Перейти до основного вмісту
Каталог

Опорно-рухова система: кістки, з’єднання і м’язи

~20 хв · 10 розділів · 11 тестових запитань

Організм людини
Біологія НМТ

Хімічний склад і будова кісток, типи з'єднань, відділи скелета з особливостями прямоходіння, будова й робота скелетних м'язів, а також домедична допомога при переломах, вивихах і розтягненнях.

Кістка: хімічний склад, будова і ріст

Опорно-рухова система людини поділяється на дві частини. Пасивна частина — це скелет, тобто кістки та їхні з'єднання. Активна частина — скелетні м'язи, які скорочуються й рухають кістки. Разом вони виконують кілька життєво важливих функцій:

  • опора — утримують тіло в певному положенні;

  • захист внутрішніх органів (череп захищає мозок, грудна клітка — серце й легені);

  • рух — м'язи рухають кістки, які працюють як важелі;

  • кровотворення — у червоному кістковому мозку утворюються клітини крові;

  • запас мінеральних солей — кістки є депо кальцію й фосфору.

У дорослої людини налічується близько 206 кісток, і кожна з них має складну будову.

Хімічний склад кістки

Кістка складається з органічних і неорганічних (мінеральних) речовин. Органічні речовини становлять приблизно третину маси кістки; головний серед них — білок колаген. Вони надають кістці пружності, тобто здатності повертатися до початкової форми після деформації. Мінеральні солі (переважно солі кальцію — фосфати й карбонати) становлять близько двох третин маси й забезпечують твердість кістки.

Це легко довести двома простими дослідами. Якщо кістку помістити в розчин хлоридної (соляної) кислоти, мінеральні солі розчиняться, і кістка стане настільки гнучкою, що її можна зав'язати вузлом — у ній залишаться лише органічні речовини. Якщо ж кістку прожарити на вогні, органічні речовини згорять, і кістка стане дуже крихкою — розсипатиметься від легкого натискання, зберігши лише мінеральну основу.

Вікові зміни складу кісток

Співвідношення органічних і мінеральних речовин змінюється з віком. У дітей кістки містять більше органічних речовин, тому вони пружні й гнучкі. Це добре, бо кістки рідше ламаються, але погано — вони легко викривляються за тривалої неправильної пози (сутулість, сколіоз). У літніх людей, навпаки, частка мінеральних речовин зростає, а органічних меншає. Кістки стають крихкими, тому в старості переломи трапляються частіше й зростаються довше. Для міцності кісток потрібні: кальцій і фосфор у їжі, вітамін D (він допомагає засвоювати кальцій) і регулярне фізичне навантаження.

Будова трубчастої кістки

Найкраще будову кістки розглянути на прикладі довгої трубчастої кістки, наприклад плечової або стегнової. Така кістка складається з тіла (діафіза) і двох головок (епіфізів).

  • Тіло (діафіз) утворене компактною кістковою речовиною. Усередині нього є порожнина, яка в дорослих заповнена жовтим кістковим мозком (жировою тканиною).

  • Головки (епіфізи) побудовані з губчастої кісткової речовини. Суглобові поверхні головок вкриті гладеньким гіаліновим хрящем, який зменшує тертя в суглобі.

  • Окістя — це тонка, але міцна сполучнотканинна оболонка, що вкриває кістку ззовні. У ній є кровоносні судини, які живлять кістку, і нерви. Внутрішній шар окістя містить клітини, здатні ділитися, тому окістя забезпечує ріст кістки в товщину та зрощення після переломів.

Компактна й губчаста речовина

Компактна кісткова речовина утворена структурними одиницями — остеонами. Кожен остеон — це система концентричних кісткових пластинок, розташованих навколо центрального каналу (гаверсового каналу), у якому проходять кровоносні судини й нерви. Між пластинками лежать кісткові клітини — остеоцити. Така будова надає кістці великої міцності.

Губчаста речовина складається з кісткових перекладин (трабекул), розташованих не хаотично, а вздовж ліній найбільшого навантаження. Це робить кістку легкою, але міцною. У комірках між перекладинами губчастої речовини головок кісток міститься червоний кістковий мозок — орган кровотворення, де утворюються еритроцити, лейкоцити й тромбоцити. У порожнині тіла кістки дорослих червоний мозок замінюється на жовтий (жировий), який кровотворної функції не виконує.

