§ 49. Опорно-двигательная система человека
Естествознание, 6 класс. Учебник: Верховцева Л. А. и др. (Алматыкітап баспасы, 2023). Раздел 5: Энергия и движение. Страницы 97–102.
Чему научишься
- Называть четыре отдела скелета и главные кости.
- Объяснять, зачем нужен скелет: опора, защита, движение.
- Рассказывать, как устроена мышца и зачем ей сухожилие.
- Понимать, что такое рычаг, точка опоры и плечо силы.
- Находить на своём теле рычаги равновесия, силы и скорости.
Разминка
- Что такое сила? Действие одного тела на другое, которое может изменить скорость или форму тела.
- Какие силы ты знаешь? Сила тяжести, сила упругости, сила трения, мышечная сила.
- Что твёрже: кость или мышца? Кость. Мышцу можно сжать пальцами, а кость — нет.
- Чем можно поднять тяжёлый камень, если руками не получается? Палкой-ломом: подсунуть под камень и нажать на другой конец.
Разбираемся
Каркас твоего тела
Представь юрту без деревянного остова. Войлок просто упадёт на землю. Так и тело без скелета: мышцы и органы не держали бы форму.
📌 Скелет — все кости тела вместе. Это пассивная (неподвижная сама по себе) часть опорно-двигательной системы. Двигают кости мышцы.
В скелете взрослого человека больше 200 костей (обычно называют 206). На рисунке параграфа скелет показан спереди и сзади. Подписаны череп, челюсти, шейные позвонки, ключица, лопатки, рёбра, локтевая кость, тазовые кости, бедренная кость и надколенник (коленная чашечка).
Все кости делят на четыре отдела:
💡 Ключицу и лопатку относят к поясу верхних конечностей, а тазовые кости — к поясу нижних. Они соединяют руки и ноги с туловищем.
🌟 Ещё древнегреческий философ Демокрит собирал старые кости и изучал их. А знаменитый римский врач Гален специально ездил в Александрию: там хранился единственный в то время полный скелет человека.
Три работы скелета
| Функция | Что делает | Пример |
|---|---|---|
| Опора | держит форму тела и весь его вес | позвоночник — «стержень» всего скелета |
| Защита | прикрывает важные органы от ударов | череп — мозг; рёбра — сердце и лёгкие; позвоночник — спинной мозг |
| Движение | к костям крепятся мышцы, кости работают как рычаги | руки, ноги, пальцы |
🌟 Люди до сих пор не смогли построить механическую копию скелета, которая двигалась бы так же быстро, плавно и разнообразно и выдерживала такие же нагрузки.
Мышцы — моторы тела
Кости и суставы — пассивная часть, а мышцы — активная. Только мышца умеет сокращаться (становиться короче и толще) и расслабляться.
У мышцы две части:
- мышечная ткань — она сокращается;
- сухожилие — плотный прочный «трос». Оно не сокращается, а передаёт тягу мышцы на кость.
Большинство мышц крепится сухожилиями к костям. Но некоторые мышцы лица крепятся прямо к коже. Поэтому мы можем улыбаться, хмуриться и удивлённо поднимать брови.
На рисунке мышц подписаны жевательные и мимические мышцы, мышцы, поворачивающие голову, мышцы, сгибающие и разгибающие руку, мышцы туловища и мышцы, разгибающие ногу.
👨👩👧 Родителю. Попросите ребёнка положить ладонь на свой бицепс и медленно согнуть руку в локте. Он почувствует, как мышца становится короче и твёрже. А над пяткой можно нащупать ахиллово сухожилие — самое мощное в теле.
Что такое рычаг
📌 Рычаг — твёрдое тело, которое может поворачиваться вокруг неподвижной точки (точки опоры).
Точка опоры делит рычаг на две части — плечи. На рычаг всегда действуют минимум две силы. На рисунке мальчик поднимает камень длинной палкой. Палка лежит на подставке (точка опоры). Короткое плечо — под камнем, длинное — у мальчика в руках. Мальчик давит на длинное плечо небольшой силой и поднимает тяжёлый камень.
В теле всё так же:
- кости — это рычаги;
- суставы — точки опоры;
- мышцы — силы, которые тянут рычаги.
Любое движение — это работа мышц. Им нужна энергия, и её они получают из пищи.
Три вида рычагов в теле
1. Рычаг равновесия. Точка опоры посередине, силы по краям. Пример — череп на позвоночнике. Спереди лицо тянет голову вниз, сзади её удерживают мышцы шеи. Поэтому голова держится ровно. Когда засыпаешь сидя, мышцы шеи расслабляются — и голова «клюёт» вперёд.
