы его у черепахи и шимпанзе, жирафа и воробья, мыши и человека.
Великий английский натуралист Ч. Дарвин подметил, что все кости скелета человека могут быть сопоставлены не только с костями обезьяны, но и с костями летучей мыши или тюленя. Различия между их скелетами выражаются лишь в меньшем или большем развитии отдельных костей, их форме и размерах.
5. Скелет: осевой и дополнительный.
Осевой:
Скелет головы - Череп. Череп состоит из 29 костей и представляет собой единое целое, в котором все кости, за исключением нижней челюсти, прочно сочленены между собой швами и хрящевыми соединениями. Несмотря на общее сходство, строение черепа у разных людей имеет свои индивидуальные особенности. Что касается половых различий, то они весьма условны. У мужчин, как правило, чуть сильнее выражены надбровные дуги и затылочный бугор, а также более глубокие глазницы. Череп служит для защиты мозга.
Мозговой отдел: непарные лобная и затылочная кости, парные теменные и височные (свод черепа), основание: клиновидная кость и пирамидные отростки височных костей, в которых расположены рецепторы слуха и органы равновесия.
Лицевой отдел: верхняя и нижняя челюсть (снабжена подбородочным выступом, к которому прикрепляются мышцы, участвующие в речи), скуловые, носовые и решетчатые кости.
Скелет туловища - позвоночник и грудная клетка.
Позвоночник.
Строение позвонка: тело, дуга и отростки.
Отделы: шейный (7 позвонков), грудной (12), поясничный (5), крестцовый(5), копчик (4-5 сросшихся позвонков).
Изгибы: шейный , грудной , поясничный , крестцовый ( у млекопитающих только шейный и крестцовый).
Строение первого шейного позвонка: не имеет тела, оно приросло к телу второго шейного позвонка и образовало зуб: ось, вокруг которой в горизонтальной плоскости вращается первый шейный позвонок вместе с головой, когда жестом мы показываем отрицание. От спинного мозга зуб отделяет связка из соединительной ткани. Особенно непрочна она у грудных детей, поэтому их головку необходимо поддерживать во избежание травмы.
С первым шейным позвонком череп сочленяется при помощи двух мыщелков. Благодаря этому сочленению можно поднимать и опускать голову.
Грудной отдел: к 12 позвонкам крепятся рёбра, 10 их них с помощью хрящей прикрепляются другими концами к грудине, две нижние пары рёбер оканчиваются свободно. Грудной отдел позвоночника, рёбра и грудина образуют грудную клетку.
Поясничный отдел: 5 массивных позвонков (выдерживают основную тяжесть тела).
Крестец (5 сросшихся позвонков, неподвижны и прочны).
Копчик(4-5 сросшихся маленьких позвонков).
Лабораторная работа «Изучение позвонков человека».
Добавочный:
Скелет пояса верхней конечности:
2 ключицы и 2 лопатки
По положению лопаток и ключиц можно судить о положении рук. Анатомы помогли скульпторам восстановить отломанные руки древнегреческой статуи Венеры Милосской, определив их положение по силуэтам лопаток и ключиц.
Скелет верхней конечности:
- плечо (плечевая кость)
- предплечье (локтевая и лучевая кости)
- кисть (запястье, пясть и фаланги пальцев -14)
Великий анатом Андрей Везалий мог с завязанными глазами определить каждую запястную косточку и сказать, к левой или правой руке она относится.
Развитие большого пальца связано с трудовыми движениями кисти. Индейцы называют большой палец «матерью», яванцы - «старшим братом». В древности пленникам отрубали большой палец, чтобы унизить их человеческое достоинство и сделать негодными для участия в сражениях.
Скелет пояса нижней конечности.
Тазовые кости толстые, широкие, почти полностью сросшиеся, тесно сочленённые с крестцом. Вместе с мышцами образуют дно брюшной полости, на которое опираются все внутренние органы.