Ріст кісток

Кістка росте в товщину завдяки поділу клітин внутрішнього шару окістя. Саме окістя відповідає за зрощення кістки після перелому. У довжину кістка росте за рахунок хрящових пластинок (метафізарних хрящів), розташованих між тілом і головками. Ці пластинки поступово заміщуються кістковою тканиною, і ріст завершується до 20–25 років.

Види кісток за формою

Вид кісток

Опис

Приклади

Трубчасті

Мають тіло (діафіз) і головки (епіфізи); переважає компактна речовина

Плечова, стегнова, променева

Губчасті

Побудовані переважно з губчастої речовини, вкриті тонким шаром компактної

Кістки зап'ястка й заплесна (зокрема надп'яткова (таранна) і п'яткова)

Пласкі

Тонкі, часто виконують захисну функцію

Лопатка, тазова кістка, грудина

Змішані

Мають складну форму, поєднують різні типи будови

Хребці, клиноподібна кістка

Рендеринг діаграми…

З'єднання кісток і будова суглоба

Кістки скелета з'єднуються між собою трьома способами: нерухомо, напіврухомо й рухомо. Тип з'єднання залежить від функції, яку виконує відповідна ділянка скелета.

Нерухоме з'єднання

Нерухоме з'єднання утворюється двома способами: зрощенням кісток або за допомогою швів. Шви — це зубчасті краї кісток, що щільно входять один в одного, між якими є тонкий прошарок сполучної тканини. Так з'єднані кістки мозкового відділу черепа (лобова, тім'яні, потилична). Зрощені кістки — це, наприклад, зрощені хребці крижової кістки (крижі) або кістки таза, які до 14–16 років існують окремо, а потім зростаються.

Напіврухоме з'єднання

Напіврухоме з'єднання — це з'єднання кісток через хрящові прошарки. Хрящ пружний, тому таке з'єднання допускає невелику рухливість. Класичні приклади: тіла хребців з'єднані міжхребцевими дисками, які дозволяють хребту згинатися й розгинатися, але не дають окремим хребцям зміщуватися один відносно одного. Також ребра з'єднуються з грудниною (грудною кісткою) за допомогою реберних хрящів.

Рухоме з'єднання — суглоби

Суглоб — це рухоме з'єднання кісток, яке дозволяє виконувати різноманітні рухи. Будова суглоба забезпечує міцність, гладкість ковзання та змащення поверхонь.

Будова суглоба

  • Суглобові поверхні кісток: одна кістка має головку (випуклу поверхню), інша — суглобову западину (ввігнуту). Поверхні вкриті гладеньким гіаліновим хрящем, який зменшує тертя.

  • Суглобова сумка — щільна сполучнотканинна оболонка, що герметично огортає суглоб.

  • Суглобова порожнина — щілина всередині сумки, заповнена суглобовою (синовіальною) рідиною. Вона змащує хрящові поверхні, зменшує тертя та живить хрящ.

  • Зв'язки — міцні тяжі зі сполучної тканини, які зміцнюють суглоб і обмежують амплітуду рухів, запобігаючи вивихам.

Форми суглобів

За формою суглобові поверхні бувають різними, і від цього залежить, у яких напрямках можна рухати кісткою.

Форма суглоба

Можливі рухи

Приклади

Кулястий

Усі напрямки: згинання, розгинання, відведення, приведення, обертання

Плечовий, кульшовий

Блокоподібний

Лише згинання й розгинання в одній площині

Ліктьовий (між плечовою та ліктьовою), між фалангами пальців

Еліпсоподібний

Згинання, розгинання, відведення, приведення

Променево-зап'ястковий

Цікавий факт: єдина рухома кістка черепа — нижня щелепа. Вона з'єднується зі скроневими кістками за допомогою скронево-нижньощелепних суглобів (комбінований суглоб), що дозволяє жувати й розмовляти. Усі інші кістки черепа з'єднані нерухомо (швами).

Рендеринг діаграми…

Скелет людини і прямоходіння

Скелет людини поділяють на кілька відділів: скелет голови (череп), скелет тулуба (хребет і грудна клітка) і скелет кінцівок (верхніх і нижніх) разом із поясами, якими вони кріпляться до тулуба.

