Сравнительный ряд скелетов, свидетельствующий о различии и сходстве в их строении: 1 – горилла; 2 – неандерталец; 3 – современный человек

Сходство скелета человека и человекообразных обезьян является одним из доказательств того, что у человека имеются общие с этими обезьянами предки.

3. Различия в строении скелета человека и животных

Отдел скелета	Животные	Человек	Причина
Череп	Преобладает лицевой отдел	Преобладает мозговой отдел	Это связано с тем, что животные питаются сырой пищей, которую трудно измельчать, и поэтому они имеют большие челюсти и зубы, которые являются еще и органами защиты. Объем же мозга у животных относительно размеров тела гораздо меньше, чем у человека
Позвоночник	Не имеет изгибов	Имеет 4 изгиба: шейный, грудной, поясничный и крестцовый	Эти изгибы появились в связи с прямохождением и обеспечивают позвоночнику упругость при ходьбе, беге, прыжках
Грудная клетка	Сжата с боков и вытянута книзу	Сжата спереди назад и приближена к позвоночнику	В связи с прямохождением
Тазовый пояс	Длинный и узкий	Широкий и массивный	В связи с прямохождением тазовый пояс человека имеет вид чаши, поддерживает органы брюшной полости и переносит массу тела на нижние конечности. У животных масса тела равномерно распределена между четырьмя конечностями
Конечности	У животных нет значительной разницы в строении костей передних и задних конечностей	Кости нижних конечностей человека заметно толще и массивнее, чем верхних	В связи с прямохождением

Имеются также сильные различия в строении стопы и кисти человека. Большая подвижность передних конечностей, освободившихся от передвижения, особенно пальцев рук, дает возможность человеку выполнять руками разнообразные движения и виды работ. В связи с трудовой деятельностью, большой палец верхней конечности противопоставлен всем остальным пальцам кисти.

3. Мышцы человека. Работа мышц, их утомление. Значение двигательной активности для укрепления здоровья человека. Предупреждение плоскостопия и искривления позвоночника

Основные группы скелетных мышц и их функции

1. Мышцы конечностей – движение конечностей, удержание положения тела.

2. Мышцы шеи и спины – удержание и движение головы, обеспечение вертикального положения тела, изгибов спины.

3. Мышцы груди – движения рук, дыхание.

4. Мышцы живота – наклоны вперед и в стороны, защита органов брюшной полости.

5. Мышцы головы – жевание, мимика.

Мышечная система человека образована поперечно-полосатыми и гладкими мышцами. Поперечно-полосатые мышцы называются также скелетными, так как они соединены через сухожилия с костями скелета (кроме мимических мышц). Поперечно-полосатые мышцы составляют в среднем 42% от массы тела человека. Эти мышцы сокращаются произвольно, развивая значительные, но относительно короткие усилия. Поперечно-полосатые мышцы образованы длинными (до 10 см) многоядерными волокнами, которые, однако, в несколько раз тоньше человеческого волоса. Под микроскопом видно, что эти волокна имеют поперечную исчерченность, возникающую за счет упорядоченного расположения в них волокон сократительных белков актина и миозина.

Сокращение происходит под влиянием импульсов, приходящих из центральной нервной системы. Импульсы от одного двигательного нейрона, чаще всего расположенного в передних рогах серого вещества спинного мозга, приводят к сокращению от единиц до тысяч мышечных волокон. При сокращении нити актина и миозина перемещаются друг относительно друга – мышца укорачивается и утолщается. Сокращение мышцы занимает около 0,01 с. Для возникновения мышечного сокращения необходим кальций.

Скелетные мышцы очень часто являются сгибателями или разгибателями суставов. Например, локтевой сустав сгибается при сокращении двуглавой, а разгибается при сокращении трехглавой мышцы плеча. При одновременном сокращении этих двух мышц локтевой сустав фиксируется в каком-то одном положении.

На работу мышц тратится большое количество глюкозы, других питательных веществ, кислорода, АТФ. Эти вещества приносятся в мышцы кровью. Кровь же выносит из мышц продукты обмена: СО₂, молочную кислоту и др.

Если мышца сокращается длительное время, в быстром ритме или при большой нагрузке, то развивается ее утомление. Утомление – временное понижение работоспособности мышцы, возникающее чаще всего при накоплении в ней вредных продуктов обмена и исчезающее после отдыха.

Другая причина утомления – торможение двигательных центров мозга, возникающее при длительной работе.

Помимо поперечно-полосатых мышц в организме человека имеются гладкие мышцы, входящие в состав внутренних органов: желудка, кишечника, артериальных сосудов и др. Гладкие мышцы сокращаются медленно и независимо от желания, хотя они также управляются нервной системой. Их волокна короткие, одноядерные. Гладкие мышцы могут оставаться в сокращенном состоянии очень долго.