2. Рычаг силы. Мышечная сила приложена к длинному плечу, сопротивление — к короткому. Пример — стопа, когда встаёшь на носочки. Точка опоры — пальцы ноги, вес тела давит через голень посередине стопы, а икроножная мышца тянет пятку вверх. Выигрываем в силе: поднимаем весь свой вес одной икрой.
🌟 Ольга Рыпакова из Казахстана — олимпийская чемпионка Лондона-2012 по тройному прыжку. Её рекорд Азии — 15,25 м. Мощный толчок в прыжке как раз даёт рычаг стопы.
3. Рычаг скорости. Мышца крепится близко к точке опоры, а груз далеко. Пример — локтевой сустав. Бицепс прикреплён к предплечью совсем рядом с локтем, а мяч лежит в ладони, далеко от него. Мышце приходится тянуть сильнее, чем весит груз (проигрыш в силе). Зато ладонь проходит большое расстояние очень быстро (выигрыш в скорости и размахе).
⚠️ Частая ошибка. «Рычаг всегда даёт выигрыш в силе». Нет! Рычаг скорости проигрывает в силе. Зато выигрывает в быстроте и размахе движения. В природе ничего не даётся бесплатно.
Проверь, как понял
Проверь себя
- Из каких отделов состоит скелет? Скелет головы (череп), туловища, верхних и нижних конечностей.
- Какие функции у скелета? Опора, защита, движение.
- Какая часть мышцы сокращается? Мышечная ткань. Сухожилие не сокращается.
- Что такое рычаг? Твёрдое тело, которое поворачивается вокруг неподвижной точки опоры.
- Какие рычаги есть в теле? Рычаг равновесия (череп), силы (стопа), скорости (локоть).
Решаем упражнения
№ 1
(задание без номера в учебнике: работа в паре) Изучи рисунок скелета и схему «Отделы скелета». Назови соседу по парте основные отделы и проверь, как он их запомнил.
Как думать. Иди сверху вниз: голова → туловище → руки → ноги.
Решение.
- Скелет головы — череп и челюсти.
- Скелет туловища — позвоночник (в том числе шейные позвонки), рёбра, грудина.
- Скелет верхних конечностей — ключица, лопатка, кости руки (в том числе локтевая).
- Скелет нижних конечностей — тазовые кости, бедренная кость, надколенник, кости голени и стопы.
Проверить соседа можно так: показывай на рисунке кость, а он называет отдел.
Ответ: скелет головы, скелет туловища, скелет верхних конечностей, скелет нижних конечностей.
№ 2
Для чего человеку нужен скелет?
Пример ответа.
- Опора: скелет — твёрдый каркас, он держит форму тела и весь его вес.
- Защита: череп, рёбра и позвоночник берегут мозг, сердце, лёгкие, спинной мозг.
- Движение: к костям крепятся мышцы, и кости двигаются как рычаги.
Ответ: для опоры, защиты внутренних органов и движения.
№ 3
Какая функция скелета предохраняет головной мозг от ушибов?
Как думать. Мозг лежит внутри черепа.
Ответ: защитная — череп защищает головной мозг.
№ 4
Что приводит в движение скелет человека?
Ответ: мышцы. Они сокращаются и тянут кости через сухожилия.
№ 5
(«Подумай», вопрос 1) Каково назначение мышц?
Пример ответа.
- Мышцы двигают кости: благодаря им мы ходим, бегаем, пишем.
- Держат позу: без мышц спины мы не смогли бы сидеть ровно.
- Мимические мышцы меняют выражение лица, жевательные двигают челюсть.
Ответ: мышцы приводят в движение части тела и удерживают его положение.
№ 6
(«Подумай», вопрос 2) Для чего служат сухожилия?
Ответ: сухожилия прикрепляют мышцы к костям и передают на кость тягу сокращающейся мышцы. Сами они не сокращаются.
№ 7
(«Подумай», вопрос 3) Какова основная способность мышц?
Ответ: способность сокращаться (и затем расслабляться).
№ 8
(«Подумай», вопрос 4) Приведи примеры рычагов, которыми пользуется человек.
Как думать. Ищи предметы, которые поворачиваются вокруг какой-то точки.
Пример ответа.
- Лом или палка, которой поднимают камень.
- Ножницы и кусачки (точка опоры — винт).
- Качели-балансир на детской площадке.
- Тачка, открывашка для бутылок, гаечный ключ, весло, щипцы для сахара.
- В теле — руки, ноги, стопа, голова на позвоночнике.
Ответ: лом, ножницы, качели, тачка, гаечный ключ, весло, а также кости скелета.