Скелет голови — череп

Череп складається з двох відділів: мозкового й лицевого. Мозковий відділ утворюють: лобова кістка, дві тім'яні, потилична, дві скроневі, а також клиноподібна й решітчаста кістки. Він захищає головний мозок. Лицевий відділ включає верхню й нижню щелепи, вилицеві кістки, носові кістки, піднебінні кістки тощо. У людини мозковий відділ черепа значно більший за лицевий — це пов'язано з великим об'ємом головного мозку. Єдина рухома кістка черепа — нижня щелепа.

Скелет тулуба

Хребет — це головна вісь тіла. Він складається з 33–34 хребців, які поділяються на п'ять відділів:

Відділ

Кількість хребців

Особливість

Шийний

7

Перший — атлант, другий — епістрофей

Грудний

12

До них кріпляться ребра

Поперековий

5

Наймасивніші хребці

Крижовий

5 (зрощені в крижову кістку)

З'єднує хребет із тазом

Куприковий

4–5 (зрощені в куприк)

Рудимент хвоста

Грудна клітка утворена грудною кісткою (грудиною), 12 парами ребер і грудними хребцями. Сім верхніх пар ребер кріпляться безпосередньо до грудини власними хрящами (справжні ребра). Наступні три пари (VIII–X) прикріплюються хрящами до хряща вищих ребер (несправжні ребра). Дві нижні пари (XI–XII) не кріпляться до грудини — це вільні ребра, вони закінчуються в м'язах черевної стінки.

Скелет кінцівок

Скелет верхньої кінцівки поділяють на пояс верхньої кінцівки (лопатки й ключиці) та вільну верхню кінцівку: плечова кістка, ліктьова й променева кістки передпліччя, кисть (зап'ясток — 8 кісток, п'ясток — 5 кісток, фаланги пальців — 14 кісток). Великий палець кисті протиставлений решті (у людини — найповніше серед приматів) — це дозволяє точно захоплювати предмети. Це пристосування до трудової діяльності, а не до прямоходіння.

Скелет нижньої кінцівки: пояс нижньої кінцівки — дві тазові кістки, які з'єднуються з крижовою кісткою й утворюють таз. Вільна нижня кінцівка: стегнова кістка (найдовша в тілі), наколінок, велика й мала гомілкові кістки, стопа (заплесно — 7 кісток, плесно — 5 кісток, фаланги пальців — 14 кісток). Кістки нижніх кінцівок масивніші за кістки верхніх, бо вони несуть вагу всього тіла.

Особливості скелета, зумовлені прямоходінням

Людина — єдиний сучасний ссавець, для якого постійне прямоходіння (двонога ходьба з вертикальним положенням тіла) є основним способом пересування. Прямоходіння наклало відбиток на будову всього скелета. Ось головні пристосування:

  • Хребет має чотири вигини: два вперед (шийний і поперековий лордози) і два назад (грудний і крижовий кіфози). Така S-подібна форма пружинить під час ходьби, бігу та стрибків, пом'якшуючи поштовхи й захищаючи головний мозок від струсів.

  • Грудна клітка розширена в боки (у чотириногих тварин вона стиснута з боків).

  • Таз широкий, чашоподібний — він утримує внутрішні органи й слугує опорою для хребта.

  • Стопа має склепінчасту будову (поздовжнє й поперечне склепіння). Вона пружинить під час ходьби та пом'якшує удари об землю.

  • Кістки нижніх кінцівок значно масивніші за кістки верхніх.

Постава та її порушення

Постава — це звичне положення тіла в спокої та під час руху. Правильна постава — це не лише красиво, а й здорово: вона забезпечує нормальне розташування внутрішніх органів і рівномірне навантаження на хребет. Порушення постави:

  • Сколіоз — бічне викривлення хребта.

  • Сутулість (кіфоз) — посилення грудного вигину хребта назад.

  • Плоскостопість — опущення склепінь стопи.

Профілактика порушень постави: правильна поза за партою (спина рівна, ноги стоять на підлозі, відстань до зошита 30–35 см), носити рюкзак на обох плечах, регулярно займатися фізичними вправами (плавання, біг), носити зручне взуття з невисоким каблуком.

Рендеринг діаграми…

Скелетні м'язи: будова, скорочення, робота

Активна частина опорно-рухової системи — це скелетні м'язи. В людини їх понад 600, і вони становлять близько 40 % маси тіла. Скелетні м'язи утворені посмугованою м'язовою тканиною, скорочуються довільно (за бажанням людини) і швидко. На відміну від них, гладенькі м'язи внутрішніх органів працюють мимовільно й повільно.