Для того чтобы организм школьника правильно развивался и из него вырос здоровый, сильный человек, необходимо постоянно тренировать мышечную систему. Тренировки улучшают координацию движений, повышают работоспособность мышц, ускоряют восстановление работоспособности мышц при утомлении. Нагрузка на мышцы улучшает состояние человека, создает ощущение бодрости, положительно влияет на работу нервной и кровеносной систем.

Формирование скелета и мышечной системы человека происходит в детские и юношеские годы. Наиболее распространенными нарушениями, с которыми можно бороться самостоятельно, являются боковое искривление позвоночника - сколиоз и плоскостопие.

Чтобы не возникло искривление позвоночника, сидеть за партой следует прямо, не склоняя голову на грудь. Между грудью и краем парты или стола должен быть промежуток в 3–5 см, предплечья должны свободно лежать на парте, ступни – опираться на пол или подножку парты. В младших классах школьникам лучше пользоваться ранцем, а не портфелем.

Если люди большую часть дня проводят на ногах, переносят большие тяжести, у них может развиться плоскостопие, т.е. понижение свода стопы. К плоскостопию может привести очень узкая и тесная обувь или увлечение обувью на высоких каблуках.

Чтобы предотвратить плоскостопие следует носить обувь с задником, с эластичной подошвой, на небольшом каблуке (3-5 см). Полезно так же ходить босиком, на цыпочках, заниматься плаванием, подвижными играми.

Кожа

Наружный покров тела человека – кожа. Общая площадь кожных покровов человека составляет приблизительно 2 м2. Кожа выполняет ряд важнейших функций: защитную, чувствительную, выделительную, запасающую и терморегуляционную.

Строение кожи (схема)

Кожа состоит из трех слоев: эпидермиса, дермы (или собственно кожи), подкожной жировой клетчатки.

Эпидермис cостоит из нескольких десятков слоев эпителиальных клеток. Наиболее толстый эпидермис на подошвах и ладонях, а самый тонкий – на веках глаз. Верхние слои эпидермиса – мертвые. Они постоянно слущиваются, особенно во время мытья. При этом они заменяются ороговевающими клетками нижних слоев, образованных живыми клетками. В среднем за год человек теряет 600–700 г кожных частичек. В клетках эпидермиса вырабатывается пигмент меланин, от количества которого зависит цвет кожи. Меланин поглощает ультрафиолетовые лучи и особенно интенсивно вырабатывается при значительном освещении кожи солнцем.

Дерма – это соединительная ткань, богатая переплетающимися эластичными волокнами, придающими коже упругость. В дерме расположено большое число разнообразных рецепторов: температурных, механических, болевых. Больше всего в коже болевых окончаний – около 1 млн, а температурных гораздо меньше: 250 тыс. тепловых, 30 тыс. холодовых.

Волосы человека также имеют эпидермальное происхождение – это кожные ороговевшие образования. Волос состоит из луковицы, корня и стержня. У корня каждого волоса находится рудимент мышцы. Рядом с волосяными луковицами расположены сальные железы. Пузырьки сальных желез, в которых вырабатывается кожное сало, открываются в волосяные сумки.

Кожное сало необходимо для смазывания волос и кожи. Потовые железы образованы железистыми клетками, выделяющими пот – жидкость, содержащую мочевину, соли и др. Выводные протоки потовых желез расположены по всей поверхности кожи. Больше всего их в подмышках, на ладонях, подошвах, а общее их количество составляет 2–3 млн. Количество выделяемого пота сильно колеблется. Особенно много пота выделяется в жаркие дни – до 3 л. Кожное сало и пот содержат вещества, препятствующие проникновению в кожу подавляющего большинства болезнетворных микроорганизмов.

В дерме находится большое число кровеносных сосудов и нервных волокон.

Под дермой находится третий слой кожи – подкожная жировая клетчатка, образованная рыхлой соединительной тканью. Накапливающийся в этой ткани жир защищает организм от переохлаждения, служит резервом на случай больших энергетических затрат.

Одна из важнейших функций кожи – терморегуляционная. Терморегуляция – это ряд физиологических процессов, позволяющих поддерживать температуру тела человека на постоянном уровне. Около 80% тепла, образующегося в организме, теряется через кожу. При повышении температуры окружающей среды сосуды кожи рефлекторно расширяются и теплоотдача возрастает. Кроме того, увеличивается выделение и испарение пота, что требует больших затрат энергии.

При низкой температуре окружающей среды сосуды кожи сужаются, выделение пота уменьшается.

Для повышения устойчивости организма к понижению или повышению температуры необходимо постоянно его закаливать. В результате закаливания вырабатывается комплекс рефлексов, обеспечивающих повышение защитных сил человека. Основные способы закаливания – водные и воздушные процедуры, спортивные упражнения и т.п.

Грязная кожа не может нормально выполнять защитную и терморегуляционную функции. Грязь приводит к закупорке сальных и потовых желез, увеличивает время жизни болезнетворных бактерий, попавших на кожу, поэтому следует регулярно мыться. Для нормального состояния кожных покровов нужна удобная одежда. Она должна быть чистой, хорошо пропускать влагу и воздух, не препятствовать теплообмену.