№ 9
(задание без номера в учебнике: «Вспомни…») Что такое сила и какие виды сил ты изучил в прошлом году?
Пример ответа.
- Сила — действие одного тела на другое; она меняет скорость тела или его форму.
- Сила тяжести — притяжение Земли (из-за неё всё падает вниз).
- Сила упругости — возникает, когда тело сжимают или растягивают (пружина, батут).
- Сила трения — мешает скольжению (поэтому зимой посыпают лёд песком).
- Мышечная сила — сила наших мышц.
Ответ: сила — действие одного тела на другое; изучали силу тяжести, упругости, трения и мышечную силу.
№ 10
(задание без номера в учебнике: творческое) Используя рисунки скелета и мышц и другие источники, найди на теле человека рычаги равновесия, силы и скорости.
Как думать. Для каждого сустава спроси себя: где точка опоры, где тянет мышца, где груз?
Пример ответа.
| Рычаг | Где в теле | Как работает |
|---|---|---|
| Равновесия | голова на первом шейном позвонке | лицо тянет вперёд, мышцы шеи — назад, опора между ними |
| Силы | стопа при подъёме на носки | опора — пальцы, груз (вес тела) посередине, икроножная мышца тянет пятку |
| Скорости | локтевой сустав | бицепс крепится рядом с локтем, груз в ладони далеко |
| Скорости | челюсть при откусывании передними зубами | жевательная мышца ближе к суставу, чем передние зубы |
| Скорости | бедро и голень при беге, удар по мячу | мышцы крепятся близко к суставу, стопа проходит большой путь |
Ответ: равновесия — голова; силы — стопа на носочках; скорости — локоть, колено, челюсть.
№ 11
(задание без номера в учебнике: исследование и лэпбук) Какие животные лучше всех используют рычаг силы и рычаг скорости в своём скелете? Оформи работу в виде лэпбука.
Как думать. Рычаг силы нужен тем, кто копает, давит, тащит. Рычаг скорости — тем, кто быстро бегает, прыгает, бьёт.
План лэпбука.
- Обложка: «Рычаги в мире животных».
- Кармашек «Что такое рычаг» — схема с точкой опоры и двумя плечами.
- Раздел «Чемпионы силы» — крот и барсук (короткие мощные передние лапы для рытья), жук-носорог.
- Раздел «Чемпионы скорости» — гепард и сайгак (длинные лёгкие ноги), кузнечик и кенгуру (прыжки).
- Кармашек «А у человека?» — стопа и локоть.
Пример текста для лэпбука. Крот почти всю жизнь роет землю. Его передние лапы короткие, широкие, как лопаты, а мышцы прикреплены к костям так, что получается рычаг силы. Он проигрывает в скорости, зато легко раздвигает тяжёлую землю. Гепард — наоборот. Его длинные ноги работают как рычаги скорости: мышца сокращается чуть-чуть, а лапа проходит большой путь. Поэтому гепард разгоняется быстрее всех на суше. Сайгаки в казахстанской степи тоже спасаются от хищников бегом. Кузнечик прыгает в десятки раз дальше своей длины благодаря длинным задним ногам.
Где искать: энциклопедии о животных, детские научные сайты, школьная библиотека.
Ответ: рычаг силы — у роющих животных (крот, барсук); рычаг скорости — у бегунов и прыгунов (гепард, сайгак, кенгуру, кузнечик).
№ 12
(задание без номера в учебнике: «тонкие» и «толстые» вопросы) Составь не меньше 3 «тонких» и 2 «толстых» вопросов по теме и задай их одноклассникам.
Как думать. «Тонкий» вопрос — на него можно ответить одним словом. «Толстый» — нужно подумать и объяснить.
Пример ответа.
«Тонкие» вопросы:
- Сколько отделов в скелете человека? (Четыре.)
- Что защищает сердце и лёгкие? (Рёбра, грудная клетка.)
- Как называется часть мышцы, которая не сокращается? (Сухожилие.)
«Толстые» вопросы:
- Почему кости называют пассивной частью опорно-двигательной системы, а мышцы — активной?
- Чем рычаг скорости отличается от рычага силы? Приведи примеры.
- Что будет, если человек долго не занимается физкультурой?
Ответ: свои вопросы по образцу.
Шпаргалка
- В скелете больше 200 костей, их делят на четыре отдела.
- Череп защищает мозг, рёбра — сердце и лёгкие, позвоночник — спинной мозг.
- Кости — рычаги, суставы — точки опоры, мышцы — силы.
- Рычаг силы выигрывает в силе, рычаг скорости — в быстроте и размахе.