Будова скелетного м'яза

Скелетний м'яз складається з черевця — потовщеної центральної частини, утвореної пучками м'язових волокон, — і сухожилків, якими м'яз кріпиться до кісток. Сухожилки побудовані зі щільної сполучної тканини, вони білі, блискучі й дуже міцні, але не здатні скорочуватися.

М'язове волокно — це довга (до кількох сантиметрів) багатоядерна клітина. Усередині волокна розташовані міофібрили — ниткоподібні структури, які й забезпечують скорочення. Міофібрили мають поперечну посмугованість, оскільки в них чергуються світлі та темні смуги.

Скорочення м'яза: актин і міозин

Міофібрили складаються з двох типів білкових ниток: тонких — з білка актину, і товстих — з білка міозину. Темні смуги міофібрили утворені переважно міозином, світлі — актином. Під час скорочення нитки актину ковзають між нитками міозину, затягуючись у проміжки між ними. У результаті вся міофібрила коротшає, а отже, коротшає й усе м'язове волокно.

Для скорочення потрібні дві речі: енергія у формі АТФ (аденозинтрифосфорної кислоти) й іони кальцію (Ca²⁺). Без Ca²⁺ актин і міозин не можуть взаємодіяти — м'яз лишається розслабленим.

Робота м'язів-антагоністів

М'язи рідко працюють поодинці. Найчастіше вони діють групами. Згиначі й розгиначі — це м'язи-антагоністи, тобто вони виконують протилежні дії. Наприклад, двоголовий м'яз плеча (біцепс) згинає руку в ліктьовому суглобі. Коли він скорочується, триголовий м'яз плеча (трицепс) розслаблюється. Коли потрібно розігнути руку, трицепс скорочується, а біцепс розслаблюється. Така узгоджена робота називається реципрокною іннервацією. Існують також м'язи-синергісти, які діють разом, посилюючи один одного.

Основні групи скелетних м'язів

Група м'язів

Приклади

Функція

Голови

Жувальні, мімічні (коловий м'яз рота, коловий м'яз ока)

Жування, міміка

Шиї

Груднинно-ключично-соскоподібний

Повороти й нахили голови

Тулуба

Великий грудний, найширший м'яз спини, прямий м'яз живота, міжреброві м'язи, діафрагма

Рухи тулуба, дихання, прес

Кінцівок

Двоголовий плеча, триголовий плеча, чотириголовий стегна, литковий

Рухи рук і ніг

Динамічна й статична робота м'язів

Динамічна робота — це коли м'язи по черзі скорочуються й розслаблюються, і тіло або вантаж переміщується в просторі. Приклади: ходьба, біг, піднімання відер з водою. Під час динамічної роботи м'язи постачаються киснем і поживними речовинами, а продукти обміну виводяться, тому втома настає повільніше.

Статична робота — це тривале напруження м'язів без переміщення тіла чи вантажу. Наприклад, стояти на місці, тримати сумку на витягнутій руці, утримувати планку. За статичної роботи кровоносні судини всередині м'яза перетискаються напруженими волокнами, тому кисень надходить погано, а молочна кислота накопичується. Саме тому статична робота втомлює швидше за динамічну.

Найбільшу роботу м'яз виконує за середніх (оптимальних) навантажень і середнього ритму. І надто легка, і надто важка робота знижують ефективність.

Втома та активний відпочинок

Втома — це тимчасове зниження працездатності м'яза. У м'язовому волокні накопичується молочна кислота (продукт анаеробного розщеплення глюкози) й виснажуються запаси глікогену. Проте головна причина втоми — не в самому м'язі, а в нервових центрах, які посилають до м'яза імпульси. Російський учений І. М. Сєченов довів: якщо одна рука втомилася, вона відновлюється швидше, коли під час відпочинку працює інша рука. Це явище назвали активним відпочинком.

Тонус, нервова регуляція та тренування

Навіть у спокої скелетні м'язи не розслаблюються повністю — вони перебувають у стані постійного помірного напруження, яке називається тонусом. Тонус підтримується нервовими імпульсами, що надходять від спинного мозку.