Скелет нижней конечности:
- бедро (бедренная кость)
- голень (большеберцовая и малоберцовая кости)
- стопа (предплюсна - таранная и пяточная кости, плюсна и фаланги пальцев)
б. Сравнение показателей физического развития мужского и женского организма.
7. Интересные факты о строении опорно-двигательной системы.
Самое большое количество пальцев, отмеченное у человека - 29: 14 - на ногах и 15 - на руках.
Самое малое число пальцев на ногах - 2 - встречается у некоторых людей их африканских племён вадамо и каланга. Их называют «страусиными людьми».
Самая длинная ступня - около 60 см. - принадлежала великану Мохаммеду Аллам Чана (рост 233. 6 см) из Пакистана. Он носил обувь 86 размера.
Самая длинная кость - бедренная. Длина её составляет обычно 27, 5 % от роста человека. Это значит, что при росте 170 см она должна иметь длину около 62 см. Известно, что самая длинная бедренная кость длиной 76 см. принадлежала немецкому великану, высота которого была 245, 8 см.
Самая маленькая кость - стремечко, одна из трёх косточек, участвующих в передаче звука во внутреннее ухо. Её длина всего 2, 6 - 3, 4 мм, а вес - от 2 до 4, 3 миллиграмма.
Самая прочная кость нашего скелета — большая берцовая, на нее ложится наибольшая тяжесть при поддержании тела в вертикальном положении. Эта кость способна выдержать нагрузку до 1650кг, т.е. примерно в 25 раз больше ее обычной нагрузки. Таков запас технической прочности природной конструкции.
Сопоставьте следующие факты:
- Бедро выдерживает вертикально груз 1500кг;
- Большая берцовая кость — 1650кг;
- Плечевая — 850кг
- Коленная чашечка — 600кг;
- Предел прочности ребер на излом у молодых колеблется от 85 до 110кг.
- Кость тверже кирпича в 30 раз, гранита — в 2,5 раза. Она прочнее дуба и почти также прочна, как чугун.
- Средняя масса скелета человека средней комплекции массой 70кг равна 8-9кг.
8. Самые высокие и самые низкие люди.
Самые рослые люди на Земле - племя тутси. Средний рост взрослого мужчины этой высокорослой этнической группы составляет 185 см. Живут великаны в Восточной Африке. Высокорослые группы (170 см. и выше) проживают также на восточном побережье Северной Америки и в Аргентине. В Европе высокорослые люди живут на севере континента. Это норвежцы, шведы, датчане, шотландцы. Однако среди европейцев рекорд за черногорцами: средний рост мужчин в стране - 177 см., а в городе Требине -183 см.
В мире средний рост взрослого мужчины в настоящее время составляет 165 см, женщины - 154 см. Разница в росте мужчин и женщин у разных народов колеблется в пределах 8-12 см.
Самые низкорослые люди на Земле - пигмейское племя мбути. Средний рост мужчин менее 140 см, женщин - 120-130 см. Живут они в Экваториальной Африке в бассейне реки Конго, в наименее доступных лесистых местах. Пигмеи - «люди с кулачок», так переводится это слово. Очень маленьких людей можно встретить во многих местах вблизи экватора. Это племена аэта, живущие на Филиппинах, семанги полуострова Малакки. Малый рост характерен и для населения крайнего севера Европы, Азии и Америки (лопари, манси, ханты, эскимосы).
Китайские эксперты утверждают, что вывели прямую зависимость между ростом человека и продолжительностью жизни. По их мнению, с увеличением роста на 5%, кожная поверхность увеличивается на 10%, вес -на 16%, длина кровеносных сосудов - на 10%).
Китайские специалисты считают, именно рост 140 см. позволил Гонжу Лайджу прожить 131 год, причём весил он 40 кг. Рост другого китайца - 122-летнего Кончжа, составил 130 см. при весе 30 кг.