Довільні рухи запускаються руховою зоною кори великого мозку (лобова частка). Звідти сигнали передаються через рухові нейрони спинного мозку до скелетних м'язів. Координацію рухів забезпечує мозочок. Регулярні тренування збільшують товщину м'язових волокон, покращують постачання м'язів кров'ю — м'язи стають сильнішими й витривалішими.

Рендеринг діаграми…

Домедична допомога: переломи, вивихи, розтягнення

Травми опорно-рухової системи трапляються часто, тому важливо знати, як правильно надати домедичну допомогу. Головне правило: не нашкодь. Пам'ятай: остаточне лікування проводить лікар, а твоє завдання — зменшити біль і запобігти подальшим ушкодженням до прибуття медиків.

Перелом

Перелом — це порушення цілісності кістки. Розрізняють два типи:

  • Закритий перелом — шкіра над місцем перелому не пошкоджена. Уламки кістки не виходять назовні.

  • Відкритий перелом — у місці перелому є рана, у якій іноді видно кісткові уламки. Це небезпечно через кровотечу та ризик інфікування.

Ознаки перелому: різкий біль, набряк, деформація кінцівки, неприродна рухливість у місці перелому (там, де її не має бути), неможливість здійснити рух.

Домедична допомога при переломі кінцівки

  1. Знерухом (іммобілізуй) пошкоджену кінцівку. Використай шину — спеціальну медичну або підручний матеріал (дошку, палицю, лист картону, щільно складений одяг). Шину накладають так, щоб вона захоплювала два суглоби: один вище перелому, інший нижче. Наприклад, при переломі гомілки шина має фіксувати колінний і гомілковостопний суглоби.

  2. При відкритому переломі спершу зупини кровотечу: наклади на рану стерильну тиснучу пов'язку, а за сильної кровотечі — джгут вище рани. Уламки кістки не вправляй — це робить тільки лікар.

  3. Приклади холод до місця перелому (лід, сніг, пакет з холодною водою через тканину) — це зменшить набряк і біль.

  4. Виклич швидку допомогу (103) або транспортуй потерпілого до лікарні.

Особлива ситуація: при підозрі на перелом хребта людину не можна переміщувати, садити чи ставити на ноги. Будь-який необережний рух може пошкодити спинний мозок. Виклич медиків і чекай.

Вивих

Вивих — це стійке зміщення суглобових поверхонь кісток, яке часто супроводжується розривом суглобової сумки. Ознаки: різкий біль, зміна форми суглоба (неприродне положення кінцівки), неможливість руху в суглобі.

Допомога при вивиху:

  • Ні в якому разі не намагайся вправити вивих самостійно! Це може призвести до розриву зв'язок, пошкодження нервів і судин.

  • Знерухом кінцівку в тому положенні, якого вона набула.

  • Приклади холод до пошкодженого суглоба.

  • Достав потерпілого до лікаря або виклич швидку.

Розтягнення зв'язок

Розтягнення — це ушкодження зв'язок (надрив волокон) без зміщення кісток у суглобі. Ознаки: біль, набряк, рухи в суглобі можливі, але болісні. На відміну від вивиху, форма суглоба не змінюється.

Допомога при розтягненні:

  • Забезпеч спокій пошкодженій кінцівці.

  • Приклади холод (лід загорнутий у тканину) на 15–20 хвилин.

  • Наклади тугу фіксувальну пов'язку (еластичний бинт).

  • Надай кінцівці піднесеного положення (підклади подушку).

Травма

Головна ознака

Що робити

Чого не робити

Закритий перелом

Біль, набряк, деформація, неприродна рухливість

Накласти шину на два суглоби, холод, викликати 103

Розтирати, змушувати рухати

Відкритий перелом

Рана + ознаки перелому, іноді видно уламки

Зупинити кровотечу, стерильна пов'язка, шина, холод, 103

Вправляти уламки

Вивих

Зміна форми суглоба, біль, рух неможливий

Знерухомити в наявному положенні, холод, доставити до лікаря

Вправляти самостійно

Розтягнення

Біль, набряк, рухи болісні, але можливі

Спокій, холод, туга пов'язка, піднесене положення

Гріти, розтирати

Розбираємо завдання

Приклад 1. Логічні пари: кістки — тип з'єднання

Установи відповідність між кістками (1–4) і типом їх з'єднання (А–Д).

Кістки

Тип з'єднання

1 кістки мозкового відділу черепа

А нерухоме (шов)

2 тіла сусідніх хребців

Б напіврухоме (через міжхребцевий диск)

3 плечова кістка й лопатка

В рухоме — кулястий суглоб

4 фаланги пальців

Г рухоме — блокоподібний суглоб

Д напіврухоме з'єднання ребер із грудниною (зайве)

Розв'язання: Кістки мозкового відділу черепа з'єднані швами — це нерухоме з'єднання (1 → А). Тіла хребців з'єднані міжхребцевими дисками — напіврухоме з'єднання (2 → Б). Плечова кістка й лопатка утворюють плечовий суглоб кулястої форми з рухами в усіх напрямках (3 → В). Фаланги пальців з'єднані блокоподібними суглобами, що дозволяють лише згинання й розгинання (4 → Г). Варіант Д — зайвий, це напіврухоме з'єднання ребер із грудниною.

Відповідь: 1-А, 2-Б, 3-В, 4-Г.

Приклад 2. Дія кислоти на кістку

Кістку витримали в розчині хлоридної (соляної) кислоти, після чого вона стала гнучкою й легко зав'язується вузлом. Чому це сталось?

  • А) Згоріли органічні речовини кістки.

  • Б) Кістка вбрала воду й набухла.

  • В) Розчинилися мінеральні солі, лишилися органічні речовини.

  • Г) Розчинився колаген.

Розв'язання: Хлоридна кислота реагує з мінеральними солями кальцію, розчиняючи їх. Після цього в кістці залишаються лише органічні речовини (переважно колаген), які надають пружності. Варіант А відповідає прожарюванню — там згорають органічні речовини. Варіант Б помилковий: кістка не набухає від води в кислому середовищі. Варіант Г неправильний, бо кислота не розчиняє колаген — навпаки, він лишається.

Відповідь: В.

Приклад 3. Червоний кістковий мозок у трубчастій кістці

На рисунку зображено поздовжній розріз трубчастої кістки дорослої людини. У якому місці міститься червоний кістковий мозок?

  • А) У порожнині тіла (діафіза) кістки.

  • Б) В окісті.

  • В) У комірках губчастої речовини головок (епіфізів) кістки.

  • Г) У суглобовому хрящі.

Розв'язання: Червоний кістковий мозок — орган кровотворення — розташований у комірках губчастої кісткової речовини. У довгих трубчастих кістках це головки (епіфізи). У порожнині тіла кістки дорослої людини міститься жовтий (жировий) кістковий мозок, а не червоний. В окісті кісткового мозку немає. Суглобовий хрящ — це гіаліновий хрящ, який вкриває суглобові поверхні, у ньому кісткового мозку також немає.

Відповідь: В.

Приклад 4. Два твердження: робота м'язів

Оціни правильність двох тверджень:

I. Коли рука згинається в ліктьовому суглобі, двоголовий м'яз плеча скорочується, а триголовий розслаблюється.

II. Тримати сумку на витягнутій руці — приклад динамічної роботи.

  • А) Правильне лише I.

  • Б) Правильне лише II.

  • В) Обидва правильні.

  • Г) Обидва неправильні.

Розв'язання: Твердження I правильне. Двоголовий м'яз плеча (біцепс) і триголовий (трицепс) — м'язи-антагоністи. Під час згинання біцепс скорочується, а трицепс розслаблюється. Твердження II неправильне. Тримати сумку на витягнутій руці — це статична робота, бо м'язи тривало напружені, але тіло не переміщується і вантаж не рухається. Динамічна робота — це коли м'язи по черзі скорочуються й розслаблюються, переміщуючи тіло чи вантаж (ходьба, біг).

Відповідь: А.

Приклад 5. Закритий перелом гомілки

Людина під час невдалого стрибка отримала закритий перелом гомілки. Яка домедична допомога є правильною?

  • А) Вправити кісткові уламки на місці й накласти пов'язку.

  • Б) Розтерти місце перелому спиртом.

  • В) Знерухомити шиною, захопивши колінний і гомілковостопний суглоби.

  • Г) Змусити потерпілого пройтися, щоб переконатися, чи дійсно зламана кістка.

Розв'язання: Правильна домедична допомога при закритому переломі — знерухомити кінцівку шиною. Шина має захоплювати два суглоби: один вище перелому (колінний) і один нижче (гомілковостопний), щоб повністю виключити рух у місці перелому. Варіант А неправильний: уламки вправляти не можна — це може пошкодити судини й нерви. Варіант Б неправильний: розтирання посилює кровотечу й набряк. Варіант Г небезпечний: навантаження на зламану кістку може змістити уламки.