Более половины китайских долгожителей были ростом менее полутора метров, а весили не более 40 кг. Бывшему лидеру Китая Дэн Сяопину, рост которого 150 см., недавно исполнился 91 год, что позволяет ему надеяться попасть в когорту тех, кому за 100.
9. Пропорции тела.
От величины отделов скелета или основных костей зависят пропорции тела человека. Знать их особенно важно художникам, ваятелям, ибо нормы соотношения размеров служат мерой красоты телосложения.
Возникновение учения о пропорциях тела относится к периоду расцвета Египетского государства. Египтяне установили, что длина всего тела в 19 раз больше среднего пальца. Это правило они соблюдали при создании статуй. Древнегреческие скульпторы предложили пользоваться шириной ладони как единицей измерения, и поэтому пропорции тела они выражали так: 2 кисти -высота лица, 3 кисти - длина ступни, 4 кисти - расстояние от плеча до локтя.
В более позднее время анатомы и художники установили ещё целый ряд подобных соотношений, например, 3 длины головы - длина туловища, 3 длины кисти - длина руки, 3 длины стопы - длина ноги, размах рук равен длине туловища.
Занятия спортом с ранних лет гармонично развивают красоту тела.
10. Особенности скелета человека, связанные с прямохождением:
- позвоночник имеет изгибы
- грудная клетка расширена в стороны
- тазовый пояс широкий, имеет вид чаши
- массивные кости нижних конечностей толще и прочнее костей рук
- стопа сводчатая
Особенности скелета человека, связанные с трудовой деятельностью:
- большой палец руки противопоставлен остальным
- мозговой отдел черепа преобладает над лицевым
В. Домашнее задание:
п. 11, 12, стр. 56-59.
Г. Закрепление:
1 - Человек рано утром имеет один рост, а вечером его рост уменьшается. Объясните это явление. (Уменьшение роста человека на протяжении суток происходит за счёт наличия в позвоночном столбе межпозвоночных хрящей, являющихся своеобразными амортизаторами, пружинами, смягчающими механические удары, толчки. Сдавливаясь при движении и ходьбе, межпозвоночные пластинки несколько сплющиваются, что приводит к уменьшению тела).
2 - Выполнение теста
1. Сколько пар рёбер у человека?
1) 2
2) 3
3) 7
4) 12
2. Позвонки какого отдела позвоночника соединены неподвижно?
1) шейного 2) грудного 3) поясничного 4) крестцового
3. Какой отдел позвоночника состоит из 7 позвонков?
1) шейный 2) грудной 3) поясничный 4) крестцовый
4. Какой отдел позвоночника состоит из 12 позвонков?
1) шейный 2) грудной 3) поясничный 4) крестцовый
5. Каковы особенности скелета, связанные с прямохождением?
- позвоночник имеет изгибы
- стопа сводчатая
- пояс нижних конечностей имеет вид чаши
- всё перечисленное
6. Каковы особенности скелета, связанные с трудовой деятельностью?
- позвоночник имеет изгибы
- стопа сводчатая
- пояс нижних конечностей имеет вид чаши
- большой палец руки противопоставлен остальным
7. Парными костями в черепе являются:
1) лобная 2) затылочная 3) височная 4) теменная
8. Непарными костями в черепе являются:
1) лобная 2) затылочная 3) височная 4) теменная
9. К поясу верхних конечностей относятся:
1) ключица 2) грудина 3) лопатка 4) тазовые кости
10. К поясу нижних конечностей относятся:
1) ключица 2) грудина 3) лопатка 4) тазовые кости
3 - Заполнить таблицу
«Сравнение показателей физического развития мужского и женского организма»
| Женские показатели | Мужские показатели | Общие показатели |
- широкие плечи
- узкий таз
- сводчатая форма стопы
- более широкая и короткая грудная клетка
- две нижние пары рёбер короче остальных
- широкий таз
- более тонкие кости
- более высокий (в среднем) рост