Відповідь: В.

Типові помилки й пастки

  • Плутають з'єднання тіл хребців: учні вважають його рухомим, а воно напіврухоме — через міжхребцеві диски. Хребці з'єднані хрящовими прошарками, що дають невелику рухливість, але не утворюють суглоба.

  • Плутають досліди: кислота розчиняє мінеральні солі, роблячи кістку гнучкою; прожарювання знищує органічні речовини, роблячи кістку крихкою. Запам'ятай: кислота → гнучка (бо лишається колаген), вогонь → крихка (бо лишаються солі).

  • Вважають, що в порожнині тіла кістки дорослого міститься червоний кістковий мозок. Насправді там — жовтий (жировий) мозок. Червоний мозок розташований у комірках губчастої речовини головок кісток.

  • Плутають механізми росту кісток: у товщину кістка росте за рахунок поділу клітин внутрішнього шару окістя, у довжину — за рахунок хрящових пластинок між тілом і головками.

  • Вважають статичну роботу менш утомливою, бо тіло не рухається. Насправді статична робота (стояти, тримати вантаж) втомлює швидше за динамічну, оскільки напружені м'язи перетискають свої кровоносні судини, і кисень майже не надходить.

  • Вправляють вивих або кісткові уламки самостійно — це дуже небезпечно, може пошкодити судини й нерви. Ніколи не вправляй! При переломі накладають шину, не захопивши суглоби вище й нижче перелому, або накладають шину лише на один суглоб — це неправильно, бо не забезпечує повної нерухомості.

  • Плутають вивих із розтягненням: при вивиху форма суглоба змінена, рух неможливий; при розтягненні форма нормальна, рухи болісні, але можливі.

Як це перевіряють на НМТ

Тема 4.12 програми НМТ з біології («Опорно-рухова система людини») вимагає знати й розуміти:

  • хімічний склад кістки (органічні й мінеральні речовини) і досліди, що його доводять;

  • будову трубчастої кістки: окістя, компактну й губчасту речовину, остеон, червоний і жовтий кістковий мозок, суглобовий хрящ;

  • типи з'єднання кісток (нерухоме, напіврухоме, рухоме) та будову суглоба;

  • відділи скелета (череп, хребет, грудна клітка, кінцівки) і особливості, пов'язані з прямоходінням;

  • будову скелетного м'яза, механізм скорочення (актин, міозин);

  • роботу м'язів-антагоністів (згиначі — розгиначі), динамічну й статичну роботу;

  • домедичну допомогу при переломах, вивихах, розтягненнях.

Як виглядають завдання на НМТ

У демоваріанті НМТ-2026 тему 4.12 представляє, зокрема, завдання № 17 — це вибір однієї відповіді з чотирьох (формат А–Г) за мікрофотографією тканини. У ньому тему 4.12 поєднано з темою 4.1 («Будова тіла людини»): на мікрофотографії кісткова тканина (остеони з концентричними пластинками), і треба визначити, складником якої системи органів вона є. Завдання оцінюється в 1 бал.

Логічні пари (завдання 25–28) — формат 1–4 → А–Д, по 1 балу за кожну правильно встановлену пару. Тематика: «кістка → відділ скелета» або «з'єднання кісток → тип з'єднання». Наприклад, потрібно зіставити назву кістки з відділом скелета, до якого вона належить.

Рисунок, схема чи фотографія є в 15 із 30 завдань демоваріанта НМТ-2026. Тому важливо вміти візуально розпізнавати структури.

Стратегія для мікрофотографії тканини

Якщо в завданні дано мікрофотографію, шукай упізнавані ознаки:

  • Кісткова тканина: видно концентричні кісткові пластинки навколо центрального каналу (остеони), між пластинками — темні цятки (остеоцити).

  • Посмугована м'язова тканина (скелетний м'яз): довгі волокна з поперечною посмугованістю (чергування світлих і темних смуг), багато ядер на периферії волокна.

  • Гладенька м'язова тканина: веретеноподібні клітини з одним ядром, без поперечної посмугованості.

Пам'ятай: на НМТ завдання на тему опорно-рухової системи можуть з'явитися в будь-якій із трьох форм: вибір однієї відповіді (А–Г), логічні пари (1–4 → А–Д) або завдання з вибором трьох правильних відповідей із трьох груп.

Питання й відповіді

Чому в дітей кістки гнучкіші, а в літніх людей — крихкіші?

Співвідношення органічних і мінеральних речовин у кістках змінюється з віком. У дітей більше органічних речовин (переважно колагену), які надають кістці пружності, тому кістки гнучкі й рідше ламаються, але можуть викривлятися за неправильної постави. У літніх людей частка мінеральних солей кальцію зростає, а органічних речовин меншає — кістки стають твердими, але крихкими, тому переломи трапляються частіше.

Чому з'єднання хребців вважають напіврухомим?

Тіла сусідніх хребців з'єднані міжхребцевими дисками — пружними хрящовими прошарками. Така будова дає хребту змогу згинатися й розгинатися, повертатися в боки, але не дозволяє окремим хребцям зміщуватися один відносно одного. Це не нерухоме з'єднання (бо рух можливий) і не рухоме (бо немає суглоба з суглобовою порожниною), тому його класифікують як напіврухоме.

Навіщо хребту вигини, якщо прямий хребет здається міцнішим?

S-подібна форма хребта з чотирма вигинами (шийний і поперековий лордози вперед, грудний і крижовий кіфози назад) працює як пружина. Під час ходьби, бігу чи стрибків вигини амортизують вертикальне навантаження, пом'якшуючи поштовхи. Якби хребет був прямим, удари передавалися б на хребці та головний мозок, спричиняючи травми. Крім того, вигини збільшують стійкість хребта до стискання.

Чому тримати вантаж нерухомо важче, ніж нести його?

Тримати вантаж нерухомо на витягнутій руці — це статична робота. Під час статичної роботи м'язи тривало напружені в одному положенні, їхні кровоносні судини перетискаються — кисень майже не надходить, а молочна кислота накопичується. Це призводить до швидкої втоми. Коли ж ти несеш вантаж (динамічна робота), м'язи по черзі скорочуються й розслаблюються, тому кровообіг кращий і втома настає пізніше.

Чому при переломі не можна вправляти кістку самостійно?

Самостійне вправлення кісткових уламків або вивиху може призвести до серйозних ускладнень: пошкодження кровоносних судин (кровотеча), нервів (параліч), м'язів і зв'язок. Крім того, неправильно зіставлені уламки можуть зростися неправильно, що потребуватиме хірургічного втручання. Завдання домедичної допомоги — забезпечити нерухомість (іммобілізацію) та швидко доставити потерпілого до лікаря.

Коротко: головне

  • Кістка: органічні речовини (колаген) дають пружність, мінеральні солі кальцію — твердість. Кислота розчиняє солі (гнучка кістка), прожарювання знищує органіку (крихка кістка).

  • Окістя забезпечує ріст кістки в товщину та зрощення після перелому; хрящові пластинки між тілом і головками — ріст у довжину (до 20–25 років).

  • Компактна речовина складається з остеонів (концентричні пластинки навколо каналу). Червоний кістковий мозок — у комірках губчастої речовини (кровотворення). Жовтий кістковий мозок — у порожнині тіла кістки дорослих.

  • Шви черепа — нерухоме з'єднання; міжхребцеві диски й реберні хрящі — напіврухоме; суглоби (кулясті, блокоподібні) — рухоме. Єдина рухома кістка черепа — нижня щелепа.

  • Особливості скелета, зумовлені прямоходінням: S-подібний хребет (лордози й кіфози), розширена грудна клітка, широкий чашоподібний таз, склепінчаста стопа, масивні кістки ніг.

  • Скорочення м'яза — ковзання ниток актину між нитками міозину (потрібні АТФ і Ca²⁺). Згиначі й розгиначі — м'язи-антагоністи: коли один скорочується, інший розслаблюється.

  • Динамічна робота (ходьба, біг) втомлює повільніше; статична (стояння, тримання вантажу) — швидше через порушення кровопостачання м'яза.

  • Перелом: накласти шину на два суглоби (вище й нижче), при відкритому — спершу зупинити кровотечу, уламки не вправляти, холод, 103. Вивих: не вправляти, знерухомити в наявному положенні, холод, до лікаря. Розтягнення: спокій, холод, туга пов'язка, піднесене положення.